传统信令在NGN中的应用实现
信息技术2005年第9期  中图分类号:TP393.02  文献标识码:A  文章编号:1009-2552(2005)09-0044-03
传统信令在NG N中的应用实现
许　明，徐国治
(上海交通大学电子工程系，上海200030)
摘　要：主要介绍了传统PST N网向NG N演进，重点讲述了传统信令网与NG N的融合，提出把传统电路交换机演进成媒体网关控制器，并讲述了其中信令模块的实现。
关键词：电路交换；软交换;NG N;NO.7信令
App lication and imp lem entation o f traditional signaling m essage in NG N
X U Ming,X U G uo2zhi
(E lectronics E ngineering Dep artment,Sh angh ai Jiaotong U niversity,Sh angh ai200030,China)
Abstract:This paper mainly introduces the ev olution from the traditional PST N to NG N,and expoands the tra2 ditional signaling message netw ork integrates with NG N.It proposes the ev olution from circuit
switch to media netgate controller and presents the im plementation of the signaling message block.
K ey w ords:circuit switch;s oft switch;NG N;NO.7signaling message
  构造一个基于电路交换网并兼顾IP网的融合网络，同时支持以传统电话业务为基础的电路交换网和代表未来发展方向的、以数据业务为主导的分组交换式的IP网，以保证在获得眼前电话业务收益的同时，又能在未来的数据多媒体业务中获得应有的市场份额，这已成为电信运营商的当务之急。下一代网络(NG N)概念的形成和发展，特别是软交换(S oftswitch)技术逐步走向成熟，使电路交换网和IP 网之间的融合迈开了关键的一步，也给电信运营商实现重要的战略转型和发展提供了机遇。
1　电路交换网向IP网的演进
111　PST N与IP网的融合
PST N与IP网融合的解决方案的一个示例如图1所示。
PST N与IP网的融合通过软交换、中继网关和信令网关来实现。PST N与IP网之间通过中继网关互连,NO.7信令网和软交换之间通过信令网关互连，软交换对中继网关和信令网关进行控制。软交换使用SS7ΠBICC协议与PST N进行交互通信。来自PST N的信令经信令链路传送到SS7的信令转接点(STP)，信令转接点通过信令网关与软交换相连。信令转接点将信令传送到信令网关，然后，信令网关
将基于SS7的信令协议转换为基于SIG TRAN的IP信令协议，再传送到软交换。软交换执行信令功能,
利
图1　PST N与IP网融合的解决方案
用MG CP/H.248协议，通过呼叫控制建立两个中继网关之间的一条直通连接的中继链路，最后，由媒体网关将来自PST N的T DM话音信号转换为RTP分组格式传送到IP网络，在接收端则完成相反的过程。
对于POTS电话，则通过接入网关连接到IP网络，再通过中继网关接入到PST N。接入网关产生用户线信令，并通过MG CP或MEG AC O/H.248协议将该信令传送到软交换，软交换利用基于IP的SIG T2 RAN协议，通过信令网关依次将NO.7信令传送到
收稿日期:2005-03-15
作者简介：许明(1977-)，男，上海贝尔阿尔卡特高级工程师，上海交通大学在读工程硕士，研究方向为下一代网络中的信
令系统。现在主要从事下一代网络解决方案的研究。
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PST N 。从而实现用户的呼叫，即通过软交换建立起从POTS 电话穿过IP 网络到PST N 的一条信息传输
通道。接入网关对模拟话音信号进行数字编码和分组打包处理，使其成为数字化话音，然后以RTP 分组的形式通过中继网关传送到PST N 。112　IS DN 与IP 网的融合
IS DN 与IP 网的融合可以采用如图2所示的一种解决方案。IS DN 通过接入网关连接到IP 网，并通过中继网关接入到PST N 。接入网关终接IS DN 的物理连接，处理来自IS DN 的信令，并通过IP 网利用SIG TRAN (I UA/SCTP ΠIP )信令协议栈将IS DN 信令传送到软交换。接入网关还将从IS DN 来的语音信息流打包，并进行格式转换，然后通过IP
网利用RTP 分组格式将该语音分组传送到中继网关，中继网关再将该语音分组转换为模拟话音信号通过交换电路传输到PST N 。
图2　IS DN 与IP 网融合的解决方案
2　信令网(NO.7)与IP 网的互通
由于NO.7信令网是电路交换网(PST N ,IS DN ,I N
等)的支撑网，因此，要实现电路交换网和IP
网的互连互通，必然要实现NO.7信令网与IP 网的互通。这种互通根据接入电路交换网的信令类型是局间NO.7信令还是用户的IS DN 信令，有不同的实现方式。
对于局间NO.7信令，有三种实现方式，如图3所示。
(1)支持连接控制的NO.7信令网的信令转接点(STP )通过信令网关(SG )与IP 网的软交换(S ofts 2witch )互通;
(2)支持数据库访问的NO.7信令网的信令转接点(STP )通过信令网关(SG )与IP 网的数据库节点(IPSCP ,
H LR 等)互通;
把IP 网的节点作为NO.7信令网的一个信令转接点，即IPSTP ，使用IPSTP 就可以组成IP 网中的NO.7信令网。
对于用户的IS DN 信令,IS DN 终端通过信令网关(SG )接入IP 网的软交换(S oftswitch )。
信令网关在软交换的控制下，实现信令网与IP 网之间信令消息格式的转换，因此，传统的NO.7信令应用部分可不作任何修改地在无连接的IP 网中
图3　信令网(N o.7)与IP 网融合的解决方案
传送，而且IP 网中的应用平台也可以通过信令网关无缝地访问传统的NO.7信令网络，为网络业务的融合提供有效的保障。
信令网关与软交换之间的接口(在分组网侧)采用IETF 信令传送工作组(SIG TRAN )的标准适配层协议和传输层协议(例如SIG TRAN 协议栈的流控制传输协议(SCTP )或其它类似协议)；信令网关与信令网(SS7网)之间的接口(在电路交换网侧)接收和发送标准的SS7信令消息。软交换通过信令网关可以实现与现有的NO.7信令网互连互通，在此基础上实现软交换与使用NO.7信令的传统网络(PST N ΠIS DN ,I N ,P LMN 等)之间的的互连互通。
信令网关使用SIG TRAN 协议栈(M3UA/SCTP 或M2UA ΠSCTP )与软交换之间进行交互通信。在这里要求NO.7信令中的高层消息如T UP ,IS UP ,I NAP ,MAP 等，透明地通过IP 网送到软交换进行分析处理。而NO.7信令的底层，建立在T DM 64kb/s 或2Mb/s 基础上的消息传递部分(MTP )，不能直接进入IP 网作为NO.7信令上层消息的承载部分，需要利用信令网关将MTP 转换为IP 网上的SIG TRAN 来承载NO.7信令的高层消息。简单地说信令网关可用来解决NO.7信令over IP 的问题。
3　信令系统在媒体网关控制器中的具
体实现
目前PST N 网中的电路交换机中包含有接入功能、呼叫控制功能、交换功能、业务功能、信令功能等。这些功能都被结合进单个的交换机内，是一种垂直集成的、封闭的和单厂家专用的系统结构。而且电路交换机是基于电路交换技术的，存在一些致命的弱点，带宽利用率低。而媒体网关控制器(MG C )打破了传统的封闭交换结构，采用完全不同的横向组合的模式，将交换机各功能间接口打开，采用开放的接口和通用的协议，构成一个开放的、分布的、多厂家应用的系统结构。同时采用IP 网络作为交换层，实现”软”的交换。比较电路交换机与媒体网关控制器的功能可以看出，媒体网关控制器应具备的
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功能中，有许多是目前电路交换机的软件可以提供的，这样就有可能通过对电路交换机的功能(特别是软件)进行重新结构，来实现MG C应提供的功能。
虽然MG C的某些功能可以通过修改电路交换机的软件来实施，但MG C毕竟是基于IP网络的呼叫控制设备，要实现对IP的信令控制，只有通过增加相应的IP硬件与软件。目前通过信令网关转发到MG C的信令都是标准的NO.7信令，这也就意味着传统交换机中的信令处理部分可以保留，只需增加基于IP的信令传输模块即可。增加的硬件和软件可以借鉴于已实现的基于全IP结构的软交换系统，硬件平台可以采用商业化的硬件设计，如目前业界流行的刀片服务器体系机构。软件方面，操作系统可以采用实时Linux系统，在其提供的RAW S OCKET上实现SCTP协议栈。应用程序则采用模块化的设计，考虑多种适配层(I UAΠM3UAΠM2UAΠS UP)的通用性，统一实现。数据库可以采用中央数据库(Oracle)模式，各个模块的信息统一存放在数据库中，通过统一的访问接口访问调用数据库。
这里必须考虑新增加的基于IP的模块与原有电路交换模块的互通问题。由于电路交换机的硬件结构和操作系统与IP网络的硬件结构和操作系统是不同的。对于不同硬件与操作系统之间的通信，目前主要采用的技术是中间件技术。所谓中间件技术，是建立在计算机硬件和操作系统基础上，支持应用软件
开发和运行的系统软件，它能够使应用软件相对独立于计算机硬件和操作系统平台，为大型应用搭建一个标准的平台。所以可以通过中间件技术实现异构系统之间的通信。这样，虽然原电路交换机和IP网络使用的是不同的操作系统，但它们之间就可以通过消息中间件，建立可靠的、跨平台的消息传输。这样，通过中间件的消息传送和消息转换，原交换机的信令处理软件就可以实现对来自于信令网关的传统信令的处理。
从上面我们可以看到本方案的好处，可以既保持原电路交换机的功能，又能支持MG C功能，并可以利用基本呼叫功能实现IP呼叫控制；可以同时支持PST N信令与IP信令，并可实现信令的转换；可以满足向分组网的平滑过渡，保护原有投资。
4　结论
通过对传统电路交换机的改造来实现媒体网关控制器的功能，既能保护现有的网络投资，挖掘现有网络的资源潜力，保持语音业务收入的不断增长，同时又能利用尽可能少的投资实现网络的平滑升级，大力发展IP业务，谋求网络未来的发展，创造新的业务增长点，使运营商在未来的数据多媒体业务中获得应有的市场份额。
参考文献
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技术规范(报批稿)[S].责任编辑：张荣香(上接第37页)
图5　乒、乓缓冲区E DM A通道参数设置
在E DMA传输完数据后必须通知CPU，而当CPU处
理完输入数据后等待E DMA完成数据传输。当通道
13输入完数据后CIP13位置“1”；当通道12取完数
据后CIP12位置“1”。
3　结束语
E DMA是在没有CPU参与的情况下完成数据的
传输。E DMA控制方式在DSP中的成功运用解决了
系统中存储器与外设之间数据传送的速度问题，大
大减轻了CPU的负担，实现了DSP将数据从S DRAM
到内部存储器的快速搬移以及数据从内部存储器到
显示终端的快速传输，提高了实时图像处理系统的
实时性。
参考文献:
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不换号转运营商[2]　C ode C om poser S tudio G etting S tarted G uide[M].TI C orporation,
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责任编辑：杨立民—
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