軟交換技術是實現(xiàn)下一代網(wǎng)絡的一項關鍵技術。媒體網(wǎng)關控制器是采用軟交換技術實現(xiàn)呼叫控制功能的一種設備。本文主要介紹媒體網(wǎng)關控制器的功能和系統(tǒng)結構，論述從電路交換機向媒體網(wǎng)關控制器演進的一種方案。　

一、軟交換與媒體網(wǎng)關控制器　　

軟交換是下一代網(wǎng)絡（NGN）實現(xiàn)呼叫控制的核心。它為下一代網(wǎng)絡具有實時性要求的業(yè)務提供呼叫控制和連接控制功能。根據(jù)國內下一代網(wǎng)絡的層次結構，軟交換被定位在控制層。而在國際分組通信聯(lián)盟（IPCC）最新的分組通信結構參考中，軟交換被定位在接入平面的業(yè)務層。它在下一代網(wǎng)絡中的主要任務是在不同終端之間建立關系，這些關系可以是一個簡單的呼叫，也可以是較復雜的處理關系。它需處理的業(yè)務包括語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務、視頻業(yè)務和多媒體業(yè)務等。軟交換的核心思想是將傳統(tǒng)的電路交換機按功能分解為不同的層次，不同的層次間通過開放的接口連接。它所實現(xiàn)的功能相當于傳統(tǒng)交換機中的呼叫控制功能。但軟交換所實現(xiàn)的呼叫控制功能是與業(yè)務無關的，也就是說軟交換提供的是能夠處理各種業(yè)務的基本呼叫控制，包含呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話和拆除會話）、信令互通（如從SS7到IP）等。而傳統(tǒng)交換機中的呼叫控制功能是和業(yè)務結合的，不同的業(yè)務需要不同的呼叫控制功能。

軟交換之所以區(qū)別于傳統(tǒng)電話網(wǎng)和ATM網(wǎng)絡的硬交換，是由于軟交換只是通過系統(tǒng)將主叫方和被叫方的IP網(wǎng)內傳輸層地址（其中包括IP地址和UDP端口）互相交換，而不需要任何電路交換單元來建立端到端的連接。同時，用戶話音流由下層承載網(wǎng)（IP 網(wǎng)）來實現(xiàn)，而IP網(wǎng)絡是基于包交換的非連接網(wǎng)絡，并支持端到端的透明訪問。由于軟交換技術分離了業(yè)務實現(xiàn)功能，采用了開放式應用程序接口（API），使業(yè)務提供者可以基于統(tǒng)一、開放的接口提供更多業(yè)務，也便于在交換機中靈活引入新業(yè)務。軟交換將有助于傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡的融合，并可向下一代網(wǎng)絡順利演進。

軟交換機是軟交換技術的一種具體實現(xiàn)。媒體網(wǎng)關控制器（MGC：Media Gateway Controller）是軟交換機的一種。它是由IP電話網(wǎng)關分解后提出的概念。在IP電話系統(tǒng)中，IP電話網(wǎng)關是用來適配PSTN網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡的，隨著IP電話系統(tǒng)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)IP電話的用戶語音流（IP電話用戶平面）和IP電話的接續(xù)（IP電話的控制平面）二者之間沒有必然的物理上的聯(lián)系。它們的聯(lián)系只是在IP網(wǎng)的傳輸層地址上，因而無須將這二者在物理上放在一起，從而導致IP電話網(wǎng)關的分解與H.248/Megaco建議的產生。IP電話網(wǎng)關可以分解為三部分：媒體網(wǎng)關（MG）、媒體網(wǎng)關控制器（MGC）和信令網(wǎng)關（SG），其中，媒體網(wǎng)關負責媒體變換以及PSTN和IP兩側通路的連接，信令網(wǎng)關負責信令轉換，媒體網(wǎng)關控制器負責根據(jù)接收到的信令控制媒體網(wǎng)關連接的建立和釋放。H.248/Megaco建議是媒體網(wǎng)關控制器對網(wǎng)關進行控制的信令。這個體系結構的先進之處在于實現(xiàn)了呼叫和承載控制的分離，這也是軟交換技術的核心所在。媒體網(wǎng)關控制器（MGC）是信令消息的源點和終點，它通過多種協(xié)議控制整個網(wǎng)絡：監(jiān)視各種資源并控制所有連接，也負責用戶認證和網(wǎng)絡安全。媒體網(wǎng)關控制器還控制媒體網(wǎng)關和信令網(wǎng)關，同時進行對應的信令轉換，以與不同的網(wǎng)絡互通。

二、媒體網(wǎng)關控制器的功能

1. 媒體網(wǎng)關控制器的功能結構　　

媒體網(wǎng)關控制器是多種邏輯功能實體的集合，提供綜合業(yè)務的呼叫控制、連接以及業(yè)務功能。

2. 媒體網(wǎng)關控制器的主要功能

媒體網(wǎng)關控制器的主要功能有呼叫控制功能、業(yè)務提供功能、業(yè)務交換功能、協(xié)議功能、互通功能、資源管理功能、計費功能、認證與授權功能、地址解析功能、語音處理控制功能、各種終端的控制和管理功能以及7號信令功能等。下面就其中一些功能作簡要說明。

（1）呼叫控制功能　　

為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能，包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)檢測和資源控制等�？梢越邮諄碜詷I(yè)務交換功能的監(jiān)視請求，并對其中與呼叫相關的事件進行處理。接收來自業(yè)務交換功能的呼叫控制信息，支持呼叫的建立和監(jiān)視。支持基本的兩方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。提供的多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊邏輯關系、呼叫成員的加入/退出/隔離/旁聽及混音過程的控制等。軟交換設備應能夠識別媒體網(wǎng)關報告的用戶摘機、撥號和掛機等事件；控制媒體網(wǎng)關向用戶發(fā)送各種音信號；提供滿足運營商需求的編號方案。還應具有支持各種終端接入，完成與信令網(wǎng)關互通的功能。

（2）業(yè)務提供功能　　

在網(wǎng)絡從電路交換向分組交換的演進中，對終端用戶而言，業(yè)務應當具有完全的繼承性。因此MGC必須能夠實現(xiàn)PSTN/ISDN交換機提供的全部業(yè)務，包括基本業(yè)務和補充業(yè)務，以及與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合提供智能網(wǎng)業(yè)務。此外，MGC應能提供移動業(yè)務、多媒體業(yè)務等新業(yè)務。同時MGC要提供可編程的、開放的API接口，實現(xiàn)與外部應用平臺的互通，從而易于新業(yè)務的引入和開發(fā)。

（3）業(yè)務交換功能

業(yè)務交換功能與呼叫控制功能相結合，提供呼叫控制功能和業(yè)務控制功能（SCF）之間進行通信所要求的一系列功能。業(yè)務交換功能主要包括：

◆業(yè)務控制觸發(fā)的識別，以及與SCF之間的通信

◆管理呼叫控制功能和SCF之間的信令

◆按要求修改呼叫/連接處理功能，在SCF控制下處理IN業(yè)務請求

◆業(yè)務交互作用管理

（4）協(xié)議功能　　

作為一個開放的、多協(xié)議的實體，必須采用標準協(xié)議與各種媒體網(wǎng)關、終端和網(wǎng)絡進行通信，這些協(xié)議包括：H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRO、BRI等等。

（5）互通功能　　

可以通過信令網(wǎng)關實現(xiàn)分組網(wǎng)與現(xiàn)有7號信令網(wǎng)的互通；可以通過信令網(wǎng)關與現(xiàn)有智能網(wǎng)互通，為用戶提供多種智能業(yè)務；允許SCF控制VoIP呼叫，且對呼叫信息進行操作（如號碼顯示等）；可以通過互通模塊，采用H.323協(xié)議實現(xiàn)與現(xiàn)有H.323體系的IP電話網(wǎng)的互通，采用SIP協(xié)議實現(xiàn)與未來SIP網(wǎng)絡體系的互通；可與其他軟交換設備互聯(lián)，它們之間的協(xié)議可以采用SIP或BICC；提供IP網(wǎng)內H.248終端、SIP終端和MGCP終端之間的互通。

（4）資源管理功能　　

對系統(tǒng)中的各種資源進行集中的管理，如資源的分配、釋放和控制，資源狀態(tài)的檢測，資源使用情況統(tǒng)計等。

（5）計費功能　　

能夠采集通話記錄的詳細信息，并通過RADIUS協(xié)議或其他方式將話單傳送到計費中心。同時，它還支持實時計費方式，能夠根據(jù)用戶賬戶余額決定通話時長，實現(xiàn)實時斷線功能。

（6）認證與授權功能

能夠通過RADIUS協(xié)議與認證中心互通，對其所管轄的終端用戶、媒體網(wǎng)關信息進行認證，避免非法接入。

（7）地址解析功能　　

要與PSTN、H.323、SIP等各種網(wǎng)絡互通，就需要支持多種地址格式，并完成它們之間的相互轉換。地址解析功能由媒體網(wǎng)關控制器內部地址解析模塊完成。

（8）管理維護功能　　

媒體網(wǎng)關控制器提供三種網(wǎng)絡管理接口：CLI、Web、SNMP。維護人員能夠通過串口、Web瀏覽器、SNMP管理系統(tǒng)對其進行管理。管理功能包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等。

（9）語音處理控制功能

可以控制媒體網(wǎng)關是否采用語音壓縮，并提供可以選擇的語音壓縮算法；控制媒體網(wǎng)關是否采用回聲抵消技術；向媒體網(wǎng)關提供語音包緩存區(qū)，以減小抖動對語音質量帶來的影響。

3. 媒體網(wǎng)關控制器的接口協(xié)議　　

MGC作為在NGN網(wǎng)絡的控制中心，在與不同層次的設備進行通信時，必需通過各種不同的開放的接口協(xié)議來進行。目前存在著諸多的接口協(xié)議，下面對這些協(xié)議作一簡要介紹：

（1）MGC與媒體網(wǎng)關（MG）之間的接口協(xié)議：用于MGC對媒體網(wǎng)關的承載控制資源控制及管理，有MGCP協(xié)議和H.248 /MEGACO協(xié)議兩種。

（2）MGC與信令網(wǎng)關(SG) 之間的接口協(xié)議：用于傳遞MGC和信令網(wǎng)關間的信令信息。此接口協(xié)議可使用SIGTRAN協(xié)議。SIGTRAN的低層采用SCTP協(xié)議，為七號信令在TCP/IP網(wǎng)上傳送提供可靠的連接；高層分為M2PA、M2UA、M3UA。

（3）MGC與MGC之間的接口協(xié)議：用于實現(xiàn)不同軟交換間的交互。有BICC協(xié)議和SIP-T協(xié)議。

（4）MGC與應用/業(yè)務層之間的接口協(xié)議：提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口，實現(xiàn)對各種增值業(yè)務、管理業(yè)務和三方應用的支持。例如：MGC與應用服務器間的接口協(xié)議為SIP協(xié)議或API，提供對三方應用和各種增值業(yè)務的支持功能。MGC實現(xiàn)網(wǎng)絡管理接口協(xié)議為SNMP協(xié)議。

三 、從電路交換機向MGC的演進　　

下一代網(wǎng)絡（NGN）將會是一個以IP為中心，同時可以支持語聲、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的融合的全業(yè)務網(wǎng)絡。從目前的電路交換網(wǎng)到下一代網(wǎng)絡的過程將是一個長期的漸進的過程，過渡的模式主要有以下兩種：

（1）業(yè)務節(jié)點取代模式：即對現(xiàn)有網(wǎng)絡中的業(yè)務節(jié)點設備采取逐步取代的方式，完成向下一代網(wǎng)絡的轉變。

（2）疊加網(wǎng)模式：是指構筑與現(xiàn)有電信網(wǎng)共存的IP疊加網(wǎng)絡，兩個網(wǎng)絡之間首先互聯(lián)互通，然后將現(xiàn)網(wǎng)中的用戶逐漸過渡到下一代網(wǎng)絡。

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