接入网关功能与作用

         接入网关为大殁接入设备，用千完成媒体流转换和非SS7信令处理等功能，可以和软交换设备配合替代现有的电话端局，因此可放置在现有电话网端局位置作为本地替代。接人网关一般对外提供V5接口、模拟和数字用户线(DSSl信令汃非SS7中继信令接口等，主要用于接入网接入、无线基站接入以及PSTN/ISDN用户终端的直接接入。企业应用也广泛使用接入网关，用以接入PBX到软交换网络中。此外，接入网关还应用于容量较大的、用户较为集中的场合，如密集的小区和企业的语音接入，在这种方式下，接入网关下行需要提供双绞线接口。

     接入网关设备是用户网络接入软交换核心传送网的“入口＂，负责大容量密集用户或各种接入网用户的综合接入，如ISDN用户、ADSL接入、以太网用户接入或V5用户接入等。接入网关的功能结构示意图如下图所示。接入网关还要与各种接入网络进行互操作。例如，接入网关能够检测用户摘挂机、拨号等动作，并以一定的协议格式向软交换报告。

接人网关结构示意图

的是，接入网关除具有媒体处理功能外，通常还具有用户信令处理功能。接入网关对用户信令的处理通常有两种模式：转换或者透传。接入网关主要提供下面这些用千TDM语音接入业务的接口：

• ISDN原速率接入接口(ISDN-PRA),用来连接遗留的用户小交换机(PBX);

• VS.2(GR303)接口，用来连接遗留接入网络产品。

接入网关与PRA的互通

如上图所示，接入网关终结PRA中D信道上的Q.921链路层协议，通过IUA协议将Q.931呼叫相关控制协议接入到软交换，由后者参照ITU-TISDNUNl(Q.931)与NNl(ISUP、BICC)交互的规范定义的方法，实现消息控制信元及呼叫流程之间的映射。

V5.2是支持本地接入网的通用信道信令系统协议，该协议允许运营商分离本地交换设备和接入网设备。接人网可以基千不同的技术，如DLC、Cable、HFC和无线，V5.2可以屏蔽掉这些不同技术的网络接入差异。V5.2协议包含几种离散协议，分别是：链路控制协议、保护协议、承载通路控制(BCC)协议、控制协议(ISDN或PSTN端口控制）、PSTN协议、ISDNLAP-D和LAP-F帧协议，所有协议都是由封装帧功能(EF)来承载的。

接入网关对V5的接入可提供两种模式：

（1）、接入网关支持V5UA,将V5信令透传给软交换设备，由软交换设备来终结并处理V5信令，完成V5用户的接入；

（2）、接入网关终结V5信令，将V5信令转换成H.248协议/SIP协议/H.323协议后报给软交换进行处理，实现V5用户的接入。

在透传模式下，基千IP的接入网信令路径和协议分层结构如下图所示：

接入网关与V5的互通

  接入网关终接LAPV5协议，而后将LAPV5的用户消息，包括PSTN用户信令信息、ISDND通路，通用控制信息、链路控制信息、多链路保护信息、承载通路连接以及定时信息等，通过VSUA适配协议透传到软交换设备，以便后者完成呼叫逻辑的处理。V5UA协议的承载基于SCTP/IP,它是在IUA的基础上扩展而来的，支持传送V5.2

接口原语，支持分别位千AG和软交换设备上层管理模块之间的通信。

如下图所示，接入网关拥有R2/No.1/No.5信令处理所需的数字型线路信令（第16时隙的复帧抽样，用千基本接继状态指示）处理能力，记发器信令（用于路由选择和网络管理）所需的MFC多频记发器资源及信号顺序控制能力；AG接入网关负责将R2/No.1/No.5转换成H.248协议，根据H.248R2扩展包的定义，仅将与核心呼叫控制状态和计费相关信息（如主被叫号码、呼叫接继／拆线指示等）上报给软交换设备。

接入网关与R2/No.1/No.5的互通

除呼叫流程交互外，软交换设备还需与接入网关配合解决R2中继同抢问题。目前由IETF、ITU-T制定的BCAS、R2信令扩展包仅是针对基本R2信令规范制定的，实际各国对R2信令的定义后还有很多扩展和变异，具体互通策略还需视具体的R2规范而定。

        在移动网中，移动用户的接入方式与固网ISDN用户接入方式比较类似，但由千接入侧的呼叫控制及移动性管理协议RANAP/BSSAP是基于SCCP的信令，直接利用信令网关便可将用户网络接口控制信息接入软交换。而Iu/A接口信令通道相对于业务承载通道的独立性，使得通过无线接入网关转接方式或直接信令网关方式接入RNC/BSC的RANAP/BSSAP信令成为可能。

RANAP/BSSAP中透传的DTAP信令或NAS信元，用于完成核心网络与用户的端到端呼叫业务控制、位置管理、鉴权管理、被叫寻呼、短消息功能。而RANAP特有协议及BSSAP中的BSSMAP协议，则使得核心网络能够配合无线接入网完成诸如切换、复位管理、无线资源指配、移动定位业务以及安全加密模式控制等功能特性；移动软交换特有的RANAP/BSSAP信令，以及其上层具体负责移动性管理及连接管理的模块组件本身，基本都未受到MSC设备从集成模式演进到控制和承载分离的MSC-Server/MG的影响，但如果连接管理中涉及到对承载面资源的操作，则必须通过H.248协议的交互来实现。

接入网关的应用方式

        上图表示了各种接入网络(V5、GR303和ISDN等），通过接入网关连接到软交换网络的情形。接入网关通过V5/GR303/ISDN协议与接入网共同完成信令交互功能。对于V5或者ISDN接口，接入网关将终接其物理连接，并将上层信令消息通过SIGT­RAN协议CV5UA或IUA)透传到软交换设备由后者进行处理，或直接转换成适当的MGCP或H.248/Megaco协议后传送到软交换设备；对千GR303则直接终结信令消息，并将其转换为适当的MGCP或H.248/Megaco事件传送到软交换设备。同时接入网关也对来自接入网的语音媒体流进行分组和码型转换，并以RTP消息格式发送到分组网络。

        下面以"VS接入网关－软交换设备-VS接入网关”为例，说明基于VS接入网关的呼叫建立方式。该方式表示呼叫自接入网vs用户发起，并终结千另一个接入网VS用户，接入网关透明传递VS协议第3层消息，其应用场景如图4.16所示。VSPSTN用户发起的正常呼叫建立流程和释放流程如图所示。本流程示例基于以下约定：

• 主叫用户与ANl和AGl连接，被叫用户与ANZ和AG2连接；

• AGl与AG2属于一个软交换设备的管辖区域内；

• 被叫用户首先挂机（注，主叫先挂机的流程类似）。

V5网关-V5网关的应用场景

 

（1）主叫用户摘机，ANl向软交换设备发送ESTABLISH消息，其中稳态信号Ss置为摘机。软交换设备返回EST/\BLISHACK消息。同时软交换设备向AGl发送Noti­fy命令，通知摘机事件。

（2）软交换设备向ANl发送ALLOCATION消息，ANl返回ALLOCATIONCOM­PLETE消息。同时，软交换设备向AGl发送Modify命令，等待用户输入被叫号码，主叫用户听拨号音。

（3）主叫用户拨号，AGl向软交换设备发送Notify命令，将被叫号码送至软交换设备。

（4）软交换设备在AGl中创建一个新Context,并在Context中加入TOMTermina­tion和RTPTermination,其中Mode设置为ReceiveOnly,并设置抖动缓存、语音压缩算法等。AGl通过Reply命令返回其RTP端口号及采用的语音压缩算法。

（5）软交换设备在AG2中创建一个新Context,并在Context中加入TOMTermma­tion和RTPTermination,其中Mode设置为SendReceive,并设置抖动缓存、语音压缩算法等。AG2通过Reply命令返回其RTP端口号及采用的语音压缩算法。

（6）软交换设备向ANZ发送ALLOCATION消息，ANZ返回ALLOCATIONCOM­PLETE消息。

（7）软交换设备向ANZ发送ESTABLISH消息，其中脉冲信号Ps置为初始振铃。ANZ返回ESTABLISHACK消息，同时向被叫用户提供初始振铃音。

V5PSTN用户的正常呼叫建立与释放流程

 

（8）软交换设备向AGl发送Modify命令，告之远端RTP端口号，并通知发送回铃音。

（9）ANZ向被叫用户发送完初始振铃后，AN2返回软交换设备SIGNAL(脉冲结束）消息。

（10）软交换设备向ANZ发送SIGNAL(断续振铃）消息，ANZ向被叫用户提供断续振铃。

（11）被叫摘机，ANZ向软交换设备发送SIGNAL消息，其中稳态信号Ss置为摘机。

（12）软交换设备向AGl发送Modify命令，切断回铃音，Mode为SendReceive。

（13）被叫挂机，ANZ向软交换设备发出SIGNAL消息，其中稳态信号Ss置为挂机。

（14）软交换设备向ANZ发送DISCONNECT消息，AN2以DISCONNECTCOM-PLETE应答。

（15）同时，软交换设备向ANZ发送DEALLOCATION消息，AN2返回DEALLOCA-TIONCOMPLETE消息。

（16）软交换设备向ANl发出SIGNAL消息，其中稳态信号Ss置为挂机。

（17）主叫用户听忙音，用户挂机，ANl发出SIGNAL消息，其中稳态信号Ss置为挂机。

（18）软交换设备向ANl发送DISCONNECT消息，ANl返回DISCONNECTCOM-PLETE消息。

（19）同时，软交换设备向ANl发送DEALLOCATION消息，ANl返回DEALLOCA­TIONCOMPLETE消息。

（20）软交换设备分别向AGl和AG2发送Subtract命令，删除Termination,要求AGl和AGZ报告对呼叫的统计信息，当前的Context恢复成NullContext。

（21）AGl和AGZ分别向软交换设备发送应答，确认删除Termination,并向软交换设备报告呼叫统计信息。