淺談網絡媒體網關控制技術

網關(Gateway)曾經是很容易理解的概念。在早期的因特網中，術語網關即指路由器。路由器是網絡中超越本地網絡的標記， 這個走向未知的“大門”曾經、現在仍然用於計算路由並把分組數據轉發到源始網絡之外的部分，因此， 它被認為是通向因特網的大門。隨着時間的推移，路由器不再神奇，公共的基於IP的廣域網的出現和成熟促進了路由器的成長。 現在路由功能也能由主機和交換集線器來行使，網關不再是神祕的概念。那接下來由小編給大家帶來媒體網關控制技術。

　　一、引言

下一代網絡(NGN)是一個以分組網絡為承載，提供固定移動話音、數據和視頻業務等多種業務的業務融合網絡。NGN網絡的基本特徵是控制、承載和業務的分離，因此，NGN網絡的最大優勢是網絡的開放性。這種開放性主要體現在以下幾個方面各個功能實體之間採用標準的接口協議進行通信;承載網絡的技術革新發展不會影響到高層業務的提供;引入應用服務器和第三方應用接口可以快速部署增值業務和第三方業務。NGN網絡中控制和承載分離需求直接導致了媒體網關控制技術的發展。目前，ITU-T制定的H.248協議系列標準和IETF制定的MGCP協議是兩種主流的，也是應用最為廣泛的媒體網關控制協議的典型代表。媒體網關控制技術的發展改變了傳統固定話音和早期IP話音(主要是H.323)中呼叫信令控制和媒體承載集成在一個功能實體中實現的發展思路，使得下一代網絡中業務提供與承載網絡發展相對獨立，為下一代網絡承載網演進免除後顧之憂。

　　二、媒體網關控制協議在下一代網絡中的應用

　　1.軟交換網絡中的應用

軟交換技術是控制、承載和業務三者分離的典型技術，NGN網絡採用軟交換技術來提供語音、多媒體以及移動等多種業務，軟交換網絡的分層模型如圖1所示。媒體網關控制協議是軟交換網絡中控制層的軟交換設備和接入層中各種媒體網關的標準接口協議。媒體網關的主要功能是將不同類型的接入方式轉化為適合在IP網絡上傳送的RTP/RTCP流。目前媒體網關類型主要包括中繼媒體網關(TG)、綜合接入媒體網關(AG)、多媒體網關(MMG)、綜合接入設備(IAD)、媒體服務器。根據各種媒體網關的業務功能需求不同，H.248和MGCP協議分別適用於不同的媒體網關類型以及不同的場景。國內行業標準規定，AG和TG是作為運營商網絡中的局方設備，從設備可靠性和安全性考慮，必選支持H.248協議，可選支持MGCP協議;IAD、媒體服務器和智能終端可選用H.248或MGCP協議的任意一種。多媒體網關(MMG)的主要功能是完成PSTN，ISDN或GSM網絡中的窄帶可視電話終端適配功能，並實現與IP網絡中H.323和SIP等多媒體終端互通。由於H.248協議支持與窄帶H.324可視終端互通功能，因此，目前MMG只能使用H.248協議作為其接口協議。

此外，控制和承載的分離發展思路導致了H.323視訊會議中MCU的分離，即分離成MC和MP。MC實現會議控制和管理功能的實體，MP則實現混音和視頻混合等多媒體會議媒體處理功能。MC和MP之間採用H.248協議作為其接口協議，H.248.19中定義的若干協議擴展包用於實現豐富的視訊會議控制功能。

　　2.下一代移動網絡中的應用

軟交換技術的另一個應用範疇是下一代移動網絡。下一代移動網絡作為NGN網絡的組成部分，其發展也是沿襲控制、承載和業務三者分離的思路。以3G網絡中UMTS Release5為例，其核心網也是採用全IP承載網絡。根據提供業務功能的不同，核心網可分為電路域(CS)、分組域(PS)和多媒體子域(IM)，分別處理語音電路、數據分組和IP多媒體業務(見圖2)。其中，CS域和IM域是按照控制和承載分離原則進行構造的。CS域中媒體網關(MGW)作為承載層設備，主要完成媒體流轉換和承載通道的適配：MSC Server作為控制層設備，主要完成呼叫控制和移動控制功能。MGCF和MGW是實現多媒體子域與PSTN/ISDN/PLMN互通的功能實體。MGCF完成呼叫控制功能。3GPP規定MGW和MSC Server之間以及MGCF和MGW之間的接口協議採用H.248協議。根據移動網絡的需求，3GPP還對H.248協議進行了擴展，有關UMST的H.248擴展包可參見3GPP 29.232。

　　三、H.248協議和MGCP協議比較

隨着NGN網絡技術的深入研究以及軟交換實驗網的開展，H.248協議和MGCP協議的應用也越來越多。然而，在實際應用中，運營商經常會遇到類似H.248協議和MGCP協議選擇的困惑，主要表現在TG，AG或媒體資源服務器在選擇H.248還是MGCP協議上存在不少爭議。尤其是由於MGCP協議發展歷史較早，市場上已經存在不少MGCP協議相關網關產品。因此，如何對H.248協議和MGCP協議進行正確的定位，對於運營商規劃軟交換網絡至關重要。H.248協議和MGCP協議從協議功能、適用範圍、可擴展性和互通性等幾個方面的不同主要有：

(1)從本質上説，H.248和MGCP協議都是用於媒體網關控制的接口協議，H.248協議是對MGCP協議的繼承和發展。H.248和MGCP協議有很多相似之處，也有很多不同，主要表現在H.248協議具有比MGCP協議更完善的協議功能，更廣泛的適用範圍和更強的可擴展性。

(2)從協議功能説，除IP語音業務、與PSTN語音互通、與ISDN語音互通業務等H.248協議和MGCP協議都能提供的基本業務外，H.248協議具備比MGCP協議更多的多媒體業務支持功能和更強的控制功能(如QoS控制、雙歸屬技術等)。例如，在多媒體業務支持方面，H.248協議通過複用描述符(Mux)來描述窄帶複用承載能力(如H.221和H.223等)，來實現與窄帶多媒體系統(如H.320和H.324系統)互通，而MGCP協議並不支持與窄帶多媒體系統的互通。H.248協議具有MGCP協議不支持的多媒體視訊會議功能。H.248協議制定了專用於H.323視訊會議的協議擴展包。在控制功能方面，H.248協議定義了更完善的MG重啟動和註銷機制。H.248協議在業務改變方法定義中除保留了MGCP協議中定義的正常註銷(graceful)、強制註銷(forced)、重啟動(restart)、連接丟失(disconnected)四個屬性之外，還增加了被動倒換(handoff)和主動倒換(failover)兩個屬性，從而使得H.248協議可以方便實現主備用MGC機制，為實際運營提供可靠的雙歸屬機制。H.248協議定義了更豐富的IP網絡傳輸協議，MGCP僅選用UDP作為網絡承載協議，而H.248協議可選使用UDP，TCP或SCTP協議進行承載。在實際運營中，H.248協議可根據安全性和可靠性要求的不同選用不同的傳輸協議。此外H.248協議還增加了比MGCP協議更強的MGC對MG進行資源控制和QoS控制等增強控制功能。