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接入網關功能與作用

接入網關為大歿接入設備，用千完成媒體流轉換和非SS7信令處理等功能，可以和軟交換設備配合替代現有的電話端局，因此可放置在現有電話網端局位置作為本地替代。接人網關一般對外提供V5接口、模擬和數字用戶線(DSSl信令汃非SS7中繼信令接口等，主要用于接入網接入、無線基站接入以及PSTN/ISDN用戶終端的直接接入。企業應用也廣泛使用接入網關，用以接入PBX到軟交換網絡中。此外，接入網關還應用于容量較大的、用戶較為集中的場合，如密集的小區和企業的語音接入，在這種方式下，接入網關下行需要提供雙絞線接口。

一、接入網關的功能

接入網關設備是用戶網絡接入軟交換核心傳送網的“入口＂，負責大容量密集用戶或各種接入網用戶的綜合接入，如ISDN用戶、ADSL接入、以太網用戶接入或V5用戶接入等。接入網關的功能結構示意圖如下圖所示。接入網關還要與各種接入網絡進行互操作。例如，接入網關能夠檢測用戶摘掛機、撥號等動作，并以一定的協議格式向軟交換報告

接人網關結構示意圖

與中繼網關相同的是，接入網關的主要功能是媒體處理功能，負責將SCN側語音轉換為RTP/RTCP分組進行發送，反之亦然。接入網關可以通過各種具有語音動態預測編碼技術的編碼器（如G.711、G.723和G.726及其變種）來優化帶寬。與中繼網關不同的是，接入網關除具有媒體處理功能外，通常還具有用戶信令處理功能。接入網關對用戶信令的處理通常有兩種模式：轉換或者透傳。接入網關主要提供下面這些用千TDM語音接入業務的接口：

? ISDN原速率接入接口(ISDN-PRA),用來連接遺留的用戶小交換機(PBX);

? VS.2(GR303)接口，用來連接遺留接入網絡產品。

1、軟交換網絡接入PRA接口

接入網關與PRA的互通

如上圖所示，接入網關終結PRA中D信道上的Q.921鏈路層協議，通過IUA協議將Q.931呼叫相關控制協議接入到軟交換，由后者參照ITU-TISDNUNl(Q.931)與NNl(ISUP、BICC)交互的規范定義的方法，實現消息控制信元及呼叫流程之間的映射。

2、軟交換網絡接入V5接口

V5.2是支持本地接入網的通用信道信令系統協議，該協議允許運營商分離本地交換設備和接入網設備。接人網可以基千不同的技術，如DLC、Cable、HFC和無線，V5.2可以屏蔽掉這些不同技術的網絡接入差異。V5.2協議包含幾種離散協議，分別是：鏈路控制協議、保護協議、承載通路控制(BCC)協議、控制協議(ISDN或PSTN端口控制）、PSTN協議、ISDNLAP-D和LAP-F幀協議，所有協議都是由封裝幀功能(EF)來承載的。

接入網關對V5的接入可提供兩種模式：

（1）、接入網關支持V5UA,將V5信令透傳給軟交換設備，由軟交換設備來終結并處理V5信令，完成V5用戶的接入；

（2）、接入網關終結V5信令，將V5信令轉換成H.248協議/SIP協議/H.323協議后報給軟交換進行處理，實現V5用戶的接入。

在透傳模式下，基千IP的接入網信令路徑和協議分層結構如下圖所示：

接入網關與V5的互通

接入網關終接LAPV5協議，而后將LAPV5的用戶消息，包括PSTN用戶信令信息、ISDND通路，通用控制信息、鏈路控制信息、多鏈路保護信息、承載通路連接以及定時信息等，通過VSUA適配協議透傳到軟交換設備，以便后者完成呼叫邏輯的處理。V5UA協議的承載基于SCTP/IP,它是在IUA的基礎上擴展而來的，支持傳送V5.2

接口原語，支持分別位千AG和軟交換設備上層管理模塊之間的通信。

3、軟交換網絡接入R2/No.1/No.5隨路信令接口

如下圖所示，接入網關擁有R2/No.1/No.5信令處理所需的數字型線路信令（第16時隙的復幀抽樣，用千基本接繼狀態指示）處理能力，記發器信令（用于路由選擇和網絡管理）所需的MFC多頻記發器資源及信號順序控制能力；AG接入網關負責將R2/No.1/No.5轉換成H.248協議，根據H.248R2擴展包的定義，僅將與核心呼叫控制狀態和計費相關信息（如主被叫號碼、呼叫接繼／拆線指示等）上報給軟交換設備。

接入網關與R2/No.1/No.5的互通

除呼叫流程交互外，軟交換設備還需與接入網關配合解決R2中繼同搶問題。目前由IETF、ITU-T制定的BCAS、R2信令擴展包僅是針對基本R2信令規范制定的，實際各國對R2信令的定義后還有很多擴展和變異，具體互通策略還需視具體的R2規范而定。

4、軟交換網絡接入無線接入網

在移動網中，移動用戶的接入方式與固網ISDN用戶接入方式比較類似，但由千接入側的呼叫控制及移動性管理協議RANAP/BSSAP是基于SCCP的信令，直接利用信令網關便可將用戶網絡接口控制信息接入軟交換。而Iu/A接口信令通道相對于業務承載通道的獨立性，使得通過無線接入網關轉接方式或直接信令網關方式接入RNC/BSC的RANAP/BSSAP信令成為可能。

RANAP/BSSAP中透傳的DTAP信令或NAS信元，用于完成核心網絡與用戶的端到端呼叫業務控制、位置管理、鑒權管理、被叫尋呼、短消息功能。而RANAP特有協議及BSSAP中的BSSMAP協議，則使得核心網絡能夠配合無線接入網完成諸如切換、復位管理、無線資源指配、移動定位業務以及安全加密模式控制等功能特性；移動軟交換特有的RANAP/BSSAP信令，以及其上層具體負責移動性管理及連接管理的模塊組件本身，基本都未受到MSC設備從集成模式演進到控制和承載分離的MSC-Server/MG的影響，但如果連接管理中涉及到對承載面資源的操作，則必須通過H.248協議的交互來實現。

二. 接入網關的應用

接入網關的應用方式

上圖表示了各種接入網絡(V5、GR303和ISDN等），通過接入網關連接到軟交換網絡的情形。接入網關通過V5/GR303/ISDN協議與接入網共同完成信令交互功能。對于V5或者ISDN接口，接入網關將終接其物理連接，并將上層信令消息通過SIGT?RAN協議CV5UA或IUA)透傳到軟交換設備由后者進行處理，或直接轉換成適當的MGCP或H.248/Megaco協議后傳送到軟交換設備；對千GR303則直接終結信令消息，并將其轉換為適當的MGCP或H.248/Megaco事件傳送到軟交換設備。同時接入網關也對來自接入網的語音媒體流進行分組和碼型轉換，并以RTP消息格式發送到分組網絡。

下面以"VS接入網關－軟交換設備-VS接入網關”為例，說明基于VS接入網關的呼叫建立方式。該方式表示呼叫自接入網vs用戶發起，并終結千另一個接入網VS用戶，接入網關透明傳遞VS協議第3層消息，其應用場景如圖4.16所示。VSPSTN用戶發起的正常呼叫建立流程和釋放流程如圖所示。本流程示例基于以下約定：

? 主叫用戶與ANl和AGl連接，被叫用戶與ANZ和AG2連接；

? AGl與AG2屬于一個軟交換設備的管轄區域內；

? 被叫用戶首先掛機（注，主叫先掛機的流程類似）。

V5網關-V5網關的應用場景

（1）主叫用戶摘機，ANl向軟交換設備發送ESTABLISH消息，其中穩態信號Ss置為摘機。軟交換設備返回EST/\BLISHACK消息。同時軟交換設備向AGl發送Noti?fy命令，通知摘機事件。

（2）軟交換設備向ANl發送ALLOCATION消息，ANl返回ALLOCATIONCOM-PLETE消息。同時，軟交換設備向AGl發送Modify命令，等待用戶輸入被叫號碼，主叫用戶聽撥號音。

（3）主叫用戶撥號，AGl向軟交換設備發送Notify命令，將被叫號碼送至軟交換設備。

（4）軟交換設備在AGl中創建一個新Context,并在Context中加入TOMTermina?tion和RTPTermination,其中Mode設置為ReceiveOnly,并設置抖動緩存、語音壓縮算法等。AGl通過Reply命令返回其RTP端口號及采用的語音壓縮算法。

（5）軟交換設備在AG2中創建一個新Context,并在Context中加入TOMTermma?tion和RTPTermination,其中Mode設置為SendReceive,并設置抖動緩存、語音壓縮算法等。AG2通過Reply命令返回其RTP端口號及采用的語音壓縮算法。

（6）軟交換設備向ANZ發送ALLOCATION消息，ANZ返回ALLOCATIONCOM?PLETE消息。

（7）軟交換設備向ANZ發送ESTABLISH消息，其中脈沖信號Ps置為初始振鈴。ANZ返回ESTABLISHACK消息，同時向被叫用戶提供初始振鈴音。

V5PSTN用戶的正常呼叫建立與釋放流程