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2.5.3.1概述
       媒体服务器是软交换网络中提供专用媒体资源的独立设备,提供基本和增强业务中的媒体处理功能。媒体服务器可实现的功能包括:语音业务和增值业务所需要的各类音频或视频信号的播放,混合、格式转换等处理功能;语音识别、语音合成功能;提供多方多媒体会议呼叫所需的多点处理功能,即会议桥功能。
       媒体服务器属于软交换呼叫中心网络中接入层的设备,在软交换呼叫中心或应用服务器的控制下,提供各种业务所需的媒体资源。媒体服务器根据不同的应用,可以由软交换呼叫中心或应用服务器设备对媒体资源进行控制。一般来说,当媒体服务器为应用服务器控制的增值业务提供媒体资源时,由应用服务器进行控制;当媒体服务器为软交换呼叫中心设备控制的业务提供媒体资源时,由软交换呼叫中心设备进行控制。
2.5.3.2 媒体服务器在网络中位置
        媒体服务器在软交换呼叫中心体系中的作用如图2-13所示。
        在软交换呼叫中心网络中,媒体服务器结合业务逻辑,提供业务所需要的媒体资源,是业务实现过程中不可或缺的组成部分,广泛应用于包括基本语音、IPCentrex、IP会议、预付费业务、通知业务、统一通信等各种业务类型。可以提供各种信号音、录音通知,以及会议桥路等媒体处理服务。
        根据控制设备的不同,它有两种主要的工作方式:
1)在软交换呼叫中心的直接控制下,提供业务所必需的媒体资源,常用于以下两种场合:
>在由软交换呼叫中心直接提供的业务中,如基本呼叫和补充业务;
>软交换呼叫中心配合智能网提供智能业务,如卡类业务、被叫付费业务等。
媒体服务器功能和网关(图1)
图2-13媒体服务器在软交换呼叫中心网络中的位置
 
软交换呼叫中心控制方式下网络架构如图2-14所示。
媒体服务器功能和网关(图2)
图2-14媒体服务器在软交换呼叫中心控制下提供媒体服务
 
2)在应用服务器的直接控制下,提供业务所必需的媒体资源,常用于应用服务器提供的媒体敏感型增强业务中,如会议、统一通信等。
图2-15是应用服务器控制媒体服务器的示意图。
媒体服务器功能和网关(图3)
图2-15媒体服务器在应用服务器的控制下提供媒体服务
2.5.3.3媒体服务器功能
      媒体服务器在软交换呼叫中心设备或应用服务器的控制下,提供IP网络上实现各种业务所需的专用媒体资源功能,它具有资源功能、与其他实体进行通信的功能以及提供资源本身的管理、维护功能。
1.资源功能
       基本的资源功能包括信号的采集与解码,音信号的采集与发送,录音通知的发送,会议、语音的合成等,所有的专用资源具有资源标识,例如,信号音标识、录音通知标识、DTMF接收器标识等。这些资源可以是:
1)业务和用户专用的;
2)业务专用的;
3)几个业务共用的。
(1)DTMF信号的采集与解码媒体服务器具有DTMF检测、生成、传递和恢复功能:媒体服务器能够识别出用户 所拨的DTMF号码,转换为相应的数字,封装在信令中。
     媒体服务器与用户之间的DTMF号码传送采用带内传送方式。
(2)录音通知媒体服务器能够按照控制设备的要求,用规定的语言向用户播放规定的录音通知。
       录音通知采用G711(A律压缩)进行编码。录音通知可以是固定的或是可变的。固定的录音通知可以是同步的(即从头开始播放)或者是异步的(循环播放),可变的录音通知只能是同步的。媒体服务器中有一个可以用录音通知标识接入的数据库,可以将多个固定的录音通知按次序连续播放出来。
(3)会议媒体服务器能够提供多个RTP流的音频混合功能,支持不同编码格式的混音。
(4)传真信号的编解码媒体服务器采用T.38或G711编码方式,实现IP网中的传真信号的编解码功能。
(5)其他资源功能根据网络布放及业务开展需要,媒体服务器可以支持文本至语音转换(TTS)、语音识别(ASR)、多媒体视频会议以及VxML解释等媒体处理功能。-
2.接口功能
       媒体资源服务器通过采用SIP/H.248/MGCP/RTP等协议提供与软交换呼叫中心设备、应用服务器、媒体网关、IP电话、网管中心等多个网络实体的接口,通过这些接口发送或接收信息,进行协议和媒体的转换处理。
3.管理、维护功能
       媒体资源服务器可以以本地、远程两种方式,对媒体资源以及设备本身进行维护和管理,包括媒体资源的编辑、数据配置、状态监控以及故障管理。
2.5.3.4媒体服务器分类
       根据设备实现方式不同,媒体服务器可以分为内置媒体服务器和外置的独立媒体服务器。内置媒体服务器可以内置到软交换呼叫中心设备或中继网关设备中,媒体服务器不作为独立的网元存在,通过对软交换呼叫中心设备或中继网关设备的维护实现媒体资源的维护。外置的独立媒体服务器则作为软交换呼叫中心网络中独立的网元设备存在,可以受应用服务器或软交换呼叫中心设备控制,为各种应用提供媒体资源。
       根据媒体服务器与控制设备之间协议的不同,分为基于SIP的媒体服务器和基于网关控制协(H.248/MGCP)的媒体服务器。由于SIP是对等协议,采用SIP的媒体服务器不归属于特定的控制设备(应用服务器/软交换呼叫中心),可以实现多个控制设备共享一个媒体服务器。相对应地,由于网关控制协议是主从协议,媒体服务器必须注册到特定的控制设备中,因此不能实现多个控制设备对同一媒体服务器的共享,设备利用率相对较低。
2.5.3.5媒体服务器应用
1.在软交换呼叫中心控制下提供媒体服务
       目前受软交换呼叫中心控制的媒体服务器主要应用在两种场合:首先是提供基本及补充语音业务时所需要的录音通知资源,包括改号通知、欠费通知等;其次是软交换呼叫中心作为SSP与SCP相连为软交换呼叫中心用户提供传统智能业务时,需要通过配置媒体服务器提供相关智能业务需要的专用资源。
       在这种应用环境下,目前厂家设备在软交换与媒体服务器之间大部分采用网关控制协议。因此,媒体服务器只能注册到特定的软交换设备上,无法实现多个软交换设备对媒体服务器的共享。因此,部分厂家通过采用软交换或中继网关设备内置媒体服务器的方式实现这种应用。
2,在应用服务器控制下提供媒体服务
       应用服务器控制的软交换呼叫中心增值业务所需要的媒体资源一般可通过独立的媒体服务器提供。如彩铃音、会议桥路、业务音等。
       在这种应用环境下,媒体服务器可以采用SIP或网关控制协议与应用服务器通信,采用SIP时,可以实现多个应用服务器设备共享一个媒体服务器。
2.5.4媒体网关设备
2.5.4.1概述
       在我国信息产业部颁布的《媒体网关设备技术要求——综合接入中继网关》中,媒体网关被定义为“媒体网关在不同网络间提供媒体流映射或代码转换的功能”的设备,进行不同媒体格式之间的转换。目前主要通过将媒体网关放在传统电路交换网和分组网的NNI(Network Network Interface)之间,通过它实现电路域和分组包之间语音媒体格式的转换。
       媒体网关可以处理音频、视频或者T.120等类型的媒体流,也可以具备处理这三者的任意组合的能力,能够进行全双工的媒体翻译。
       媒体网关设备处于网络接入层的位置,与软交换呼叫中心设备之间采用主从协议。媒体网关不具备任何呼叫控制的功能,它只按照控制层软交换呼叫中心设备的指令来执行操作。
2.5.4.2媒体网关的分类
根据设备所提供的接入方式分类,媒体网关可分为:
       √  中继网关:主要提供E1或STM-1的接口,负责传统电话网中的C4或C5交换局的接入。在软交换呼叫中心设备的控制下,实现基于分组网的长途/汇接话音业务,同时实现下一代网络用户与传统电话网用户的互通。
       √  接入网关:这类媒体网关提供的接口比中继媒体网关丰富,包括接入PBX小交换机的PRI、接入V5.2接入模块的V5.2接口、直接接入用户的模拟用户线接口等,甚至还可以包括接入xDSL的xDSL接口。它的作用是用于实现本地用户接入,一般被放置在最靠近用户的端局,实现本地用户的分组话音业务。
      √  无线接入媒体网关:这类媒体网关主要提供的是无线接入手段,将无线用户接入到下一代网络中。
       此外,根据分组网采用的技术不同,可分为基于ATM技术和基于IP技术的媒体网关,由于IP技术发展迅猛,目前主流厂家的媒体网关在分组网侧均采用IP技术。
       以下内容对基于IP的媒体网关设备进行分析探讨。
2.5.4.3媒体网关的主要功能
       媒体网关的功能如图2-16所示
媒体服务器功能和网关(图4)
图2-16媒体网关的功能架构图
1.接入功能
       接入功能包括用户侧接入和分组网接入两部分功能。
       在用户侧接口,媒体网关通过各种接口要提供各种不同用户的接入功能,例如,普通电话用户、ISDN用户、V5.2用户、ADSL用户、无线用户以及通过中继网关实现传统PSTN用户接入等。通过媒体网关的接入功能,任何一类用户都可以基于分组网享受到下一代网络中提供的业务。
       在分组网络侧接口,媒体网关通过分组网的接入功能实现话音在分组网上的传送和接收。媒体网关需要支持IP路由协议以及RTP/RTCP等实时传送协议。由于IP网原本是用来传送非实时业务的,所以支持IP连接的媒体网关还需要有服务质量保证的功能,包括:为IP包打上不同的等级标志,一定的服务质量统计功能等。
2.呼叫处理与控制功能
       中继网关设备根据软交换呼叫中心设备的命令对它所连接的呼叫进行控制,例如,呼叫的接续、中断、动态调整带宽等。此外,中继网关还能够根据网关控制器欧交换设备的指示生成回铃音的功能。
       中继网关的呼叫处理与控制可支持H.248协议、TCP/UDP/IP协议族、RTP/RTCP,IUA协议、X.691协议、ASN.1中的PER编码格式、H.235安全协议等,并能提供完备的安全性措施。
3.语音压缩和处理功能
       媒体网关主要用于传统电话网和分组网之间,实现话音流和分组包之间的转换。因此,媒体网关具备语音压缩功能,支持G.71KG.729,G.723.1等语音编码方式,并能在不同的编码方式之间切换。
       此外,由于在IP网上传送语音的时延较大以及2/4线转换的存在,为避免回声对通话质量的影响,中继网关设备必须具有回声控制机制。
       话音在分组网上传送时,一次通话的不同分组包可能走的是不同的路径,此外,分组网中不同节点的处理时间可能不同,因此会造成分组包的时延抖动,进而影响通话的质量。因此为保证一定的通话质量,媒体网关一般设有输入缓冲,以尽可能地消除时延抖动对通话质量的影响。
4.资源控制和管理功能
      下一代网络是一个可运营、可管理的网络,媒体网关作为下一代网络中的一个网络元素,对其所拥有的资源应具备控制和管理的功能。
      媒体网关所拥有的资源可分为物理和逻辑两类。物理资源有用户侧的电路资源、分组侧资源、DTMF收号器资源、IVR资源等;逻辑资源有与协议相关的终结点(Termination)资源、上下文(Context)资源等。
       在建立通话的过程中,媒体网关需要正确分配完成一次呼叫所需要的所有资源:包括电路侧呼叫时隙的分配、终结点(Termination)资源和上下文(Context)资源的分配、分组侧端口资源的分配。如果需要的话,还应分配DTMF收号器资源和IVR资源。当呼叫结束后,所有为本次呼叫分配的资源都要被正确释放,状态也应由原来的被占用变为空闲。
        另外,媒体网关还具备资源的统计功能,包括统计电路侧资源、终结点(Termination)、上下文(Context)、DTMF收号器和IVR等公共资源的占用情况;统计分组侧RTP端口、IP端口或ATM端口的使用情况;统计带宽占用情况;统计接受/发送包数、丢包数、误码率等与服务质量相关的数据等。
5.维护和管理功能
       作为一个运营商级的设备,媒体网关是可维护、可管理的。对媒体网关的管理可以采用三种手段:通过集中网管系统进行管理、通过媒体网关的远程维护终端进行管理、通过媒体网关本地维护端口进行管理。
6.其他功能
       (1)媒体网关的轮循注册功能每个媒体网关中可配置2个或2个以上个归属软交换呼叫中心地址,归属软交换呼叫中心列表中应包括各软交换呼叫中心的优先级别。
       当媒体网关启动时,网关设备首先向优先级高的软交换呼叫中心注册,在向优先级高的软交换呼叫中心注册不成功的情况下再向次优先级的软交换呼叫中心注册。
       (2)媒体网关的故障检测功能媒体网关和软交换呼叫中心设备之间通过心跳功能监测对方的存活状态。当通过心跳信息发现当前软交换呼叫中心不可达时,媒体网关将向次优先级的软交换呼叫中心进行注册。
2.5.4.4中继网关的应用
1.概述
        中继网关应用于电路交换网络与分组网络之间,在PSTN/ISDN/PLMN和分组网络之间用于终结大量的数字电路,完成电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间的转换,能够进行全双工的媒体转换。
2.中继网关在网络中的位置
       中继网关在IP网络和电路交换网络(SCN)之间提供媒体映射和代码转换功能,即终结电路交换网络设施(中继线路等),将媒体流分组化并在IP网络上传输,也可以反过来在IP网络去往SCN的方向上执行媒体转换的功能。中继网关在网络中的位置如图2-17所示。
媒体服务器功能和网关(图5)
图2-17中继网关在网络中的位置
3.中继网关的应用
       PSTN/ISDN向下一代网络演进是一个分布实施的长期过程,因此PSTN/ISDN与软交换呼叫中心网络将在较长的一段时间内共存。作为下一代网络与PSTN/ISDN的媒体互通设备,中继网关在PSTN/ISDN向下一代网络演进的过程中起着重要的作用。
       (1)增值业务应用运营商通过部署应用服务器+软交换呼叫中心+SG+TG(+AG)设备,为用户提供软交换呼叫中心增值业务。此时TG主要用于汇聚PSTN/ISDN的软交换呼叫中心增值业务,并实现下一代 网络与PSTN/ISDN的互通。
       (2)端局应用运营商通过部署软交换呼叫中心+SG+TG+AG设备,实现端局用户接入,此时TG主要用于软交换呼叫中心域用户与传统PSTN/ISDN用户的互通。此时TG一般需要与TDM汇接局及长途局建立直达电路。
       (3)本地汇接应用运营商通过部署软交换呼叫中心+SG+TG设备,实现本地网C4汇接功能,此时需要根据本地网采用的汇接方式,TG与所覆盖汇接区的端局及其他相关端局建立直达电路。
       (4)长途应用运营商通过部署软交换呼叫中心+SG+TG设备,实现长途C3汇接功能。此时,需要根据软交换呼叫中心长途局在长途电话网络中的位置,确定需要与TG建立直达电路的TDM局点。
2.5.4.5接入网关的应用
1.概述
      综合接入媒体网关提供媒体映射和代码转换功能,即终止TDM电路,将媒体流分组化并在分组网上传输,通过各种接口为用户提供不同类型的业务接入,如:模拟用户接入、ISDN接入、V5接入、xDSL接入、LAN接入等,并接入到IP网。
2.接入网关在网络中的位置
        接入网关位于下一代网络的接入层面,通过POTS、ISDN-PRI、ISDN-BRLxDSL等接口为用户提供综合接入服务。接入网关在网络中的位置如图2-18所示。
媒体服务器功能和网关(图6)
图2-18接入网关在网络中的位置
3.主要应用
       通过配置软交换呼叫中心+AG+TG+SG设备,实现传统语音用户与数据用户的综合接入,可用于解决新增用户的接入,以及超期服役端局的替换。

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