無論采用何種物理接入方式，基千IAD的呼叫處理流程上都是一樣的。下面以"IAD-軟交換設(shè)備-IAD"為例，說明基于IAD的呼叫處理流程。該方式表示由IAD用戶發(fā)起相應(yīng)呼叫，并終止于另一個IAD用戶，其應(yīng)用場景如圖所示。
TAD-IAD的應(yīng)用場景
該應(yīng)用場景下的正常呼叫建立和釋放流程如圖4.26所示。本流程示例基千以下約定：
? 主叫用戶與IAD1連接；
? 被叫用戶與IAD2連接；·
? IAD1和IAD2屬千一個軟交換設(shè)備的管轄區(qū)域內(nèi)；
? 被叫先掛機（注，主叫先掛機的流程類似處理）。
(1)軟交換設(shè)備向IAD1和IAD2分別發(fā)送Modify命令，在NullContext中建立一個Termination,等待摘機事件。
(2)主叫用戶摘機，IAD1向軟交換設(shè)備發(fā)送Notify命令，報告摘機事件。
(3)軟交換設(shè)備向IAD1發(fā)送Modify命令，向主叫用戶送撥號音，等待主叫用戶輸入被叫號碼。
(4)主叫用戶撥號完畢，IAD1向軟交換設(shè)備發(fā)送Notify命令，將被叫號碼送至軟交換設(shè)備。
(5)軟交換設(shè)備在IAD1中創(chuàng)建一個新Context,并在Context中加入TDMTermina?tion和RTPTermination,其中Mode設(shè)置為ReceiveOnly,并設(shè)置抖動緩存、語音壓縮算法等。IAD1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(shè)備在IAD2中創(chuàng)建一個新Context,并在Context中加入TDMTermina?tion和RTPTermination,其中Mode設(shè)置為SendReceive,并設(shè)置抖動緩存、語音壓縮算法等。IAD2通過Reply命令返回其RTP端口號及采用的語音壓縮算法。
(7)軟交換設(shè)備向IAD1發(fā)送Modify命令，告之遠端地址，并通知其發(fā)送回鈴音。
(8)被叫用戶摘機，IAD2向軟交換設(shè)備發(fā)送Notify命令。
(9)軟交換設(shè)備向IAD2發(fā)送Modify命令，切斷振鈴音。
(10)軟交換設(shè)備向IAD1發(fā)送Modify命令，切斷回鈴音，Mode設(shè)置為SendReceive。
(11)通話結(jié)束，被叫用戶掛機，IAD2向軟交換設(shè)備發(fā)送Notify命令。
(12)軟交換設(shè)備分別向IAD1和IAD2發(fā)送Subtract命令，刪除Termination,要求IAD1主叫用戶 !ADI 軟交換設(shè)備 JAD2 被叫用戶
用戶發(fā)起的呼叫建立及釋放建立流程
和IAD2報告對呼叫的統(tǒng)計信息，當前的Context恢復(fù)成NullContext。IAD1和IAD2分別向軟交換設(shè)備發(fā)送應(yīng)答，確認刪除Termination,并向軟交換設(shè)備報告呼叫統(tǒng)計信息。
IP智能終端
智能終端包括SIP終端、H.323終端、MGCP終端等，既是信令和協(xié)議的控制和被控制實體，又是媒體接入的單元。智能終端主要有兩種形式，一種是基于PC的軟終端，通過在PC上安裝終端軟件，利用PC的聲卡及音箱作為基本的語音輸人、輸出通道，再外接攝像頭和麥克風(fēng)就組成了基于PC的智能終端。另一種方式是專門設(shè)計的獨立機型的一體化電話，也稱為硬終端，體積小，外形很像普通電話，由內(nèi)置CPU控制，猶如一臺簡易型PC。
雖然目前下一代網(wǎng)絡(luò)智能終端技術(shù)和標準還不十分成熟，尤其是硬終端的造價還較高，但是下一代網(wǎng)絡(luò)必然朝智能向網(wǎng)絡(luò)邊緣遷移的方向發(fā)展，而智能終端就是實現(xiàn)這種遷移的必經(jīng)之路。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，智能終端除了要負責接入控制之外，還必須完成呼叫控制、媒體控制、協(xié)議處理、用戶界面、業(yè)務(wù)呈現(xiàn)等諸多現(xiàn)在傳統(tǒng)終端所不能完成的功能。下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在客觀上呼喚這類新型智能終端的出現(xiàn)。
1. 智能終端的功能
目前，軟交換網(wǎng)絡(luò)的智能終端主流是基千IP分組網(wǎng)絡(luò)的智能電話終端。該類終端的語音、視頻和數(shù)據(jù)及信令都是直接基丁IP分組方式，采用分組電話信令CH.32趴MGCP/H. 248、SIP),接受軟交換設(shè)備的控制以實現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)通信功能。智能終端是一個完整的硬件、軟件結(jié)合體，可以通過LAN或ADSL的方式接入IP網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)各類通信功能，因此一般都需要通過靜態(tài)或動態(tài)的方式得到一個IP地址。智能終端雖然可直接實現(xiàn)點對點的通信，但在一個運營商大網(wǎng)絡(luò)中通信時，為了合法地得到服務(wù)，必須有一個到軟交換設(shè)備的顯式的注冊過程以及終端自身的配置過程，這與普通POTS電話終端即插即用的方式是有一定區(qū)別的。同時，IP智能終端還必須提供一定的接口以接受軟交換網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的管理和維護。
具體說來，智能終端的功能可概括為以下幾點。
(1)呼叫處理功能
它主要包括：支持撥號計劃，可以在軟交換設(shè)備控制下完成的相關(guān)命令，支持二次撥號，具有DTMF檢測、生成以及傳送功能等。
(2)媒體控制功能
它主要是指終端應(yīng)支持的編解碼及編解碼切換能力。一般智能終端必須支持媒體編解碼協(xié)商的能力，能夠根據(jù)要求選擇指定的編碼格式，或者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的忙閑情況，自動選擇不同的編解碼算法，保證正常的通話。智能終端必須支持如下的語音編碼：
? G.711,至少支持20ms打包周期；
? G.729A,至少支持20ms打包周期?？蛇x支持如下的語音編碼：
? G.723.1,至少支持30ms打包周期，至少支持6.3kbit/s的速率：
? G.722,支持以16kHz采樣的寬帶編解碼，以提供超過PCM方式的語音質(zhì)量；
? GSMFR編碼。
(3)視頻處理功能
智能終端應(yīng)該具有攝像功能，要求支待NTSC制和PAL制，應(yīng)具有自動對焦功能，還應(yīng)該支持ITU-TH.261和H.263視頻編解碼算法，并能提供顯示屏幕。顯示屏幕應(yīng)既能顯示本地圖像，又能顯示遠端的圖像。
(4)數(shù)據(jù)功能
智能終端應(yīng)該支持T.120的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，并能支持電子白板、文件共享、短消息等功能。
(5)語音處理及質(zhì)鼠要求
它主要包括：支持回聲抑制和靜音壓縮以減少不必要的網(wǎng)絡(luò)負擔、支持舒適噪聲生成及抖動緩沖處理。
(6)對QoS的要求
它包括：支持VLANTAG(支持標準的802.lp/q協(xié)議）、支持TOS(服務(wù)類型）以及支持語音比數(shù)據(jù)高優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)。
(7)安全性功能
它包括：設(shè)備和用戶的合法性保護、消息的保密性和完整性、高強度加密算法等。
(8)協(xié)議要求
智能終端目前采用的呼叫信令協(xié)議主要包括：H.323、MGCP/H.248及SIP。此外，終端為了實現(xiàn)媒體流的傳輸還需要支持RTP/RTCP協(xié)議。其他可能需要支持的協(xié)議還包括SNMP、FTP/TFTP、DHCP、PPPOE、TELNET等。
(9)鏈路層要求
智能終端必須支持有線以太網(wǎng)IEEE802.3lOBase-T10Mbit/s半雙工或者無線以太網(wǎng)802.llb或802.lla。
(10)IP地址要求
智能終端必須支持IPv4,可選支待IPv6,可以使用DHCP和手丁配置IP地址；支持多個DNS條目，當主DNS服務(wù)器不響應(yīng)DNS請求時，可查詢輔助DNS服務(wù)器。
(11)電源要求
智能硬終端除了必須支持本地外置式供電方式外，還可支持802.3af以太網(wǎng)供電方式。
(12)其他功能
除了上述功能要求外，還需要終端支持域名方式的注冊、尋址和呼叫等。此外，下一代網(wǎng)絡(luò)在用戶側(cè)有防火墻、NAT、代理系統(tǒng)。終端必須有能力通知軟交換設(shè)備自己在私網(wǎng)中的地址，以幫助媒體流穿過防火墻或者NAT。
- 智能終端上的業(yè)務(wù)
在傳統(tǒng)電話網(wǎng)中，普遍使用的電話機屬千沒有智能的啞終端。演進到NGN后，多媒體業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)涉及大量的終端控制和處理功能，有些業(yè)務(wù)還要求通過對等方式在終端之間直接交互實現(xiàn)，它們都要求終端具有相當?shù)闹悄堋Ｒ虼?，智能終端優(yōu)越于傳統(tǒng)的非智能終端，除了在其實現(xiàn)技術(shù)上，更在于它所具備的傳統(tǒng)終端無法比擬的業(yè)務(wù)能力上。比如，智能終端的業(yè)務(wù)能力可以包括以下幾個部分。
(1)基本語音業(yè)務(wù)及其補充業(yè)務(wù)
基千分組網(wǎng)絡(luò)的軟交換網(wǎng)絡(luò)智能終端應(yīng)支持基本的VoIP語音業(yè)務(wù)及其相應(yīng)的標準補充業(yè)務(wù)。這些終端可支持的補充業(yè)務(wù)與PSTN網(wǎng)絡(luò)支持的語音補充業(yè)務(wù)基本相同。
(2)狀態(tài)呈現(xiàn)(Presence)和即時通信業(yè)務(wù)
狀態(tài)呈現(xiàn)業(yè)務(wù)是IP網(wǎng)絡(luò)所具備的一種新形式的通信業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)體現(xiàn)了IP分組網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)報的技術(shù)本質(zhì)。基于呈現(xiàn)的業(yè)務(wù)能力包括：
? 切入到某個呼叫中即時會議；
? 終端狀態(tài)業(yè)務(wù) 如是否在線；
? 基千位置的篩選等。
狀態(tài)呈現(xiàn)業(yè)務(wù)可以和多媒體通信業(yè)務(wù)結(jié)合起來，例如在多媒體會議通信中，呈現(xiàn)狀態(tài)可用千表示某會議參與方的能力和意愿。呈現(xiàn)業(yè)務(wù)可以應(yīng)用于：文本聊天、語音聊天、視頻、游戲等不同的通信場合中。
(3)用戶屬性定制
基于分組網(wǎng)絡(luò)的智能終端向用戶提供相應(yīng)的人機界面，使用戶可利用終端向網(wǎng)絡(luò)配置一系列基千用戶屬性的特色業(yè)務(wù)，例如，跟我走(FollowMe)業(yè)務(wù)、統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)等。
(4)多媒體業(yè)務(wù)
基千分組網(wǎng)絡(luò)的智能終端可支持點到點之間的視頻通信（可視電話）和多點之間的視頻（多媒體會議）業(yè)務(wù)，也可以支持基千內(nèi)容分發(fā)的寬帶流媒體業(yè)務(wù)，如視頻點播(VOD,VideoonDemand)等。
(5) 與Internet結(jié)合的業(yè)務(wù)
基千分組網(wǎng)絡(luò)的智能終端可支持基于Internet的業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)包括網(wǎng)頁推送(WebPush汃同步瀏覽、白板等。同時，還可利用Internet實現(xiàn)電子郵件收發(fā)、Web瀏覽、文件傳輸?shù)然竟δ堋?/p>
用戶接人設(shè)備的管理
作為用戶接入層設(shè)備，IAD和智能終端的需求星是非常大的。要使軟交換網(wǎng)絡(luò)用戶接入設(shè)備真正地在運營商網(wǎng)絡(luò)中投入商用，就必須對用戶終端的運營管理做具體的研究。但目前對軟交換網(wǎng)絡(luò)用戶終端的技術(shù)功能、終端業(yè)務(wù)、運營維護尚無統(tǒng)一的觀點。
1.終端管理存在的問題分析
對照ADSLModem的發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)軟交換用戶接入／終端設(shè)備還有很多路要走，我們認為還需在以下幾方面進行改善。
首先，協(xié)議的一致性和兼容性。用戶終端設(shè)備可支持MGCP/H.248/SIP/H.323等多種呼叫控制協(xié)議，這些協(xié)議主要是和軟交換設(shè)備互通，但由于各個廠商對協(xié)議理解不同，在實現(xiàn)上有較大差異，以H.248協(xié)議為例，在錯誤碼、通配符及終結(jié)點應(yīng)用、定時器和擴展包等方面，各廠商差異較大，特別是擴展包，如主叫號碼顯示，有的廠商采用FSK包實現(xiàn)，有的采用Andisp包實現(xiàn)，這為今后的互聯(lián)互通帶來了隱患。
其次，管理維護系統(tǒng)的兼容性。各個廠商所推出的IAD網(wǎng)管系統(tǒng)都是基千自己的設(shè)備，只能對自己的IAD進行升級、數(shù)據(jù)配置、性能檢測等操作，對其他廠商的設(shè)備只能進行查詢操作，同樣問題也會發(fā)生在IAD管理系統(tǒng)和運營商的綜合網(wǎng)管系統(tǒng)之間。這是由千各廠商采用不同的MIB數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)管接口程序造成的，作為運營商只有在各廠商開放自己的MIB數(shù)據(jù)庫和接口程序的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出一個綜合網(wǎng)管系統(tǒng)來進行統(tǒng)一管理。
再次，業(yè)務(wù)的一致性。各廠商在用戶接入／終端設(shè)備上除支待現(xiàn)網(wǎng)中所提供的新業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)外，還開發(fā)了一些其他業(yè)務(wù)，如IAD內(nèi)部呼叫、編碼切換、用戶線監(jiān)測、逃生口業(yè)務(wù)、支持PPPOE撥號等，但并不統(tǒng)一，這為運營商的二次業(yè)務(wù)開發(fā)設(shè)置了障礙，所以迫切需要制定一個技術(shù)要求加以規(guī)范和指導(dǎo)。
2.終端控制技術(shù)問題分析
軟交換網(wǎng)絡(luò)中大量存在的用戶接入／終端設(shè)備所帶來的一個突出問題是終端不受控和終端接入安全風(fēng)險，降低了軟交換網(wǎng)絡(luò)運營的可靠性和安全性。
(1)用戶終端不受控
造成終端不受控的一個主要因素是軟交換設(shè)備負責完成呼叫控制和呼叫計費功能，而媒體流交互則是在用戶終端之間直通，如果用戶終端和軟交換設(shè)備發(fā)生連接丟失，軟交換設(shè)備將難以順利完成所有呼叫控制和呼叫計費功能。
盡管H.248或MGCP等軟交換用戶終端控制協(xié)議可以上報媒體資源使用狀況，然而卻無法滿足對用戶終端的實時監(jiān)控功能。最為突出的是軟交換設(shè)備只能被動地獲知用戶終端的通話開始和結(jié)束時刻，該信息需由用戶終端上報。當軟交換設(shè)備與用戶終端之間的網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)異常中斷時，軟交換設(shè)備將難以獲知用戶終端的工作狀態(tài)，即軟交換設(shè)備與用戶終端通信狀態(tài)不同步，可能導(dǎo)致軟交換設(shè)備無法正確執(zhí)行呼叫計費功能，降低計費準確性，難以達到實際運營的計費精度要求。
目前，H.248協(xié)議使用AuditValue或AuditCapablities消息，MGCP協(xié)議使用Audi?tEndpoint或AuditConnection消息作為心跳消息來檢測用戶終端或用戶存活狀態(tài)，可以部分解決以上問題。但是，如果部分非法終端生成一個通話中止的虛假消息來觸發(fā)軟交換提前中止呼叫計費，將給運營商造成不可預(yù)見的經(jīng)濟損失。如何避免非法用戶的通信資源盜用和保障計費準確率是軟交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展所面臨的一個難題。
(2)用戶終端接入安全風(fēng)險在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，保證終端接入的安全性和用戶服務(wù)的認證至關(guān)重要，首先，因為這是構(gòu)成一個可運營和可管理的軟交換安全業(yè)務(wù)體系的最基本要求。由于軟交換網(wǎng)絡(luò)的開放性，用戶接入／終端設(shè)備可通過窄帶Modem、xDSL、以太網(wǎng)和Cable等多種接入方式接入到IP城域網(wǎng)，這為用戶終端通過端點偽裝和IP地址盜用等行為非法接入軟交換設(shè)備提供了多種途徑。由千軟交換用戶終端設(shè)備目前不具備類似移動終端SIM卡之類的設(shè)施，因此在用戶終端開戶、接入和運行中都需要進行認證和鑒權(quán)工作，以防止惡意盜打。運營商根據(jù)需要可以設(shè)定終端運營所需要的唯一標識符，以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，比如可以采取"MAC地址”、“唯一域名”等方式進行識別。
其次，由于IPv4地址的缺乏，實際應(yīng)用中軟交換用戶終端通常配置IPv4私網(wǎng)地址，而在網(wǎng)絡(luò)出口配置NAT/FW(NetAddressTranslate/Firewall,網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換／防火墻）實現(xiàn)地址和端口轉(zhuǎn)換。從安全性考慮，軟交換設(shè)備也可能放置于NAT/FW之后。由于H.248協(xié)議、MGCP協(xié)議、H.323協(xié)議以及SIP協(xié)議在協(xié)議設(shè)計時未考慮NAT/FW穿越問題，在NAT/FW廣泛存在的網(wǎng)絡(luò)部署下，軟交換信令協(xié)議都面臨著端到端連接性被破壞的問題。目前，實現(xiàn)H.248協(xié)議和MGCP協(xié)議的NAT/FW穿越普遍采用輔助機制，如ALG、MIDCOM、代理等。盡管輔助機制可以幫助實現(xiàn)穿越，然而其可擴展性會受到種類繁多的NAT/FW的限制。因此，H.248協(xié)議和MGCP協(xié)議是否可以借鑒其他多媒體協(xié)議（如SIP)的經(jīng)驗，采用協(xié)議擴展方式實現(xiàn)協(xié)議自身的NAT/FW穿越是下一步需要關(guān)注的問題。
對于上述兩個軟交換用戶終 端的控制問題，將在本書第9章“軟交換系統(tǒng)基本組網(wǎng)技術(shù)”中介紹一種基千邊緣接人控制器CBAC)的解決方式。通過在承載接入層面增加接入控制設(shè)備，實現(xiàn)對用戶終端的實時監(jiān)控，可以降低以上問題所帶來的運營風(fēng)險。
