摘要
研究一个信令系统的时候，其重点无非是分析该信令所具备的功能、该信令系统的信令消息、信令程序、系统定时器、编号计划、与其它信令网络的互连等几个方面。
受信令归口组织、提出时间、所应用网络不同的影响，各种信令系统都具有各自的所独有的特点，一个协议族则共同协作完成网络信令功能。差异来自于实现。基于不同的硬件网络，其物理层协议从根本上决定了协议栈的差别。譬如，一个基于E1的系统和一个基于以太网的系统。
由于应用的需要，网络融合成了目前网络发展的主流趋势，信令网络的融合则显得尤为重要。传统的基于电路交换的电话网络(SEN)与基于包交换的IP网络(PSN)的融合，给人们展示了一个巨大的发展空间。软交换是下一代网络的核心技术，因为它可以成为下一代分组网络中为语音业务、数据业务和视频业务提供呼叫、控制和业务的核心，同时也是电路交换网向分组网演进的关键。我国网络与交换标准研究组已经完成了我国有关软交换体系的总体技术要求框架。我国各运营商正在积极进行试验，设备供应商的设备正在陆续推出。ISUP、INAP、无线接入、SIP、H.323、MGCP等信令系统之间的互通，是我们实现软交换核心设备的基础。
但是新一代的网络，不可能在瞬间取代原有的电路交换的话音网，原有的电话网还将存在很长时间。电信网的进一步发展必然要平滑演进，既要保护原有投资和资源，又要持续发展。这时候需要这样的技术：既能构建新的分组网络，同时也能用来实现传统电话网和新网络的融合。一方面要设计一个新网络，一方面要在这个网络中提供包括传统网络中所有已提供的业务，并且只能更好的提供。因此，从最终意义上讲，我们要实现的是不同信令之间的功能的互通。
在ITU、IETF，都有相应的工作组在专门从事这方面的工作。90年代中期，一些国际大公司开始着手考虑如何利用Internet技术来赋予本已普及的POTS(传统电话业务)新的特色，并建立了各自的原刑系统(如Siemens的网络呼叫中心、Lucent的智能网支持系统等)，后来被统称为Pre—PINT应用系统。1997年7月，IETF由贝尔实验室发起，成立了PSTN／Internet互通(PINT)工作组，目的在于使IP用户能通过最流行的WWW应用来使用PSTN的传统业务，研究支持该功能的网络结构和协议。同年9月，ITU—T SGll成立了Internet支持信令(SOI)专题组。
本文主要研究了软交换体系中SIP与MGCP信令协议之间的互通问题，主要工作内容及结果如下：
研究范围：SIP与MGCP目前存在较多的版本，本文只考虑其基本部分，各个版本的差异并不在本文研究的范围。关于计费方法、QOS、安全性等问题，也留待今后进一步研究。
本文中用到的主要协议：RTP，RTCP，SDP，SIP，MGCP。
RTP相当于OSI中的运输层(RTP通常运行在UDP之上，二者共同完成运输层的功能)。
RTCP相当于OSI中的会话层。SDP相当于OSI中的表示层。SIP与MGCP相当于OSI中的应用层。
所以，从通信角度说，本文主要实现的是IP侧信令和PSTN侧信令的互通；从OSI的角度说，本文主要实现的是应用层的互通。工作内容包括：
确定整个互通过程由解析、映射、封装三部分组成。底层协议实现解析(主叫方协议)和封装(被叫方协议)过程，映射过程由IWF实现。
(1)解析
由发起端协议模块实现将主叫信息解析出来，保存为多种参数。比如主被叫IP地址，能力类别等，然后交给IWF处理。
(2)映射
每个业务的状态关系都有对应的状态机描述。根据发起端(主叫)的信息，IWF选择对应的状态机进行映射。将状态分解成命令、参数，然后分别进行一对一映射、一对多映射、多对一映射等的翻译，转换成被叫端协议的详细信息。这样就完成了映射的过程。
(3)封装
被叫端协议根据IWF提交的详细参数，根据本身协议规则进行封装，并根据主叫提供的信息选择路由。
提出互通的映射模型。根据实际的会话过程，将映射模型分为会话管理、状态映射、消息翻译三层。会话指的是用户一次完整的呼叫过程。从实现上来说，会话就是一个状态机。会话中的状态对应着通话过程中的某个阶段，也对应着状态机的相应的状态节点。状态是协议互通中的最基本的映射单元，可以包含一条或者多条的映射规则。映射规则即是命令间的一对一的关系或者一对多，多对一，多对多的关系。互通结构的底层完成对主叫方命令的识别和参数的分解，状态中的映射规则定义了命令之间的映射关系。消息层主要按照映射规则确定被叫方消息的序列，通过翻译完成每个被叫消息的参数设置。
①解决互通寻址问题。
SIP的寻址采用mL方式”’，按照 RFC2396规定的mI导则定义其语法。用户名字段可以是
电话号码，以支持 IP电话网关寻址，实现 IP电话和 PSTN的互通。
MGCP端点名编码采用 E—mail地址形式。
本文重点通过 DNS”‘懈决如卜问题：
（l）E．164号码与 SIP URL的地址映射问题
（2）E．164号码与问G端点标识的地址映射问题
（3）S二P
When we study a signaling system,the important aspect is to analyse it' s function,it' s signaling messages.it' s system timer.it' s number plan,and interworking with other signaling networks.
Every signaling system has it' s own characteristics due to the signaling classify organization,the date about declaration,the difference of the networks to apply,a protocol family work together to perform the function of the network signaling function. The difference is from the realization,based on different hardware networks.it' s physical layer radically result in the difference of the protocol stacks,for example,a system based on El and a system based on ethernet network.
With the needs of application,the inosculation of networks becomes mainstream,especially the inosculation of signaling networks. The inosculation of traditional telephony network based on circuit-switch (SCN) and IP network based on packet-switch (PSN) unfurls a huge developing space to us. The Softswitch is the core technology of the next generation network,for it can be the core to offer calling,control and service for voice service,data service and video service in the next generation network,and it also plays the key role in the evolvement of SCN to the PSN. In our country,the Network and Switch Standard Research Force has finished the technology required frame in the mass of our country' s Softswitch system ,and serviceproviders are experimenting on it actively,the deviceprovides are fetching out devices in succession. The interwoking of ISUP,INAP,wireless access,SIP,H. 323,MGCP,etc,is the foundation for us to realize the core device of the Softswitch. But the NGN can' t replace the former voice network
based on circuit-switch,the former telephony network will be existing for a long time. Thus we need technology that can not only construct new packet-based networks ,but can realize the inosculation of the traditional telephony network and the new networks. On one side we want to design a new network,on the other hand we must provide the services that have been provided in the traditional telephony network,and can only do it better. So in final sense,what we want to do is to realize the interworking of different signaling system.
In ITU and IETF,there are relevant work force engage in the interworking Specially. In the middle of 1990' s,some international large-scale companies have entered on thinking over how to make use of Internet technology to endue new features for the popular POTS,and have constructed their own prototype systems(for examples,the network call center of Siemens' ,the IN bearing system,and so on. ),and later be called by a joint name Pre -PINT appliance system. In Jul 1997,IETF was initiated by the Bell lab,and erected up the PSTN Interne (PINT) interworking force aimed to make the IP users to use the traditional services of the PSTN by the most popular WWW application and research the network framework and protocols that provide this function. In Sep 1997,ITU- T SG11 erected up the,Signaling Of Internet special topic force.
In this paper,we research the interworking of SIP and MGCP in the Softswitch system mostly,the primary working contents and results are as follows:
research scope:There are many versions of SIP and MGCP currently,we only work on
the bases,the difference of each version is not discussed in this paper. And about
the questions of counting ,QOS,security ,etc,are not discussed in this paper,left
for further study. Orientation of this paper:
The primary protocols using in this paper:RTP,RTCP,SDP,SIP,MGCP.
RTP equals the Transport Layer of OSI (RTP usually works over UDP,they work together
to perform the function of Transport Layer' s).
RTCP equals the Session Layer of OSI.
SDP equals the Presentation Layer of OSI.
SIP and MGCP equals the Application Layer of OSI.
So from the point of view of communication,this paper is to realize the interwoking of signaling in the IP side and signaling in the PSTN side;from the point of view of OSI,this paper is to realize the interwo
引文
[1]谢希仁 编著 《计算机网络》(第二版)，电子工业出版社，1999年4月第1版，P306～P408。
[2]续合元 吕军 《软交换设备与No．7信令网的互通技术》，电信技术2002年第1期总第334期，P10～P13。
[3]赵慧玲 谭国权 单秀云《软交换技术的现状及待研究的问题》，电信技术2002年第1期总第334期，P2～P7。
[4]胡绍基 蔡康 《面向NGN的试验》，电信技术2002年第1期总第334期，，P27～P30。
[5]中国通信协会主编 糜正琨 编著 《IP网络电话技术》，2000年6月第1版。
[6]唐雄燕《电信技术的发展与传统电信网络革新》，电信技术2002年第1期总第334期，P34～P35。
[7]信息产业部电信研究院总工程师 雷震洲《期待中的下一代网络》，《中国电子报》2001．142期。
[8]爱立信(中国)有限公司多业务网络部《基于现有网络构建开放的多业务网络平台》，电信技术2002年第1期 总第334期，P31～P33。
[9]段鹏瑞 宋茂强《采用软交换技术构筑CTI智能业务平台》，电信技术2002年第1期总第334期，P25～P26。
[10]武威 杨放春《下一代网络的业务支撑环境》，电信技术2002年第1期总第334期，P18～P20。
[11]洪钧 李爱军 徐勇积《软交换技术的应用方案及面临的主要问题》，电信技术2002年第1期总第334期，P21～P24。
[12]张彬 《现代电信业务》北京邮电大学出版社 2000年12月第一版，P24～P30。
[13]单秀云《软交换协议概述》，电信技术2002年第1期总第334期，P14～P17。
[14]谭国权《下一代网络中的媒体网关》，电信技术2002年第1期总第334期，P8～P9。
[15]Mauricio Arango, Andrew Dugan, Media Gateway Control Protocol (MGCP) Version 1.0 Request for Comments: 2705, IETF Megaco Working Group and ITF-T SG16, October 19990
[16]Mauricio Arango, Andrew Dugan, Isaac Elliott, Christian Huitema , Scott Pickett, Flemming Andreasen, Bill Foster, Rajesh Kumar, Media Gateway Control Protocol (MGCP) Version 1.0bis , draft-andreasen-mgcp-rfc2705bis-01, txt, IETF Megaco Working Group and ITF-T SG16, May 10, 2001.
[17]Mark Handley, Van Jacobson,SDP: Session Deseription Protocol Version O, Request for Comments: 2327, the Multiparty Multimedia Session Control (MMUSIC) working group of the Internet Engineering Task Force(IETF), April 1998.
[18]Mark Handley ,Henning Schnlzrinne, Eve Schooler ,Jonathan Rosenberg, SIP: Session Initiation Protocol Version 2.0, Request for Comments: 2543, IETF SIP Working Group, March 1999.
[19] Arnt Gulbrandsen, Paul Vixie, Levon Esibov, A DNS RR for specifying the location of services (DNS SRV), Request for Comments: 2782, Internet Software Consortium, February 2000.
[20] Rohan Mahy, draft-mahy-sip-signaled-digits-OO, txt, IETF, Feb 2001.
[21] Mark Handley , Henning Schulzrinne , Eve Schooler, Jonathan Rosenberg , draft-ietf-sip-rfc2543bis-03, txt, Internet Engineering Task Force , May 29, 2001.
[22] Gonzalo Camarillo, Adam Roach, Jon Peterson, Lyndon Ong, draft-ietf-sip-isup-03, txt, Internet Engineering Task Force, August 2001.
[23] Mahesh Shankar, draft-shankar-sip-forked-media-00, txt, Internet Engineering Task Force, Feb 2001.
[24] Hemant Agrawal, Radhika R. Roy, Vipin Palawat, David Wang, Alan Johnston, Charles Agboh, Kundan Singh, Henning Schulzrinne, draft-agrawal-sip-h323-interworking-reqs-02, txt, Internet Engineering Task Force, 20 Feb 2001.
[25] S. Donovan, The, SIP INFO Method Request for Comments: 2976, October 2000.
[26]宋茂强等编著，《通信软件设计基础》，北京邮电大学出版社，2001年10月，第1版，P75～P115。
[27] Alan Johnston, Steve Donovan, Robert Sparks, Chris Cunningham, Dean Willis, Jonathan Rosenberg, Kevin Summers, Henning Schulzrinne, draft-ietf-sip-call-flows-04, txt, Internet Engineering Task Force, April 2001.
[28] Alan Johnston, Robert Sparks, Steve Donovan, Kevin Summers, draft-ietf-sip-service-examples-01. txt, Internet Engineering Task Force, March 2001.
[29] R. Sparks, "SIP Call Control - Transfer", draft-ietf-sip-cc-transfer-04, txt, Internet Engineering Task Force, February 26, 2001.
[30] Jonathan Rosenberg, Jon Peterson, Henning Schulzrinne, Gonzalo Camarillo, FIN-02420 Jorvas, "Third Party Call Control in SIP", draft-rosenberg-sip-3pcc-02. txt, Internet Engineering Task Force , March 2, 2001.
[31] Henning Schulzrinne, Scott Petrack, RTP Payload for DTMF Digits, Telephony Tones and Telephony Signals, Request for Comments:2833, May 2000.
[32] MGCP_Translator. pdf: http://www.vovida, org/Documentation/Applications/VOCAL Developer Documents(html)/, VOCAL WORKGROUP, Jun, 2001.
[33] MGCP_StateDia. pdf: http://www.vovida, org/Documentation/Applications/VOCAL Developer Documents(html)/, VOCAL WORKGROUP, Jun, 2001.
[34] MGCP_Grouped. pdf: http://www.vovida, org/Documentation/Applications/VOCAL Developer Documents(html)/ , VOCAL WORKGROUP, Jun, 2001.
[35] MGCP_test. pdf: http://www.vovida, org/Documentation/Applications/VOCAL Developer Documents(html)/ , VOCAL WORKGROUP, Jun, 2001.
[36] test. pdf: http://www.vovida, org/Documentation/Applications/VOCAL Developer Documents(html)/ , VOCAL WORKGROUP, Jun, 2001.
[37] Michael Mealling, Ron Daniel, "The Naming Authority Pointer (NAPTR) DNS Resource Record", Request for Comments: 2915, September 2000.
[38] Patrik Faltstrom, "E. 164 number and DNS", Request for Comments: 2916, September 2000.
[39] Leslie L. Daigle, Dirk-Willem van Gulik, Renato Iannella, Patrik Faltstrom, "URN Namespace Definition Mechanisms", Request for Comments: 2611, June 1999.
[40]华南理工大学 李展 陈移风《统一通信系统与VoIP的连按》，计算机世界报 第51期 D28、D29。
[41]周明天 汪文勇编著《TCP/IP网络原理与技术》，清华大学出版社，1993年12月第1版，P55～P70。
[42]谭浩强 张基温 唐永炎 《C语言程序设计教程》，高等教育出版社，1992年6月第1版。
[43]王燕编著《面向对象的理论与C++实现》清华大学出版社，1997年2月第1版。
[44]Richard Stevens 《UNIX网络编程》(第二版)，清华大学出版社，2000年3月第1版。
[45]W.Richard Stenvens《UNIX环境高级编程》，机械工业出版社，2000年2月第1版。