一、引 言
在NGN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備扮演著重要的角色，任何業(yè)務(wù)都需要媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換的控制下實(shí)現(xiàn)。媒體網(wǎng)關(guān)能夠在電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，可以處理音頻、視頻或者T.120，也可以具備處理這三者的任意組合的能力，還能夠進(jìn)行全雙工的媒體轉(zhuǎn)換，可以演示視頻/音頻消息，實(shí)現(xiàn)其它IVR功能，也可以進(jìn)行媒體會議等。
根據(jù)媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置，可以將其分為以下幾類：
● 中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TG：Trunk Gateway）：位于電路交換網(wǎng)和IP/ATM分組網(wǎng)絡(luò)之間，用來終結(jié)大量的數(shù)字電路，負(fù)責(zé)PSTN/ISDN的C4或C5的匯接接入，將其接入到ATM/IP網(wǎng)絡(luò)，主要實(shí)現(xiàn)VoATM或VoIP功能。
● 綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)：負(fù)責(zé)各種用戶或接入網(wǎng)的綜合接入，如直接將PSTN/ISDN用戶、Ethernet用戶、ADSL用戶或V5用戶接入。綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)一般放置在靠近用戶的端局，同時還具有撥號Modem數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的功能。
● 小區(qū)或企業(yè)用的媒體網(wǎng)關(guān)：放置在用戶住宅小區(qū)或企業(yè)的媒體網(wǎng)關(guān)主要解決用戶話音和數(shù)據(jù)（主要是Internet數(shù)據(jù)）的綜合接入，未來可能還會解決視頻業(yè)務(wù)的接入。
本文主要介紹ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備的技術(shù)要求。
二、中繼媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置
ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在ATM/IP網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)（SCN）之間提供媒體映射和代碼轉(zhuǎn)換功能，即終止電路交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)施（中繼線路等），將媒體流分組化并在ATM/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)也應(yīng)該在ATM/IP網(wǎng)絡(luò)去往SCN的方向上執(zhí)行類似的功能。ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖1所示。在實(shí)際設(shè)備中，信令網(wǎng)關(guān)與中繼媒體網(wǎng)關(guān)可以集成在一個設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，以減少控制維護(hù)等方面的開銷。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1243.1-2002和YD/T1243.2-2002僅僅考慮作為邏輯功能實(shí)體的中繼媒體網(wǎng)關(guān)。
三、中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備要求
1．中繼媒體網(wǎng)關(guān)(TG)的一般性功能要求
TG的一般性功能要求包括：語音處理功能要求、呼叫處理與控制要求、資源控制要求、維護(hù)和管理要求、語音QoS要求等。
（1）語音處理功能要求
TG應(yīng)具有語音信號的編解碼功能，支持G.729，G.723.1等算法。
TG必須具有回聲控制機(jī)制，能夠檢測語音活動和進(jìn)行靜音壓縮、產(chǎn)生舒適噪聲，而且TG必須設(shè)有輸入緩沖以消除時延抖動對通話質(zhì)量的影響。
對于語音編碼的動態(tài)轉(zhuǎn)換則作為任選要求。
（2）呼叫處理與控制要求
TG應(yīng)能根據(jù)軟交換的命令對它所連接的呼叫進(jìn)行控制，如接續(xù)、中斷、動態(tài)調(diào)整帶寬等。TG應(yīng)能夠通過相關(guān)的信令檢測出PSTN側(cè)的用戶占線、久振無應(yīng)答等狀態(tài)，并將用戶狀態(tài)向軟交換報告。
（3）資源控制要求
TG必須向軟交換報告由于故障、恢復(fù)或管理行為而造成的物理實(shí)體的狀態(tài)改變。
TG必須能夠報告終結(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)。
TG應(yīng)能夠支持對TDM電路終結(jié)點(diǎn)的阻塞管理和釋放。
TG應(yīng)及時保持與軟交換之間信息一致性。
由于資源耗盡或資源暫時不可用，TG應(yīng)能向軟交換指示不能執(zhí)行所請求的行為。
（4）維護(hù)和管理要求
TG必須建立和維護(hù)與軟交換之間的關(guān)聯(lián)。
TG應(yīng)能檢測到與軟交換之間連接的中斷，應(yīng)能在故障恢復(fù)或擁塞消除后恢復(fù)連接。
TG應(yīng)能檢測到TG的資源使用狀態(tài)與軟交換的資源管理狀態(tài)的不同步，并應(yīng)能使之恢復(fù)同步。
TG應(yīng)能在啟動后向軟交換報告其配置狀況。
在軟交換發(fā)生故障時，在TG中處于運(yùn)行狀態(tài)的媒體流在一定時間內(nèi)應(yīng)被繼續(xù)維持。
TG應(yīng)能向軟交換設(shè)備報告底層連接的異常故障，如TDM鏈路故障等。
TG應(yīng)能報告超出QoS門限值的媒體流事件。
當(dāng)由于異常事件而使得TG單方面地終止某個終結(jié)點(diǎn)上業(yè)務(wù)時，TG應(yīng)向軟交換報告該終結(jié)點(diǎn)已經(jīng)被終止業(yè)務(wù)并通告原因。
TG也應(yīng)能夠向軟交換請求釋放某個終結(jié)點(diǎn)并通告原因。
TG應(yīng)能夠根據(jù)軟交換在某些命令中的指示向軟交換匯報在特定關(guān)聯(lián)中存在的終結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及使用信息，如“test”、“out of service”，或“in service”。
（5）ATM TG的相關(guān)ATM功能
ATM TG在ATM側(cè)的協(xié)議參考模型和分層功能應(yīng)與ITU-T建議I.321一致，功能特性應(yīng)符合ITU-T建議I.731 和I.732的要求。
系統(tǒng)支持呼叫連接有三種基本類型：永久虛電路（PVC）、交換式虛電路（SVC）和軟永久虛電路（Soft PVC）。
系統(tǒng)支持兩種連接類型：點(diǎn)到點(diǎn)連接和點(diǎn)到多點(diǎn)連接（任選）
對于ATM控制功能的詳細(xì)描述請參見YD/T1109-2001第5章。
ATM TG的編號要求參見YDN-106 1-1999《基于ATM的多媒體骨干網(wǎng)技術(shù)要求—尋址和信令要求部分》。
系統(tǒng)應(yīng)考慮支持三種ATM 媒體適配類型：AAL1、AAL2（任選）和AAL5。
在ATM TG使用SVC/PVC承載PSTN語音時，ATM TG應(yīng)考慮在同一個SVC/PVC中實(shí)現(xiàn)多個語音話路捆綁，以減少ATM系統(tǒng)處理信令的負(fù)擔(dān)，建議最小的語音話路綁定數(shù)目為6。該項功能作為可選。
2．接口要求
（1）語音網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口
TG在語音網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口應(yīng)采用E1數(shù)字中繼接口或ISDN PRI接口。
作為任選，可以考慮采用SDH光接口。
（2）分組網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口
IP TG在IP網(wǎng)絡(luò)測應(yīng)采用10/100M LAN接口、千兆以太網(wǎng)接口、FDDI接口或者POS接口（任選）。
ATM TG在ATM網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)采用PDH電接口，或者SDH光接口，接口要求參見YD/T 1109-2001《ATM交換機(jī)技術(shù)規(guī)范》。
（3）與網(wǎng)管中心接口
TG與網(wǎng)管中心的接口采用10BaseT/100BaseT接口。
如果ATM TG采用帶內(nèi)網(wǎng)管方式，其接口類型與網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)方式參見YD/T1109-2001《ATM交換機(jī)技術(shù)規(guī)范》。
3．ATM/IP TG與軟交換之間的協(xié)議要求
ATM/IP TG和軟交換之間的協(xié)議推薦采用H.248協(xié)議，具體內(nèi)容參見ITU-T H.248協(xié)議。
H.248協(xié)議在ATM/IP TG與軟交換之間通過IP來傳輸，TG必須實(shí)現(xiàn)TCP、UDP或SCTP中的一種。
4．信令要求
對于ATM TG，在ATM網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口可以考慮支持ATM Forum UNI 3.0/3.1/4.0，或者ITU-T Q.2931、IISP、PNNI 1.0、AAL2信令。
在SCN網(wǎng)絡(luò)側(cè)，如果TG通過數(shù)字中繼接口與SCN網(wǎng)絡(luò)連接，則信令由SG處理；如果TG通過ISDN PRI與SCN網(wǎng)絡(luò)連接，則TG應(yīng)考慮支持IUA，支持要求參見規(guī)范的附件。
5．網(wǎng)管要求
TG應(yīng)實(shí)現(xiàn)的管理功能為配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等，因此對其做出相應(yīng)的要求如下。
（1）配置管理
TG應(yīng)具備配置管理數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)ο到y(tǒng)的設(shè)備部件、端口進(jìn)行配置，支持對系統(tǒng)部件的增加和刪除，能夠?qū)ο到y(tǒng)的軟件進(jìn)行配置和升級，對配置操作過程做日志記錄，并能產(chǎn)生描述系統(tǒng)配置的報告。
（2）性能管理
TG應(yīng)能夠?qū)Χ丝谑褂脿顩r、用戶呼叫、通信流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。
（3）故障管理
故障管理提供對TG及其環(huán)境的異常運(yùn)行情況進(jìn)行檢測、隔離和校正的一組功能，包括告警監(jiān)視、故障定位、故障校正、測試和其它管理功能。
（4）安全管理
安全管理有五種基本的安全業(yè)務(wù)：①鑒權(quán)；②授權(quán)；③訪問控制；④機(jī)密性；⑤完整性。
6．業(yè)務(wù)流程
業(yè)務(wù)流程規(guī)定了TG所使用的一些常見流程。
（1）與ROOT終結(jié)點(diǎn)相關(guān)的流程
這些流程包括：媒體網(wǎng)關(guān)注冊流程、媒體網(wǎng)關(guān)注銷流程、冷啟動流程、Handoff流程、斷開后再連接。
（2）媒體網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)改變（ServiceChange）
這些流程包括：Graceful脫離業(yè)務(wù)、Forced脫離業(yè)務(wù)、終結(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)狀態(tài)的Restart。
（3）連續(xù)性測試
連續(xù)性測試包括兩種情況：①由軟交換命令MG發(fā)起連續(xù)性測試；②軟交換命令MG響應(yīng)交換電路網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的連續(xù)性測試。
（4）正常呼叫建立流程
目前僅僅考慮單域內(nèi)TG之間的呼叫流程：使用SS7時的正常呼叫建立流程、采用IUA方式時的正常呼叫建立流程、使用SS7信令時的呼叫釋放流程、使用IUA方式時的呼叫釋放流程。
7．性能指標(biāo)
（1）語音處理能力
①語音編碼動態(tài)切換時間：應(yīng)小于60毫秒。
②語音的客觀評定
網(wǎng)絡(luò)條件很好的情況PSQM的平均值 < 1.5。
網(wǎng)絡(luò)較差條件時（丟包率=1%，網(wǎng)絡(luò)抖動=20ms，時延=100ms）PSQM平均值 < 1.8。
網(wǎng)絡(luò)惡劣環(huán)境下（丟包率=5%，網(wǎng)絡(luò)抖動=60ms，時延=400ms）PSQM平均值 < 2.0。
③語音的主觀評定
網(wǎng)絡(luò)條件很好的情況MOS>4.0。
網(wǎng)絡(luò)較差條件時（丟包率=1%，網(wǎng)絡(luò)抖動=20ms，時延=100ms）MOS>3.5。
網(wǎng)絡(luò)惡劣環(huán)境下（丟包率=5%，網(wǎng)絡(luò)抖動=60ms，時延=400ms）MOS>3.0。
④編碼率
根據(jù)不同的編碼算法，要求網(wǎng)關(guān)有不同的編碼率。
對于G.729a，要求 < 18kbits/s。
對于G.723.1，要求
G.723.1（語音壓縮5.3 kbits/s）< 12kbits/s。
G.723.1（語音壓縮6.3 kbits/s）< 15kbits/s。
（2）設(shè)備的時延指標(biāo)
網(wǎng)關(guān)設(shè)備的時延包括編解碼時延、收端輸入緩沖時延、內(nèi)部隊列時延等。
TG.729 < 150ms
TG.723.1 < 200ms
（3）IP語音的QoS管理
①設(shè)備抖動 < 10ms。
②網(wǎng)關(guān)處理時延抖動的緩沖時間 < 80 ms。
（4）可靠性和可用性要求
①系統(tǒng)必須達(dá)到或超過99.999%的可用性。
②系統(tǒng)無故障連續(xù)工作時間（MTBF）>5萬小時。
③故障恢復(fù)時間 < 30 mins。
④要求設(shè)備具有高可靠性和高穩(wěn)定性。
⑤系統(tǒng)必須不存在單故障點(diǎn)。
（5）ATM部分要求
①采用AAL1電路仿真方式承載語音時，附加的話音時延（語音編
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