소프트스위치 기술이 점차 상용화되고 3G 라이선스 발급이 가까워지면서 소프트스위치 네트워크와 3G 네트워크의 대규모 구축과 네트워크 구성이 점차 기술 연구의 초점이 되고 있다.
대규모 네트워크 구축 이후 두 네트워크 간의 원활한 상호 운용성을 어떻게 달성할 수 있는지, 상호 운용성 중에 고려해야 할 핵심 기술 문제는 무엇인지, 상호 운용 가능한 노드에 대한 요구 사항은 무엇인지가 네트워크 구축의 주요 고려 사항이 되었습니다. . 질문. 본 논문에서는 두 네트워크의 구조적 특성을 시작으로 WCDMA R4 아키텍처를 기반으로 하는 소프트 스위치 네트워크와 3G 네트워크 회선 도메인 간의 기본 서비스 상호 운용성의 주요 기술 문제를 논의하고 네트워크 구축을 위한 상호 운용 가능한 노드에 대한 기술적 요구 사항을 제안하고 장비 선택.
1 네트워크 구조
1.1 소프트스위치 네트워크
소프트스위치 네트워크는 아래에서 위로 액세스 레이어, 베어러 레이어, 컨트롤 레이어, 비즈니스/애플리케이션 레이어로 나누어집니다. Softswitch 장비는 제어 계층에 위치하며 네트워크 전체의 통화 제어를 위한 핵심 장비입니다. 소프트스위치 네트워크는 IP 네트워크를 베어러 계층으로 사용하여 통화 제어와 베어러의 분리를 실현합니다. 소프트스위치 장비는 다양한 게이트웨이를 제어하여 미디어의 종단 간 연결을 실현합니다.
1.2 3G R4 네트워크
R4 단계에서는 회선 도메인 서비스를 제어하기 위해 소프트 스위칭 기술이 사용되며, 멀티미디어 서비스는 주로 패킷 도메인을 통해 구현되는 것을 볼 수 있다. 소프트스위치 네트워크와 마찬가지로 R4 네트워크도 IP 네트워크를 베어러 계층으로 사용하여 통화 제어와 베어러의 분리를 실현합니다. 게이트웨이 MGW는 MSC 서버 장치의 제어를 수락하여 미디어의 종단 간 연결을 실현합니다. .
2 서비스 구현 방식 비교
2.1 음성 서비스
2.1.1 소프트스위치 네트워크 구현 방식
음성 서비스 지원 시, 소프트스위치는 H.248 프로토콜을 통해 미디어 게이트웨이를 제어하거나 SIP 프로토콜을 통해 SIP 터미널과 협력하여 통화 설정을 완료합니다. 크로스 소프트스위치 통화의 경우 사무실 간은 발신자와 수신자의 상황에 따라 SIP 또는 SIP-I 프로토콜을 채택합니다. 소프트스위치가 탠덤 사무실이나 장거리 사무실 역할을 하는 현재 상황에서는 사무실 간에 SIP-I 프로토콜을 사용하여 최종 사무실에서 보낸 ISUP 메시지를 캡슐화하여 통화 제어 연결을 완료합니다.
미디어 게이트웨이는 미디어 인코딩, 디코딩 및 형식 변환을 완료합니다. 현재 IP 네트워크에서 음성 전송에 사용되는 주요 코딩 방식에는 G.711/G.723/G.729 등이 있습니다.
음성 통화 설정 프로세스 중에 소프트스위치는 미디어 인코딩/디코딩 유형 및 형식을 협상하고 게이트웨이 장치에 특정 인코딩 방법을 채택하도록 지시합니다. 인코딩 방법을 동적으로 조정하려면 게이트웨이가 소프트스위치 장치에 보고하고 소프트스위치의 지시에 따라 전환을 수행해야 합니다.
2.1.2 3G 네트워크 구현 방법
3G R4 네트워크의 회선 영역은 호 제어와 서비스 베어러가 분리된 네트워크 아키텍처를 채택합니다. MSC 서버는 제어 계층에 속하며 호 제어, 베어러 제어, 경로 확인 등의 기능을 담당합니다. MGW는 베어러 계층에 속하며 사용자 평면에서 음성 및 미디어 스트림의 전송 및 변환 기능을 담당합니다.
BICC 프로토콜은 네트워크의 MSC 서버 간에 사용됩니다. MSC 서버는 확장된 H.248 프로토콜을 통해 자신의 관할권에 있는 MGW를 제어합니다. IPBCP와 Nb-UP을 통해 MGW 간에 사용자 평면 연결이 설정됩니다. 초기화 메시지.
3G 네트워크 사용자의 음성 통화의 경우 R4 네트워크가 TrFO 기능을 사용하면 네트워크의 3G 단말기는 동일한 AMR 코드를 사용하여 통신할 수 있으므로 인코딩/디코딩 프로세스가 필요하지 않습니다. AMR 음성에는 12.2, 10.2, 7.95, 7.40, 6.70, 5.90, 5.15, 4.75kbit/s의 8가지 코딩 속도가 있습니다. 그러나 두 단말을 하나의 AMR 코딩으로 통합할 수 없는 경우에도 MGW가 담당해야 합니다. 코딩 변환.
팩스 서비스의 경우 3G 단말과 MGW 간에 E-T.38 프로토콜을 사용하며, MGW를 거쳐 G.711로 변환된다.
2.2 멀티미디어 서비스
2.2.1 소프트스위치 네트워크 구현 방법
소프트스위치 네트워크는 현재 사용되는 단말기에서 지점간 영상 및 화상회의 기능을 제공할 수 있습니다. 주로 SIP 소프트 및 하드 터미널입니다. 소프트스위치는 SIP 프로토콜을 통해 터미널과 협력하여 통화 설정을 완료합니다. 소프트스위치를 통한 통화의 경우 SIP 프로토콜은 상호 통신을 위해 사무실 간에도 사용됩니다.
Softswitch는 MCU 또는 미디어 리소스 서버를 사용해야 하는 화상 회의 서비스를 지원합니다. 현재 제조사에서 제공하는 MCU는 오리지널 H.323 시스템을 기반으로 하며, 기기와 소프트스위치 사이에는 H.323 프로토콜이 사용된다. 소프트스위치를 통한 호출의 경우 SIP 프로토콜은 사무실 간 상호 통신에도 사용됩니다.
2.2.2 3G 네트워크 구현 방식
3GPP는 H.324M 프로토콜을 회선 기반 영상 통화의 표준으로 채택하고 있습니다. 네트워크에 있는 두 개의 3G-324M 단말기 간에 영상 통화가 설정되면 MGW는 미디어 스트림을 처리하지 않습니다. 3G 단말기는 오디오에는 AMR을, 비디오에는 H.263을 사용합니다. MSC 서버는 여전히 BICC 메시지를 통해 서로 통신합니다.
3G 네트워크 내에서 화상회의를 하려면 MCU를 이용해 VIG(Video Interworking Gateway)를 통해 두 네트워크를 연결해야 한다. VIG는 MCU에 연결되어 H.324M 터미널이 다지점 회의에 참여할 수 있습니다. 3G 단말기는 특별 서비스 번호를 눌러 화상 회의를 만들거나 참여합니다.
VIG는 IP 네트워크(H.323)와 TDM(WCDMA 장치)에 동시에 연결됩니다. IP 측에서 VIG는 RAS를 통해 H.323 네트워크의 GK에 등록하고 TDM 측에서 H.323 프로토콜을 통해 H.323 네트워크의 MCU와 신호 상호 작용을 수행하며 VIG는 ISUP 릴레이를 사용합니다. WCDMA 네트워크에 액세스하고 ISUP를 사용하여 WCDMA 네트워크와 시그널링 상호 작용을 수행하고 H.324M 프로토콜을 통해 WCDMA 네트워크의 비디오 단말과 H.245 상호 작용 및 미디어 상호 작용을 수행합니다. 3G 단말기 오디오는 AMR을 사용하고 비디오는 H.263을 사용합니다.
3 비즈니스 상호 운용성 기술 핵심 분석
위의 분석에서 볼 수 있듯이 소프트스위치 네트워크와 3G R4 네트워크가 상호 운용되면 여러 수준의 상호 운용성이 수반됩니다. , 비즈니스 계층, 제어 계층 및 액세스 계층을 포함합니다. 상호 운용성 문제에 대한 다음 논의는 네트워크의 주요 계층, 즉 제어 계층과 액세스 계층에만 초점을 맞춥니다.
3.1 상호 운용 프로토콜 선택
소프트스위치 네트워크와 3G가 상호 운용되면 비즈니스 계층, 제어 계층 및 액세스 계층을 포함하여 여러 수준의 상호 운용성이 관련됩니다. SIP-I 프로토콜과 BICC 프로토콜은 현재 소프트스위치 네트워크 제어 계층과 3G R4 네트워크 제어 계층에서 사용되는 주류 프로토콜입니다. 이들은 소프트스위치 네트워크와 3G 네트워크가 상호 운용될 때 포함되는 첫 번째 프로토콜입니다. 다음은 두 네트워크에서 두 프로토콜의 개발과 역할에 대해 주로 설명합니다.
3.1.1 BICC 프로토콜
BICC는 ISUP를 기반으로 개발되었으며 음성 서비스 지원이 비교적 성숙되었으며 이전의 모든 협대역 음성 서비스, 부가 서비스 및 데이터를 지원할 수 있습니다. 사업 등
BICC는 전화 서비스의 적용을 위해 직접 제안되었으며, 보다 엄격한 시스템 아키텍처를 갖추고 있어 기존 회선 교환 전화 네트워크 구현을 위한 서비스를 제공할 수 있습니다. 소프트 스위치. 뛰어난 투명성.
BICC 프로토콜은 호 제어와 베어러 분리 문제를 해결하여 MTP No.7 네트워크 및 IP 네트워크를 포함한 다양한 네트워크에서 호 제어 신호를 전달할 수 있습니다.
현재 BICC 프로토콜은 CS1에서 CS2, CS3로 발전하고 있습니다. CS1은 MTP No.7 네트워크 및 ATM 네트워크에서 호 제어 신호의 베어러를 지원하고, CS2는 IP 네트워크의 베어러를 증가시키며, CS3는 MPLS 및 IP QoS와 같은 베어러 애플리케이션의 품질과 SIP와의 상호 운용성 문제에 중점을 둡니다.
3.1.2 SIP 및 SIP-I 프로토콜
SIP 프로토콜은 양 당사자 또는 다자간 멀티미디어 세션을 설정, 수정 및 종료하는 데 사용되는 텍스트 기반 애플리케이션 계층 제어 프로토콜입니다. 기본 전송 프로토콜과 관계없이 기본 베어러는 TCP/UDP/SCTP 중 하나를 사용할 수 있습니다. SIP 프로토콜은 RTP/RTCP, SDP, RTSP 및 기타 프로토콜과 DNS와 협력하여 음성, 비디오, 데이터, 상태 표시, 인스턴트 메시징, 게임 및 기타 서비스를 지원할 수 있습니다. 또한 SIP 메시지 본문 부분을 사용하면 여러 개의 서로 다른 세션 설명 프로토콜이 동시에 존재할 수 있습니다. 이 방법을 MIME(Multi Purpose Internet Mail Extensions)이라고 합니다.
SIP가 트렌드가 되자 ITU는 PSTN이 SIP 네트워크와 어떻게 상호 운용될 수 있는지 연구하기 위해 관련 표준을 제정하기 시작했습니다. 단지 ITU의 관련 문서가 IETF의 결과를 바탕으로 작성되었을 뿐입니다. ITU는 TRQ 2815 및 Q.1912 사양을 제안했으며, 그 중 TRQ 2815는 IETF의 RFC3372와 유사하며 상호 운용성 인터페이스 모델, 상호 운용성 단위 IWU가 설정해야 하는 프로토콜 기능을 포함하여 SIP와 BICC/ISUP 간의 상호 운용성을 위한 기술 요구 사항을 정의합니다. 지원, 상호 운용 가능한 인터페이스의 보안 모델 등. Q.1912는 IWU가 SIP 측의 NNI에서 지원해야 하는 다양한 프로토콜 기능 구성 세트에 따라 SIP와 BICC 간의 상호 운용성을 정의합니다. /ISUP에 대해 자세히 설명합니다. 일반적으로 SIP와 BICC/ISUP 상호 운용성, ISUP 메시지 캡슐화(SIP-I) 및 BICC/ISUP과의 SIP 상호 운용성 등에 대해 설명합니다. Q.1912에서는 ISUP 메시지를 캡슐화하는 SIP 메시지를 SIP-I라고 합니다.
SIP-I 프로토콜 제품군은 많은 IETF 표준과 초안을 재사용하여 기본 통화의 상호연동뿐만 아니라 BICC/ISUP 보조 서비스의 상호연동도 포함합니다.
3.2 상호 운용성을 위해 해결해야 할 주요 문제
위의 분석을 통해 소프트스위치 네트워크와 3G 네트워크 간에는 서비스 구현에 있어서 다음과 같은 차이점이 있음을 알 수 있습니다. 이러한 측면을 해결해야 합니다.
3.2.1 프로토콜 및 코덱 변환
소프트 스위칭 네트워크의 제어 장비(즉, 소프트 스위칭 장비)는 상호 통신을 위해 SIP/SIP-I 프로토콜을 지원합니다. ; 3G 네트워크에서 제어 장치(즉, MSC 서버 장치)는 상호 통신을 위해 BICC 프로토콜을 지원합니다. 연동 중에 해당 프로토콜 변환 장비는 통화가 시작되는 방향에 따라 제어 계층에서 설정되어야 하며, 연동 장비는 다음 두 가지 기능을 구현합니다.
a) BICC 프로토콜을 종료합니다. SIP/SIP-I 프로토콜을 시작합니다.
b) SIP/SIP-I 프로토콜을 종료하고 BICC 프로토콜을 시작합니다.
또한 소프트 스위치 네트워크와 3G 네트워크에서 사용하는 미디어 인코딩 형식이 다르기 때문에 미디어 인코딩 변환을 완료하려면 베어러 계층에 특정 미디어 변환 장비가 필요합니다.
3.2.2 연동 게이트웨이 선택
소프트스위치 네트워크와 3G 네트워크의 게이트웨이는 서로 다른 특성을 가지고 있으므로 연동 게이트웨이를 선택할 때 게이트웨이가 다음을 가질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 두 개의 게이트웨이 상호 운용성.
게이트웨이 제어 모델의 주요 차이점은 BCF(Bearer Control Function)의 위치입니다. 소프트스위치 네트워크의 베어러 제어는 소프트스위치 장치에 의해 완료됩니다. 즉, 소프트스위치 장치는 미디어 주소 상호 작용 및 미디어 유형 협상과 같은 기능을 완료합니다. 3G 네트워크의 베어러 제어는 게이트웨이 장치에 의해 완료됩니다. 즉, 게이트웨이 장치는 미디어 주소 상호 작용 및 미디어 유형 협상과 같은 기능을 완료합니다.
위의 차이점은 3G 네트워크와 소프트스위치가 특정 상호 운용성 게이트웨이를 통해 상호 운용되어야 하며, 이는 게이트웨이 장치의 미디어 제어 협상 기능과 소프트스위치 장치의 미디어 제어 협상 기능을 동시에 지원합니다.
3.2.3 DTMF 신호 처리
소프트스위치 시스템은 3G와 연동 시 RFC2833 대역 내 전송과 SIP 정보 대역 외 전송의 두 가지 유형의 DTMF 신호 처리를 지원합니다. 전자는 연동 게이트웨이를 통해 2833을 종료하고 이를 MSC 서버에 보고하여 BICC로 변환하는 반면, 후자는 SIP 정보를 연동 제어 장치를 통해 APM에 직접 매핑한다.
요약하자면 두 네트워크가 서로 통신할 때 위의 문제를 해결하려면 해당 상호 운용성 프로토콜 변환 장비와 상호 운용성 게이트웨이 장비를 설정해야 합니다.