基于MGCP的媒体网关的设计与实现

论文摘要

20 世纪90 年代以来,得力于光通信技术的突破性进展和VoIP 技术的逐步完善,电信网和计算机网趋于统一,认同未来通信网的演进方向应是以IP 为核心的分组网络。人们综合市场需求、投资保护和技术发展等多方面因素,认真研究通信网络演进的策略和技术方案的选择。近期,经过制造业、运营业和技术界的反复研讨和市场论证,提出了以软交换作为下一代网络的演进技术。软交换不是传统意义上的单项技术,而是支持网络演进的综合的系统技术。其涵盖面广泛,包括接入网和核心网技术,电路交换和分组交换技术,面向连接的ATM 和无连接的IP 技术,传送和控制技术。本文所要讨论的MGCP 协议就是软交换中重要的接口协议之一,而基于此协议的媒体网关也将是未来软交换网络中核心部分之一。本文首先介绍了软交换技术,包括它的发展背景,网络体系结构和接口与协议等三个方面;接着介绍了两个重要协议,一个是媒体网关控制协议即MGCP 协议,另一个是会话描述协议即SDP 协议。在此基础之上本文描述了一个企业级的基于MGCP 的媒体网关的设计与实现。该网关符合MGCP 国际标准第一版以及国内相关标准,与标准的媒体网关控制器配合,完成呼叫控制与语音数据传送,具有解析,媒体编解码,媒体传送等协议中所规定的功能,此外,还支持WEB、SHELL、SNMP等多种配置管理方式。文中首先根据媒体网关的功能需求定义给出了功能模块划分,提出了媒体网关的总体设计方案,并对各个模块的功能、接口作了较为详细的描述;然后,分别从重要数据结构和工作流程等方面详细描述了系统中两个重要模块的设计;接着,介绍了整个媒体网关系统的实现、调试与测试环境与过程。最后,对全文进行总结,并提出了下一步工作的改进建议。目前,该媒体网关设备已经进入市场,并得到了许多企业用户的认可,达到了预期的效果。

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Abstract

缩略语

第一章引言

1.1 课题背景与来源

1.2 我所做的工作

1.3 本论文结构

第二章软交换介绍

2.1 发展背景

2.2 软交换网络体系结构

2.2.1 软交换技术特点

2.2.2 网络分层结构

2.2.3 接口与协议

第三章 MGCP 协议

3.1 MGCP 功能特点

3.1.1 呼叫模型

3.1.2 协议结构和命令

3.2 MGCP 协议描述

3.2.1 端点类型和标识

3.2.2 呼叫和连接标识

3.2.3 事件和信号表示

3.3 协议消息格式

3.3.1 概述

3.3.2 命令头部

3.3.3 响应头部

3.3.4 协议消息传送

第四章 SDP 协议

4.1 功能概述

4.2 会话描述的一般格式

4.3 会话级描述格式

4.4 媒体级描述格式

4.5 补充说明

第五章媒体网关的总体设计

5.1 系统功能需求分析

5.2 媒体网关软件结构设计

5.3 媒体网关的工作模式

5.3.1 非软交换工作模式

5.3.2 软交换工作模式

5.4 软件的分布式构架设计

5.4.1 基于 SSI 的透明分布处理

5.4.2 统一分布式资源管理

第六章媒体服务模块设计

6.1 媒体服务模块总体设计

6.1.1 媒体服务模块（MS 模块）

6.1.2 媒体消息（M 接口）

6.2 媒体服务模块详细设计

6.2.1 重要数据结构

6.2.2 呼叫控制流程分析

第七章 MGCP 模块设计

7.1 流程分析

7.1.1 收号流程

7.1.3 建立连接流程

7.1.4 修改连接流程

7.1.5 删除连接流程

7.1.6 端点配置流程

7.1.7 其他信号和事件流程

7.1.8 错误代码响应

7.2 主要数据结构分析

7.2.1 MGCP 消息数据结构

7.2.2 M 接口消息数据结构

7.3 MGCP 基本呼叫流程

7.4 适配过程

7.4.1 M2MGCP 子模块设计

7.4.2 MGCP2M 子模块设计

第八章实现

8.1 开发环境与工具

8.1.1 操作系统平台及其开发环境（VxWorks/Tornado）

8.1.2 Trillium 协议栈

8.2 调试测试环境的搭建

8.3 调试测试工具与过程

8.3.1 使用 Artiza VoIP Simulator 来模拟仿真 MGC 设备

8.3.2 运行 Simulator 及主被叫网关进行调试测试

8.3.3 运用 Simulator 验证实现其他功能

8.4 调试测试结果

第九章总结与展望

9.1 工作成果与不足

9.2 创新性

9.3 实用性

9.4 下一步要做的工作

参考文献

致谢

附录 1 MGCP 基本呼叫流程的文本描述

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