基于软交换的SIP和MGCP协议互通的研究

论文摘要

当前,随着科技进步与需求的不断提升,数据业务与多媒体业务的迅猛发展给以传输语音业务为主的传统电信网带来了巨大的压力。因此提供集语音、图像、数据为一体的多媒体综合业务的开放式下一代网络体系结构逐步进入人们的视野,成为电信网中的热点。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的呼叫、控制和业务核心,同时也是电路交换网向分组网演进的关键。ISUP、无线接入、SIP、H.323、MGCP信令系统之间的互通,是实现软交换核心设备的基础。本文详细介绍了SIP和MGCP各自的协议栈结构和呼叫过程,找出它们在呼叫控制和媒体控制方面的异同。在深入分析互通所涉及的协议转换、寻址、能力协商等关键问题的基础上,提出在呼叫代理实体中扩展互通功能模块,以及在用户认证、计费等商家关注的问题上采用RADIUS协议系统化处理的设计方案。其中呼叫代理模块化设计中,底层为SIP和MGCP协议栈,实现协议的语法构成,保证协议命令、消息的正确性;互通模块构建在协议栈之上,负责协议的语义解析,包括构建实体所处的状态,并根据实体当前所处的状态完成发出相应的指令等。在RADIUS系统化设计中,认证授权子系统通过采用加密算法实现安全性认证;计费子系统通过采集点采集通话记录,送到计费中心生成可计费话单,实现计费功能。由于呼叫代理采用模块化设计且互通模块建立在协议栈之上,认证、计费功能的实现采用系统化设计,简化了开发复杂度,便于整个系统的扩展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 软交换技术的现状和发展
• 1.2 目前软交换的主要应用
• 1.3 软交换技术目前尚待解决的问题
• 1.4 本课题研究的内容和意义
• 第二章 软交换技术
• 2.1 软交换的概念
• 2.2 软交换的体系结构和外部接口
• 2.3 软交换的主要功能
• 2.4 软交换与两大协议的关系
• 2.5 本章小结
• 第三章 会话初始化协议（SIP）和会话描述协议（SDP）
• 3.1 SIP 协议
• 3.1.1 SIP 协议的功能
• 3.1.2 SIP 网络结构
• 3.1.3 SIP 地址
• 3.1.4 SIP 消息格式
• 3.2 会话描述协议（SDP）
• 3.2.1 功能概述
• 3.2.2 SDP 消息格式
• 3.3 本章小结
• 第四章 MGCP 协议
• 4.1 MGCP 协议的功能
• 4.2 MGCP 协议连接模型
• 4.2.1 端点和连接
• 4.2.2 MGCP 参数
• 4.2.3 协议实体描述
• 4.2.4 事件和信号
• 4.3 MGCP 消息格式
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 命令头部
• 4.3.3 响应头部
• 4.4 呼叫模型
• 4.5 本章小结
• 第五章 SIP 与MGCP 互通的分析
• 5.1 SIP--MGCP 的比较
• 5.1.1 呼叫控制方面
• 5.1.2 媒体控制方面
• 5.2 SIP 与MGCP 互通分析
• 5.3 协议映射
• 5.4 寻址
• 5.4.1 SIP URL
• 5.4.2 MGCP 端点标识
• 5.4.3 ENUM 简介
• 5.4.4 地址映射
• 5.5 能力协商
• 5.5.1 SIP 能力协商
• 5.5.2 MGCP 能力协商
• 5.5.3 互通模块能力协商
• 5.6 双向呼叫
• 5.7 透明传输
• 5.7.1 SIP 中的透明传输
• 5.7.2 MGCP 中的透明传输
• 5.7.3 互通中的透明传输
• 5.8 本章小结
• 第六章 RADIUS 用户认证及计费研究
• 6.1 RADIUS 协议概述
• 6.2 RADIUS 协议分析
• 6.2.1 RADIUS 协议的特点
• 6.2.2 RADIUS 的体系结构
• 6.2.3 RADIUS 数据包格式描述
• 6.3 系统设计
• 6.3.1 系统分析
• 6.3.2 认证授权子系统
• 6.3.3 计费子系统
• 6.3.4 数据库和表
• 6.4 本章小结
• 第七章 互通的实现
• 7.1 互通模块介绍
• 7.1.1 SIP 协议栈模块
• 7.1.2 MGCP 协议栈模块
• 7.1.3 互通模块
• 7.2 认证、计费系统功能的实现
• 7.2.1 计费子系统的实现
• 7.2.2 MySQL 数据库设计
• 7.3 SIP→MGCP 呼叫实例
• 7.3.1 总体描述
• 7.3.2 基本呼叫流程
• 7.3.3 系统呼叫状态分析
• 7.4 MGCP→SIP 呼叫实例
• 7.4.1 总体描述
• 7.4.2 基本呼叫流程
• 7.5 本章小结
• 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文