CN101754409B - 一种ip承载的建立方法及所采用的软交换 - Google Patents

Abstract

本发明的一种IP承载的建立方法，软交换的域内用户通过软交换使用承载无关的呼叫控制协议BICC与域外用户建立IP承载时，软交换将接收到的域内用户发送的会话描述协议SDP协议格式的承载控制信息转换为IP承载控制协议IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给域外用户；且，软交换还将接收到的域外用户通过BICC隧道发送的IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给域内用户。本发明避免了对用户终端和网关的协议实现软件进行更改，以支持隧道方式传输IPBCP协议格式的媒体控制信息，也无需对H.248协议扩展以支持隧道包，减少了开发的工作量。

Description

一种IP承载的建立方法及所采用的软交换

技术领域

本发明涉及承载的建立方法，尤其涉及一种下一代网络中IP承载的建立方法及所采用的软交换。

背景技术

NGN(Next Generation Network，下一代网络)是以软交换为核心，能够提供话音、视频和数据等多媒体综合业务，采用开放式的标准体系结构，能够提供丰富业务的网络架构。BICC(Bearer Independent Call Control Protocol，与承载无关的呼叫控制协议)是实施软交换技术的主要协议之一，属于应用层控制协议，可用于建立、修改和终结呼叫，可以全方位地承载PSTN(公共交换电话网)和ISDN(综合业务数字网)业务。

BICC来自传统的电信阵营，是在ISUP(ISDN User Part，ISDN用户部分)协议的基础上发展而来，与7号信令互通能力较强，在语音业务的支持方面比较成熟，具有更加严谨的体系架构。由于BICC采用呼叫控制和承载控制分离的思路，并且重新定义了应用传输机制传送BICC特定的承载控制信息，因此采用BICC体系架构可通过各种网络传送呼叫控制信令，使承载方式不同的网络之间的业务互通变得十分简单，只需要完成承载级的互通，业务无需进行任何修改。

支持BICC的节点一般有两种，具有BCF(Bearer Control Function，承载控制功能)和CSF(Call Service Function，呼叫业务功能)的节点称为SN(ServingNode，服务节点)，不具有BCF仅具有CSF的节点称为CMN(CallMediation Node，呼叫协调节点)。CSF用于建立、维持核心网呼叫，并在CSF对等层之间就信令中有关的承载业务起转接作用，实现对呼叫的控制。BCF用于向同端的CSF提供对承载交换功能的控制、通信能力，以及建立和释放骨干网连接所需的信令能力。物理上这两种功能实体一般是单独设置的，并且采用CBC(Call Bearer Control，呼叫承载控制)接口协议进行交互。CBC接口协议作为BCF和CSF之间的接口是通过对H248协议的扩展实现的，比如扩展H248协议支持隧道包。

在NGN核心网中建立IP承载时通常采用动态分配话路，不同的BCF之间没有提供交互的承载控制协议(BCP)。图1所示为现有技术中，通过BICC和CBC接口协议实现的承载控制隧道，通过该隧道进行BCF之间的承载控制信息的交互，以建立承载语音媒体流的IP通道。其中，BIWF(BearerInterworking Function，承载互通功能)从功能上等效于包含BCF的媒体网关，进行承载控制。承载控制信息包括：网关的IP地址、端口号、端口可支持的编解码列表和已选择的编解码方式等信息。IP承载控制协议(IPBCP)是BCP中的一种，仅针对IP网使用，用于媒体流信源和信宿之间媒体流特性、端口号和IP地址的交换，以建立和修改IP承载。NGN核心网所采用的BCP为IPBCP，承载控制信息以IPBCP的格式进行描述。

按照图1所示的承载控制隧道的建立机制所建立的承载控制隧道的传输过程包括两个部分，(1)BCF以IPBCP协议格式描述其自身的承载控制信息，通过与同端的CSF之间的CBC隧道包透明传输给CSF；(2)CSF接收到CBC隧道包后，采用BICC应用传输机制封装CBC隧道包，并透明传输给对端CSF。在整个隧传过程中，CSF不关心隧传信息的具体内容，CSF在隧传机制中只起到一个转换和透传的作用。

具体而言，CSF一方面将本端的隧传信息即CBC隧道包转换成BICC标准的应用传输消息(Application Transport Message，APM)，传送给对端CSF，另一方面将收到的对端隧道消息，通过CBC隧道包通知本端BCF。隧传信息由媒体网关上的BCF生成并处理，BCF一方面将本端承载控制信息通过CBC隧道包通知本端CSF，另一方面又会通过CBC隧道包从CSF获得对端的承载控制信息。当两侧的BCF均得到对端的承载控制信息之后，就可以指示建立具体话路。

图2是NGN网络中软交换域的连接图，软交换域是对软交换和它控制下的各种用户终端和网关的统称，软交换域内的用户终端和网关是多种多样的，包括：使用H248协议的接入网关(AG)接入软交换的用户终端，使用综合接入设备(IAD)接入软交换的用户终端，使用会话发起协议(Session InitiationProtocol，SIP)、媒体网关控制协议(Media Gateway Control Protocol，MGCP)直接接入软交换的用户终端；软交换也可以通过中继网关、信令网关接续中继用户呼叫，因此软交换域内的设备和控制协议具有多样性。软交换还需要与其它软交换和移动交换中心(Mobile Switching Center，MSC)进行交互。

目前在软交换之间进行互通时，固网中和NGN网络中主要应用的是SIP，移动网络中应用的是BICC。BICC在3G(第三代移动通讯技术)中也得到了广泛地应用，为MSC之间的呼叫提供支持。

NGN网络是以软交换为核心，NGN网络中软交换之间进行互通时也可以采用BICC；由于MSC使用BICC，软交换与移动交换中心之间进行互通时，则需要采用BICC。如果在NGN网络中使软交换支持BICC，通过BICC建立呼叫时，则由软交换实现CSF功能，注册在该软交换下的网关实现BCF的功能。对于MSC，移动交换中心服务器(MSC Server)实现CSF功能，MSC Server下的媒体网关实现BCF的功能。

NGN网络中，如果采用图1所示的承载控制隧道建立机制，使软交换支持BICC，以隧道方式建立IP承载，在实现中存在以下几个方面的缺陷：

第一：根据图1，BCF处在媒体网关中，用户终端通过媒体网关接续到网络。而NGN网络中的软交换可以直接携带各种用户终端，直接由软交换控制用户终端接入IP网，在IP网呼叫的接续中，媒体可不通过任何网关，如果强制要求媒体接续时通过网关转接，则软交换的使用场景将会受限制，组网不灵活。

第二：NGN网路中的软交换下的网关和用户终端大量使用H.248、MGCP和SIP等交互协议，用户终端与软交换之间的媒体控制信息都是以会话描述协议(Session Description Protocol，SDP)作为描述格式，SDP是BCP中的一种，是在RFC3264中定义的一种提供/应答模式，使两个实体之间可以使用SDP的提供/应答模式进行会话协商；

而BICC的IPBCP协议虽然使用与SDP类似的描述格式，但是两者之间存在很多差异，如IPBCP协议根据承载控制信息的发起和应答，记录有会话属性；媒体通知属性中媒体编码格式只支持一种负荷类型等，这与SDP的描述有很大不同。如果使H.248、MGCP和SIP的用户终端和网关采用IPBCP协议格式描述媒体控制信息，必须修改用户终端和网关的软件，使其支持IPBCP协议。

第三：目前NGN网路中软交换主要采用H.248协议控制媒体网关资源的使用，一般不支持Q.1950草案中定义的扩展隧道包，因此无法实现CBC接口过程，如果要实现承载控制隧道，必须对所有媒体网关与软交换之间的H.248协议进行扩展以支持隧道包，这样开发工作量就会很大。

第四：NGN网路中的软交换下存在不使用H.248协议的用户终端和网关，如使用MGCP和SIP协议等，这些协议没有隧道包的扩展，无法实现CBC接口过程，因此无法使用承载控制隧道，这就造成软交换下部分非H.248协议的用户终端和网关不能通过BICC协议利用隧道方式建立呼叫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种IP承载的建立方法，使不同软交换域的用户终端，软交换域的用户终端与MSC下的用户终端可以建立采用BICC的IP承载，用户终端不会受到媒体需网关转接的限制，网关和用户终端不论是否支持隧道包和IPBCP协议，均可建立采用BICC的IP承载。

为解决上述技术问题，本发明的一种IP承载的建立方法，软交换的域内用户通过软交换使用承载无关的呼叫控制协议BICC与域外用户建立IP承载时，软交换将接收到的域内用户发送的会话描述协议SDP协议格式的承载控制信息转换为IP承载控制协议IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给域外用户；且，

软交换还将接收到的域外用户通过BICC隧道发送的IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给域内用户。

进一步地，域内用户向域外用户发起呼叫时，通过BICC建立IP承载的方法包括：

域内用户在呼叫发起消息中携带SDP协议格式的承载控制信息，并发送给软交换；

软交换接收到呼叫发起消息后，将SDP协议格式的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给域外用户；

域外用户接收到域内用户的承载控制信息后，在返回的接受消息中携带以IPBCP描述的其自身的承载控制信息，并通过BICC隧道发送给软交换；

软交换接收到接受消息后，将域外用户的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给域内用户。

进一步地，域外用户向域内用户发起呼叫时，通过BICC建立IP承载的方法包括：

域外用户在呼叫初始建立消息IAM中携带IPBCP协议格式的承载控制信息，并通过BICC隧道发送给软交换；

软交换接收到IAM后，将IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给域内用户；

域内用户接收到域外用户的承载控制信息后，在返回的应答消息中携带以SDP描述的其自身的承载控制信息，并发送给软交换；

软交换接收到应答消息后，将域内用户的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给域外用户。

进一步地，软交换进行将承载控制信息转换为IPBCP协议格式时，将该承载信息中的网关的IP地址和媒体接收端口号采用IPBCP格式描述，将首选的编解码方式和端口可支持的编解码列表封装在BICC信息单元中。

进一步地，软交换进行将承载控制信息转换为SDP协议格式时，将该承载控制信息中的网关IP地址和媒体接收端口号以SDP描述，将封装端口可支持的编解码列表和首选的编解码方式的BICC信息单元，转换成SDP描述的编码列表，首选的编解码方式放在该编解码列表的首位。

进一步地，软交换包括业务控制功能和协议处理功能，该协议处理功能包括网关、终端协议处理模块和BICC模块。

进一步地，网关、终端协议处理模块用于从域内用户接收以SDP描述的承载控制信息，对接收到的承载控制信息进行解码，并将解码后的承载控制信息发送给业务控制功能；还对从业务控制功能接收到的承载控制信息进行编码，并发送给域内用户；

BICC模块用于将接收到的SDP协议格式的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并采用BICC的IAM消息进行发送；还将接收到的IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给业务控制功能。

进一步地，一种软交换，包括业务控制功能和协议处理功能；

业务控制功能用于控制呼叫接续，分配和释放媒体资源；

协议处理功能用于对协议消息进行编解码。

进一步地，协议处理功能包括网关、终端协议处理模块和BICC模块；

网关、终端协议处理模块用于从域内用户接收以SDP描述的承载控制信息，对接收到的承载控制信息进行解码，并将解码后的承载控制信息发送给业务控制功能；还对从业务控制功能接收到的承载控制信息进行编码，并发送给域内用户；

BICC模块用于将接收到的以SDP描述的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并采用BICC的IAM消息进行发送；还将接收到的以IPBCP描述的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给业务控制功能。

本发明在建立采用BICC的IP承载时，在软交换域内采用SDP描述软交换与用户终端和网关之间的承载控制信息，避免了对用户终端和网关的协议实现软件进行更改，以支持隧道方式传输IPBCP协议格式的媒体控制信息，也无需对H.248协议扩展以支持隧道包，减少了开发的工作量，对于软交换域内使用SIP、MGCP等非H.248协议的用户终端可以实现通过BICC协议利用隧道方式建立呼叫，为不同软交换之间、软交换和MSC服务器之间的互通提供了便利。

附图说明

图1是现有技术中BICC隧道传输机制的示意图；

图2是NGN网络中软交换的使用场景图；

图3是本发明NGN网络中软交换采用BICC建立IP承载的结构图；

图4是本发明NGN网络中软交换采用BICC建立IP承载的流程图。

具体实施方式

本发明提供了NGN核心网中软交换使用BICC，以隧道方式建立IP承载的方法。软交换可以通过BICC与其它软交换或MSC服务器互通。

如图3所示，本发明中软交换包括业务控制功能和协议处理功能两部分；协议处理功能实现对协议消息的编解码，软交换发起呼叫时，从用户终端和网关接收上报的呼叫信令和承载控制信息，软交换作为被叫时，向用户终端和网关发送主叫侧的呼叫信令和承载控制信息。业务控制功能负责控制呼叫接续，分配和释放媒体资源。采用将软交换分为业务控制功能和协议处理功能两部分的方式，屏蔽了底层协议的差异性，便于扩展。

软交换下的用户终端和网关使用如SIP、H.248和MGCP等控制协议，上述协议均支持采用SDP格式交互承载控制信息。软交换接收到采用SDP格式描述的承载控制信息后，通过协议处理功能解码承载控制信息，并将解码后的承载控制信息发送给业务控制功能，业务控制功能处理承载控制信息，以建立呼叫。

由于在IP网络中承载控制信息通过IPBCP协议格式传输，因此将本发明软交换的协议处理功能分为网关、终端协议处理模块和BICC模块；网关、终端协议处理模块用于从用户终端和网关接收以SDP格式描述的承载控制信息，对接收到的承载控制信息进行解码，并将解码后的承载控制信息发送给业务控制功能；还对从业务控制功能接收到的承载控制信息进行编码，并发送给用户终端或网关；BICC模块用于将接收到的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并采用BICC的隧道方式进行发送；还将以IPBCP格式描述的承载控制信息转换成以SDP格式描述，并发送给业务控制功能。

当BICC模块从承载建立时的请求消息中接收到承载控制信息时，将目的网关的IP地址和媒体接收端口号采用IPBCP格式描述，将首选的编解码方式和端口可支持的编解码列表通过BICC的信息单元进行单独传送；当BICC模块从IPBCP接收消息中接收到承载控制信息时，将IPBCP描述的源网关IP地址和媒体接收端口号转换成以SDP描述，将传送端口可支持的编解码列表和首选的编解码方式的BICC信息单元，转换成SDP描述的编码列表，首选的编解码方式放在SDP描述的编解码列表的首位。

下面以NGN网络中软交换与MSC Server以BICC的隧道方式建立IP承载的方法为例进一步说明本发明的方法：

图4是软交换与MSC Server建立IP承载的方法，包括如下步骤：

401：软交换域内的网关或用户终端通过向MSC Server下的用户终端发送呼叫发起消息对其进行呼叫，在呼叫发起消息中通过SDP格式向被叫侧提供其承载控制信息；

本实施例中，对于SIP用户终端或网关呼叫发起消息是指邀请(Invite)消息；对于H.248用户终端或网关呼叫发起消息是指增加(Add)消息。

402：当软交换的网关、终端协议处理模块接收到呼叫发起消息后，根据协议类型获取该呼叫发起消息中携带的以SDP描述的主叫侧的承载控制信息并发送给业务控制功能；

403：业务控制功能接收到主叫侧承载控制信息后，对被叫号码进行号码分析，如果该被叫号码为出局呼叫且为BICC用户终端，则将主叫侧承载控制信息发送给BICC模块；

404：BICC模块接收到承载控制信息后，根据携带承载控制信息的消息的类型，确定IPBCP的会话属性，将目的网关的IP地址和媒体接收端口号采用IPBCP格式描述，将首选的编解码方式和端口可支持的编解码列表封装在BICC的信息单元中；

本实施例中为发起呼叫时携带过来的承载控制信息，对应IPBCP协议的会话属性是请求。

405：BICC模块将IPBCP格式描述的目的网关的IP地址和媒体接收端口号，及封装有首选的编解码方式和端口可支持的编解码列表的BICC信息单元封装在BICC的IAM(Initial Address Message，呼叫初始建立消息)中发送给MSC Server；

406：MSC Server接收到IAM后，获取以隧道方式传输的IAM中携带的承载控制信息，通过隧道包发送给媒体网关；

MSC Server将承载控制信息通过H248的隧道包传送给媒体网关，MSCServer不对承载控制信息进行解码，直接通过隧道包发送给媒体网关。

407：媒体网关接收到以隧道包传送的承载控制信息后，根据IPBCP的会话属性判定该承载控制信息为主叫侧的承载控制信息，解析承载控制信息，如果可以接受则返回接受消息，在接受消息中携带其自身的承载控制信息；

媒体网关仍然使用H248的隧道包，将接受消息发送给MSC Server，以响应请求消息。

408：MSC Server接收到接受消息后，将接受消息转换成BICC的APM消息，发送给软交换；

409：软交换的BICC模块接收到APM消息后，对APM消息进行解码，获取被叫侧发送的承载控制信息，将被叫侧的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给业务控制功能；

BICC模块将IPBCP描述的源网关IP地址和媒体接收端口号以SDP描述，将传送端口可支持的编解码列表和首选的编解码方式的BICC信息单元，转换成SDP描述的编码列表，首选的编解码方式放在SDP描述的编解码列表的首位。

410：业务控制功能接收到以SDP描述的被叫侧的承载控制信息后，将该被叫侧的承载控制信息发送给网关、终端协议处理模块；

411：网关、终端协议处理模块接收到被叫侧的承载控制信息后，对以SDP格式描述的被叫侧的承载控制信息进行编码，通过响应消息发送给主叫侧的网关或者用户终端，此时，主、被叫双方的承载控制信息交互成功，IP承载建立成功。

以上是以软交换域内用户主动发起呼叫，通过本发明的方法建立IP承载的过程，如果是软交换域内用户做被叫，主叫MSC服务器通过IAM消息以隧道方式将主叫侧的承载控制信息发送给软交换；软交换的BICC模块接收到主叫侧的承载控制信息后，将该主叫侧的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给业务控制功能，业务控制功能将以SDP格式描述的主叫侧的承载控制信息转发给网关、终端协议处理模块，网关、终端协议处理模块对主叫侧的承载控制信息进行编码后，发送给网关或用户终端；

网关或用户终端接收以SDP描述的主叫侧的承载控制信息，接受承载控制要求后，将其自身的承载控制信息通过应答消息以SDP的方式发送给软交换，经过网关、终端协议处理模块和业务控制功能的转发，BICC模块接收到承载控制信息后，将以SDP格式描述的承载控制信息转换成以IPBCP协议格式，并通过BICC的APM消息采用隧道方式发送给主叫侧的MSC Sever，MSC Sever将被叫侧的承载控制信息通过隧道包的方式发送给主叫用户，从而完成主、被叫双方承载控制信息的交互，IP承载建立成功。

以上均是以软交换与MSC Sever进行交互为例对本发明的方法进行说明，软交换与其他使用BICC协议的交换设备互通时本方法也同样适用。

上述内容仅为本发明的最佳实施方案，其并非用来限制本发明的具体实施方式，凡根据本方法的主要发明构思而进行的修改和变动，均应属于本发明权利要求书所要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种IP承载的建立方法，其特征在于，

软交换的域内用户通过所述软交换使用承载无关的呼叫控制协议BICC与域外用户建立IP承载时，所述软交换将接收到的所述域内用户发送的会话描述协议SDP协议格式的承载控制信息转换为IP承载控制协议IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给所述域外用户；且，

所述软交换还将接收到的所述域外用户通过BICC隧道发送的IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给所述域内用户。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述域内用户向所述域外用户发起呼叫时，通过BICC建立IP承载的方法包括：

所述域内用户在呼叫发起消息中携带SDP协议格式的承载控制信息，并发送给所述软交换；

所述软交换接收到所述呼叫发起消息后，将所述SDP协议格式的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给所述域外用户；

所述域外用户接收到所述域内用户的承载控制信息后，在返回的接受消息中携带以IPBCP描述的其自身的承载控制信息，并通过BICC隧道发送给所述软交换；

所述软交换接收到所述接受消息后，将所述域外用户的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给所述域内用户。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述域外用户向所述域内用户发起呼叫时，通过BICC建立IP承载的方法包括：

所述域外用户在呼叫初始建立消息IAM中携带IPBCP协议格式的承载控制信息，并通过BICC隧道发送给所述软交换；

所述软交换接收到所述IAM后，将所述IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给所述域内用户；

所述域内用户接收到所述域外用户的承载控制信息后，在返回的应答消息中携带以SDP描述的其自身的承载控制信息，并发送给所述软交换；

所述软交换接收到所述应答消息后，将所述域内用户的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并通过BICC隧道发送给所述域外用户。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

所述软交换进行将承载控制信息转换为IPBCP协议格式时，将该承载信息中的网关的IP地址和媒体接收端口号采用IPBCP格式描述，将首选的编解码方式和所述端口可支持的编解码列表封装在BICC信息单元中。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述软交换进行将承载控制信息转换为SDP协议格式时，将该承载控制信息中的网关IP地址和媒体接收端口号以SDP描述，将封装所述端口可支持的编解码列表和首选的编解码方式的BICC信息单元，转换成SDP描述的编码列表，首选的编解码方式放在该编解码列表的首位。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述软交换包括业务控制功能模块和协议处理功能模块，该协议处理功能模块包括网关、终端协议处理模块和BICC模块。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述网关、终端协议处理模块用于从域内用户接收以SDP描述的承载控制信息，对接收到的承载控制信息进行解码，并将解码后的承载控制信息发送给业务控制功能模块；还对从业务控制功能模块接收到的承载控制信息进行编码，并发送给域内用户；

所述BICC模块用于将接收到的SDP协议格式的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并采用BICC的IAM消息进行发送；还将接收到的IPBCP协议格式的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给业务控制功能模块。

8.一种软交换，其特征在于，包括业务控制功能模块和协议处理功能模块；

所述业务控制功能模块用于控制呼叫接续，分配和释放媒体资源；

所述协议处理功能模块包括网关、终端协议处理模块和BICC模块；

所述网关、终端协议处理模块用于从域内用户接收以SDP描述的承载控制信息，对接收到的承载控制信息进行解码，并将解码后的承载控制信息发送给业务控制功能模块；还对从业务控制功能模块接收到的承载控制信息进行编码，并发送给域内用户；

所述BICC模块用于将接收到的以SDP描述的承载控制信息转换为IPBCP协议格式，并采用BICC的IAM消息进行发送；还将接收到的以IPBCP描述的承载控制信息转换为SDP协议格式，并发送给业务控制功能模块。

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