新一代通信平臺──NMS CG系列

　　　　　　一．概述

　　　　　　二．通信基礎設施的發(fā)展

　　　　　　　　2.1 集中通信網(wǎng)的發(fā)展
　　　　　　　　2.2 分解網(wǎng)關模型

　　　　　　三．分解網(wǎng)關的組成

　　　　　　　　3.1 軟交換
　　　　　　　　3.2 信令網(wǎng)關
　　　　　　　　3.3 媒體網(wǎng)關
　　　　　　　　3.4 IP媒體服務器
　　　　　　　　3.5 新IP協(xié)議

　　　　　　四．立足未來的新體系結(jié)構(gòu)

　　　　　　五. 專門為IP領域設計的集中一代系列
　　　　　　　　5.1 平臺
　　　　　　　　5.2 中繼連接優(yōu)勢
　　　　　　　　5.3 易于移植
　　　　　　　　5.4 Natural Access的能力
　　　　　　　　5.5 傳真處理能力
　　　　　　　　5.6 媒體處理能力


　　　　　　六．Fusion 4 媒體流化體系結(jié)構(gòu)

　　　　　　　　6.1 端點、通道和連接
　　　　　　　　6.2 通用端口

　　　　　　七. PacketMedia──NMS IP媒體服務器平臺

　　　　　　八. 板內(nèi)IP接口

　　　　　　　　8.1 以太網(wǎng)冗余備份方式
　　　　　　　　8.2 多子網(wǎng)方式
　　　　　　　　8.3 SNMP
　　　　　　　　8.4 MGCP
　　　　　　　　8.5 H.323
　　　　　　　　8.6 SIP

　　　　　　九. 未來的平臺

　　　　　　縮寫

五. 專門為IP領域設計的集中一代系列

－　CG6000　－

　　CG系列不僅是另一種計算機電話產(chǎn)品，在提供PSTN連接的時候，它從設計開始就是為了滿足IP包體系結(jié)構(gòu)的全面要求的。它專門為用于聚合IP／PSTN、語音／數(shù)據(jù)環(huán)境做了調(diào)整，并包含了一個硬件輸入／輸出結(jié)構(gòu)作為主要部分，通過一個包接口，這一結(jié)構(gòu)被針對媒體流化做了優(yōu)化。CG系列提供充分的可升級能力和靈活性，適合作為各種應用選擇的平臺，從小型企業(yè)方案到高密度、運營商或業(yè)務提供商平臺。詳細特點包括：

　　◎ 一個高度集成化的軟件體系結(jié)構(gòu)，它和硬件配合向用戶提供友好的開發(fā)環(huán)境，
　　　 使開發(fā)的產(chǎn)品能以最快的速度推向市場。
　　◎ 大范圍的密度配置，可配置從24至360個VoIP端口，可以滿足從小企業(yè)到很高
　　　 密度、大規(guī)模的裝機要求。
　　◎ PSTN端口可以由軟件選擇是用T1還是E1
　　◎ 全面的PSTN T1和E1入網(wǎng)認證，便于部署到全球任一個角落
　　◎ 一個成熟的、緊湊的、集成了硬件和軟件的開發(fā)平臺
　　◎ 熱插撥、雙份、冗余的IP接口，和其它高可用性功能一起定位于嚴酷要求的
　　　 部署。

－　CG6000C�。�

－　CG6100C　－

－　CG6500C�。�

　　CG系列能提供建立大范圍解決方案所需的連接和媒體處理能力，比如：一個網(wǎng)關，一個增強業(yè)務平臺，一個通知服務器，或者是一個電話卡平臺。當市場上大部分產(chǎn)品都被設計成網(wǎng)關平臺時，CG系列為各種端點提供相同的支持──不管是PSTN電路交換中繼，還是基于IP的包傳送，或者是基于主機的資源──允許創(chuàng)建標準的網(wǎng)關、媒體服務器、和唯一應用，都很容易。由于同時支持PSTN和IP網(wǎng)絡，將來要過渡到純IP世界也很容易。

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　　5.1 平臺

　　集中一代由緊密集成在一起的平臺組成，設計用于高度優(yōu)化的方案開發(fā)，容量規(guī)模可以在很寬的范圍內(nèi)選擇，選擇包括端口密度、成本控制、以及性能要求。具體的平臺有：CG6000、CG6000C、CG6100C和CG6500C。CG6000是PCI總線平臺，而其它是Compact PCI總線平臺。所有平臺都包含有兩個冗余的以太網(wǎng)IP接口，只有CG6100C是例外，它不提供IP連接，側(cè)重于中繼連接應用。所以，雖然CG6100C和其它集中一代平臺都建立在相同的體系結(jié)構(gòu)之上，但是本文中有IP功能的信息都不適用于它。

　　表1提供了集中一代系列主要特點的小結(jié)。每個產(chǎn)品有多個版本，提供一定范圍的選項，允許開發(fā)人員為每個應用選擇最適宜的配置。

表1 集中一代系列的主要特點小結(jié)

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　　5.2 中繼連接優(yōu)勢

　　媒體網(wǎng)關要連接到現(xiàn)存的PSTN中，媒體網(wǎng)關要在全球范圍內(nèi)部署，就必然要求它和每個地區(qū)內(nèi)的多個不同的PSTN要求相適應。僅僅引證互操作測試是不夠的；在每個部署的地區(qū)都必須拿到官方規(guī)范化的入網(wǎng)證書。NMS在這方面的力量是無與倫比的，拿到了超過40個國家的入網(wǎng)證書。對NMS來說，拿入網(wǎng)許可證只是部署過程中要解決的一個小問題。

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　　5.3 易于移植

　　NMS技術為開發(fā)商提供建立下一代網(wǎng)絡（NGN）媒體網(wǎng)關所需的功能：高密度PSTN接口，高密度VoIP資源，功能豐富的媒體處理，以及運營級的SS7信令。CG系列具有易于移植的特點，能夠橋接傳統(tǒng)PSTN和當前的IP網(wǎng)絡，給予企業(yè)選擇它們的通信基礎設施的靈活性。和發(fā)貨地址的在線購物應用。

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　　5.4 Natural Access的能力

　　CG系列由NMS Natural Access開發(fā)和運行時環(huán)境支持。Natural Access提供始終如一的API集，它與操作系統(tǒng)無關，因此給予真正的應用程序可攜帶性。利用獨立于Natural Call Control服務的Natural Access協(xié)議，編程人員可以方便快速地開發(fā)出健壯的應用，這些應用可以運行在多種類型的通信接口上。Natural Call Control通過在CG板嵌入的控制處理器上運行協(xié)議，將加在主機CPU上的處理負荷減到最少。Natural Access提供貫穿NMS聯(lián)盟一代（AG系列）和集中一代（CG系列）所有產(chǎn)品的統(tǒng)一應用開發(fā)平臺。

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　　5.5 傳真處理能力

　　通過IP網(wǎng)發(fā)實時傳真的技術越來越成熟，ITU為此推出了T.38對這種技術進行了規(guī)范化。T.38實時傳真標準使得不同開發(fā)商的傳真解決方案之間可以通過IP網(wǎng)相互對話，主要是針對IP傳真網(wǎng)關應用。

　　實時傳真方案是為滿足某些用戶的需求，這些用戶希望通過IP網(wǎng)發(fā)傳真能保持和通過PSTN發(fā)傳真一樣的使用習慣，包括能夠意識到：當傳真會話完成的時候，目的傳真機就已經(jīng)收到了傳真圖象。這種技術也是那些想支持傳統(tǒng)傳真機但又想通過因特網(wǎng)發(fā)傳真的開發(fā)商的要求。IP電話網(wǎng)關開發(fā)商也想通過IP網(wǎng)實時地發(fā)送傳真流量，就和發(fā)送語音一樣。

　　和傳統(tǒng)PSTN傳真相比，IP傳真有幾個主要優(yōu)點：
　　◎ 多址公司可以利用現(xiàn)有固定成本的IP網(wǎng)，發(fā)送大部分或全部公司內(nèi)部傳真，
　　　 免除了通過公共電話網(wǎng)發(fā)傳真時每次都收取的呼叫費用。
　　◎ 多址公司和單址公司都可以通過廉價的IP傳真業(yè)務降低它們的國際傳真成本。
　　◎ 提供使用記錄和傳真狀態(tài)記錄。還有傳真發(fā)送通知。
　　◎ 支持傳統(tǒng)的傳真機及習慣的操作流程，讓公司可以充分利用在設備和雇員培
　　　 訓方面的現(xiàn)有投資。

　　CG系列通過Fusion 4.x T.38傳真功能對T.38 IP傳真提供完全的支持。在IP網(wǎng)關應用中，傳真功能可以輕易集成到VoIP功能之中，包括在單個呼叫內(nèi)的語音與傳真相互切換。

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　　5.6 媒體處理能力

　　CG系列為創(chuàng)建VoIP/FoIP應用提供新的、簡單化的編程接口。利用一個非常直觀的"端點─通道─端點"編程模型，加快了VoIP/FoIP網(wǎng)關和增強業(yè)務的建立過程。編程接口為標準配置提供預定義處理結(jié)構(gòu)，比如：PSTN→G.723→RTP處理管道。同時，它還提供定制的靈活性，可以定制到希望的任何一層上，比如一個新的語音編碼器，在每個方向上可以定義不同的信號處理方式，甚至可以把輸入／輸出接到一個板外的處理單元。這種靈活性加速了開發(fā)和部署新的、不同應用的進程。隨著新的IP基礎設施越來越標準化，這種靈活性和能力會變成關鍵性的商業(yè)優(yōu)勢。這個新的編程接口叫做媒體流包處理服務（MSPP）。

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六. Fusion 4 媒體流化體系結(jié)構(gòu)

　　媒體流包處理（MSPP）是一種Natural Access服務，它提供在一個Fusion網(wǎng)關的不同末端建立的端點之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的功能。MSPP允許開發(fā)商通過建立、連接、配置和刪除媒體端點和通道，創(chuàng)建統(tǒng)一的語音和傳真網(wǎng)關應用。和其它的Natural Access服務相結(jié)合，如：Natural Call Control和語音服務（錄音／放音、呼叫進程控制、音頻檢測、音頻產(chǎn)生等），MSPP服務可以為PSTN呼叫控制和IVR提供一個接口。

　　MSPP服務完成所有本地板內(nèi)交換，所以為每種指定類型的呼叫分配對應的資源。舉例來說，當為一個普通連接創(chuàng)建端點時，應用為PSTN側(cè)指定某塊板，某個流和某個時隙，而為IP側(cè)指定一個IP源端口和目的端口。固然，MSPP服務還要完成把語音和傳真數(shù)據(jù)交換到可用DSP資源上的任務。

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　　6.1 端點、通道和連接

　　一個MSPP構(gòu)造的主要組件是：端點、通道和連接，以下是這幾個組件的定義：

　　◎ 端點：是CG平臺上通過一個MSPP通道流動的數(shù)據(jù)的進出點。舉例，一個DS0端點提終點站功能，通過這個終點站，PCM數(shù)據(jù)以自己的方式傳送到PSTN網(wǎng)或從PSTN網(wǎng)傳送進來；一個RTP端點提供一個節(jié)點的作用，通過這個節(jié)點，包數(shù)據(jù)（以RTP幀格式）以自己的方式傳送到IP網(wǎng)或從IP網(wǎng)傳送進來。
　　◎ 通道：是一個鏈式功能集，把語音或傳真數(shù)據(jù)從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。數(shù)據(jù)的流動可以是雙向也可以是單向。舉例，一個G.711全雙工通道為G.711數(shù)據(jù)在一個PSTN網(wǎng)和一個IP網(wǎng)之間流動提供所有必要的處理。
　　◎ 連接：是在兩個MSPP端點間的直接聯(lián)接和傳遞、處理語音或傳真數(shù)據(jù)的通道。當連接激活后，數(shù)據(jù)就能在端點間流動。舉例，當一個DS0（PSTN節(jié)點）端點和一個RTP端點（IP網(wǎng)節(jié)點）用一條G.711全雙工通道連接起來后，這就通過CG平臺為G.711編碼數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一條全雙工的數(shù)據(jù)通路。

　　當使用MSPP時，應用創(chuàng)建一個連接來描述穿過CG平臺的數(shù)據(jù)流動。通過創(chuàng)建多個MSPP端點和通道，然后利用MSPP通道把一系列端點聯(lián)接起來，這樣應用就建立了連接。MSPP服務為程序員建立連接提供了一個標準的端點和通道類型集合。

　　6.1.1 可用的端點類型
　　Fusion 4提供了一個有5 個標準端點類型的集合。用戶可以設定參數(shù)來控制端點的默認屬性。可用的端點類型包括：
　　◎ DS0端點：一個PSTN數(shù)據(jù)的入口／出口點
　　◎ RTP端點：一個VoIP數(shù)據(jù)的入口／出口點（在UDP包中包含RTP頭）
　　◎ Clarent ThroughPacket端點：一個把多個語音通道復用成單個IP流
　　�。ㄔ赨DP包內(nèi)）的入口／出口點
　　◎ UDP T.38端點：一個通過UDP包發(fā)送T.38傳真數(shù)據(jù)的入口／出口點
　　◎ 環(huán)路端點：一個從聯(lián)接的通道接收數(shù)據(jù)，然后又把接收到的數(shù)據(jù)發(fā)回通
　　　 道的端點。

　　6.1.2 可用的通道類型
　　Fusion提供一個預定義的通道類型集。這些通道獨立于MSPP端點創(chuàng)建，并且是用于創(chuàng)建兩個端點間的連接的。一個通道一旦被接通，就可以向它發(fā)出命令更換或調(diào)整它的屬性。可用的預定義通道類型包括：
　　◎ G.711
　　◎ G.723.1/A及附錄A（語音活動性檢測）
　　◎ G.729A／B及附錄B（語音活動性檢測）
　　◎ G.726
　　◎ T.38傳真
　　注意：應用可以用單工形式也可以用雙工的形式創(chuàng)建MSPP通道；但是，
　　　　　所有的預定義通道都是全雙工的。

　　6.1.3 例子：MSPP G.711網(wǎng)關
　　圖2顯示了一個典型的Fusion媒體流化連接，它利用一條全雙工的G.711語音通道連接起一個DS0端點（PSTN接口）和一個RTP端點（IP網(wǎng)絡接口）。由于通道是全雙工的，它根據(jù)數(shù)據(jù)的流向完成G.711編碼和解碼。當端點被激活并且通道連接到兩端，它就形成了一條活躍的、全雙工的語音通路，這條通路從一個網(wǎng)絡穿過網(wǎng)關連接到另一個網(wǎng)絡。

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　　6.2 通用端口

　　CG系列平臺都可以同時使用最大容量范圍從30到360、全雙工的、語音／傳真數(shù)據(jù)通用的端口。一個通用端口可以使用任意加載的功能組合，比如語音回放、語音錄制、音頻檢測、音頻產(chǎn)生、回聲抑制和語音壓縮，還有傳真發(fā)送和接收功能。應用也可以在單個呼叫內(nèi)的這些功能之間來回切換。在一個呼叫過程中，通道可以改變，連接可以根據(jù)端口和呼叫來分配以獲得極大的靈活性。

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七. PacketMedia──NMS IP媒體服務器平臺

　　IP媒體服務器和它們對擴容升級的支持，以及提供創(chuàng)新的增強業(yè)務，為交換機制造商和業(yè)務提供商帶來了令人鼓舞的發(fā)展機遇。但是，要實際實現(xiàn)那些能達到想要的性能、功能、特征，而且比較經(jīng)濟的解決方案，對OEM工程隊的要求就很高。

　　NMS PacketMedia開發(fā)API設計用于支持最廣大范圍的增強業(yè)務應用。主要設計用于支持IP領域的增強業(yè)務，范圍從基礎應用，如統(tǒng)一消息、預付費呼叫、電話會議，到創(chuàng)新的、基于web 的應用，如語音門戶、語音瀏覽器、無線web訪問。PacketMedia也有一個可選的功能來支持源于PSTN的呼叫或到達PSTN的呼叫，或者是IP和PSTN混合輸入。

　　PacketMedia支持媒體密集型應用，這要求實時或者接近實時的處理支持──在提供寬闊范圍媒體處理功能的同時流化IP包。要獲得更多的信息，請看NMS白皮書<<PacketMedia and IP Media Servers>>。

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八. 板內(nèi)IP接口

　　CG系列平臺除了CG6100C外，都提供板內(nèi)的IP接口，從而允許創(chuàng)建單插槽的集成方案。

　　8.1 以太網(wǎng)冗余備份方式

　　CG6000、CG6000C和CG6500C都有兩個冗余的以太網(wǎng)接口，根據(jù)選擇的方式，它們可以用于提供高可用性或平衡負荷。

　　在冗余備份方式中，IP配置和路由信息同時應用到主用和備用兩個以太網(wǎng)連接。如果主用以太網(wǎng)連接鏈路中繼，不管是由電纜問題還是集線器故障造成的，備用以太網(wǎng)連接將會接過主用連接的任務傳送通信量。一旦鏈路連接恢復，所有以太網(wǎng)通信量將會切回到主用連接上。

　　第二個以太網(wǎng)接口處在備用狀態(tài)的時候，建立起了完整的鏈路連接但處于不活躍狀態(tài)，既不發(fā)送數(shù)據(jù)到以太網(wǎng)，也不從以太網(wǎng)接收數(shù)據(jù)。當主用以太網(wǎng)連接的鏈路中斷時，備用以太網(wǎng)接口起動發(fā)送和接收，接過通信任務。這種切換是自動完成的，反應時間少于1ms，這種切換在整個以太網(wǎng)和應用程序都是很明確的。在這種備份方式中，兩個以太網(wǎng)接口的IP地址和MAC地址都是相同的，這就使得接口出現(xiàn)故障不會影響到VoIP呼叫的接續(xù)。

　　這個功能可以防止CG平臺出現(xiàn)以太網(wǎng)連接上的故障，但是不屬于最初主用連接的故障就超出了冗余方式所能解決問題的范圍，必須采用其它的辦法。

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　　8.2 多子網(wǎng)方式

　　在多子網(wǎng)方式中，兩個接口都建立標準的以太網(wǎng)連接，每個接口都配置唯一的IP地址和唯一的MAC地址。因此，應用程序可以根據(jù)連接到的子網(wǎng)選擇使用任一個接口。這對平衡負荷和把不同類型或等級的IP流量發(fā)往不同的兩個IP／以太網(wǎng)都很有用。

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　　8.3 SNMP

　　就象過渡到基于IP的基礎設施允許端到端的網(wǎng)絡管理，而電路交換的PSTN則不能一樣，CG系列提供SNMP跟蹤和捕捉工具來完成遠端管理和監(jiān)示功能。SNMP已經(jīng)發(fā)展成為占絕對統(tǒng)治地位的IP網(wǎng)網(wǎng)絡監(jiān)示技術，CG系列很好地集成進這種網(wǎng)絡環(huán)境之中。

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　　8.4 MGCP

　　CG系列對IETF的MGCP V1.0規(guī)范提供完全的支持，這種支持是作為一種服務完全集成在Natural Access軟件環(huán)境之中的。創(chuàng)建一個基本的MGCP網(wǎng)關很簡單，大體的步驟是：生成一個梗概性的Natural Access應用程序，然后通過MGCP事件主循環(huán)來進行控制處理，并處于等待狀態(tài)。當從軟交換接收到消息或事件時，MGCP協(xié)議棧就會對這些消息和事件做出處理。

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　　8.5 H.323

　　H.323是ITU開發(fā)的一個范圍很廣的標準，它為通過基于IP的網(wǎng)絡進行音頻、視頻和數(shù)據(jù)通信設置規(guī)范。另外，H.323還指定了一系列的語音編碼器來保證不同開發(fā)商開發(fā)的網(wǎng)關和客戶應用之間的互操作性。
　　CG系列通過我們的合作伙伴RADVISION提供一個具有行業(yè)權(quán)威性的H.323協(xié)議棧。包括對H.225和H.245的支持。H.225標準為通信開始和／或通信其間的協(xié)商規(guī)定通信格式和具體項詳細定義。H.245規(guī)定了媒體打包方法和呼叫建立過程。

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　　8.6 SIP

　　會話起始協(xié)議（SIP）由IETF開發(fā)，在RFC2543中定義，是一個基于文本的協(xié)議，類似于HTTP和SMTP，設計用于管理通過因特網(wǎng)進行的多媒體會議和處理高級音頻業(yè)務，如召開會議和通告。類似于H.323，SIP和其它協(xié)議（如ITU的H.248和IETF的MGCP）聯(lián)合應用于在物理上分解開的多媒體網(wǎng)關組件之間。
　　有多個SIP協(xié)議棧讓開發(fā)商可供選擇，它們各自有其優(yōu)缺點。NMS相信：網(wǎng)關開發(fā)商會免費得到最適合他們需要的協(xié)議棧。到目前為止，NMS已經(jīng)寫出了至少帶有2種SIP協(xié)議棧的演示應用程序，證明了易于使用應用程序在SIP協(xié)議棧、NMS Fusion以及Natural Access開發(fā)環(huán)境之間建立橋接。

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九. 未來的平臺

　　因特網(wǎng)有能力以各自獨立的形式提供人們所需的信息。釋放出這種能力將會是由下一代通信網(wǎng)絡提供的機遇和挑戰(zhàn)。NMS集中一代系列完全有能力迎接這些挑戰(zhàn)，去創(chuàng)造你的杰作吧！

圖3 CG系列內(nèi)部PCI結(jié)構(gòu)

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縮寫

　·ASR （Automatic Speech Recognition）自動語音識別
　·IETF （Internet Engineering Task Force）因特網(wǎng)工程任務組
　·ITU （International Telecommunication Union）國際電信聯(lián)盟
　·MGCP （Media Gateway Control Protocol ）媒體網(wǎng)關控制協(xié)議
　·MSPP (Media Stream Packet Processing) 媒體流包處理
　·SIGTRAN （Signaling Transport）信令轉(zhuǎn)換
　·SIP （Session Initiation Protocol）會議發(fā)起協(xié)議
　·SNMP （simple network manage protocol）簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議
　·TTS (Text To Speech) 文本到語音轉(zhuǎn)換

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