PSTN与NGN互通研究

摘要　随着网络技术及通信技术的快速发展，传统电信网络与下一代网络之间的互通成为一个很热门的话题。网络互通的主要问题之一是承载协议的相互转换。文章介绍了ISUP网络同SIP网络互通的呼叫流程，详细阐述了ISUP协议同SIP协议的相互映射问题。

1、概述

随着Internet技术的飞速发展，各种各样的数据业务、多媒体业务不断地涌现出来，同时由于移动网络的飞速发展，网络用户也在不断地增加。人们希望能够方便快捷的使用业务，并且对业务的简单化、多样化及通用移动性的要求越来越高，同时希望能够达到固定移动的无缝融合通信。

另外，传统的PSTN技术已经趋于完善，单纯的话音业务一方面无法满足用户的需求，另一方面也不能支撑产业的进一步发展。应运而生的下一代网络，就是希望能够在全网实现无缝通信。那么各种业务、各个用户群之间要想达到无缝通信，在相互通信的时候就需要保持传输协议的一致性。

2、网络互通涉及的问题

IMS是3GPP在Release 5版本标准中提出来的支持IP多媒体业务的子系统，能够同时提供话音业务和各种数据业务，但是IMS毕竟是在移动领域中开发出来的，多数业务也是在移动领域来开发的。无论是对运营商还是用户都不希望被局限在移动网络中，毕竟传统的固定网络用户还是比较多的，两种网络可能会在相当长的时间里共存。既然共存，当然要互通有无，这样问题就出现了。IMS网络基于SIP协议体系，而传统的固定网络则是基于SS7协议体系。如果存在于这两种不同网络中的用户终端要进行会话，就会涉及到网络协议不一致的问题。

协议互通的关键问题在于网络接口的设计。所以，要需考虑出口网关和入口网关的设计。可以考虑在IMS网络和PSTN网络的接口处放上一个转换设备，就像一个翻译器一样，将对应的呼叫消息翻译成适合于在各自的网络上传送的消息格式。网络接口处的出口网关就可以完成这样一种工作。

3、ISUP终端到SIP终端的呼叫流程

虽然呼叫双方所在的网络支撑协议可能不同，但是各种电话终端的呼叫都有一个类似的过程：首先，主叫方发出呼叫消息，若找不到被叫会收到释放消息，若找到被叫，需看被叫是否忙，忙就回一条释放消息，空闲则返回一条应答消息；被叫接听则返回接听消息，开始通话；最后挂机方发出释放消息。

3.1　完整呼叫应答的建立过程（见图1）

（1）当一个PSTN用户希望同一个SIP用户建立会话时，PSTN网络会产生一个IAM消息发送到网关；

（2）网关基于收到的IAM消息，产生一个INVITE消息，并发送到适当的SIP节点；

（3）当SIP节点判断收到的INVITE消息能够证明呼叫拥有充足的地址信息时，会产生一个180或18x临时响应；

（4）网关根据收到的18x临时响应，产生一个ACM消息。如果响应不是180，ACM会携带一个没有任何指示值的“被叫用户状态”消息；

（5）SIP节点可能会更进一步的使用18x临时消息来表示会话的进行；

（6）发出ACM消息后，所有的临时消息将被翻译成ISUP CPG消息；

（7）一旦SIP节点回答了呼叫，就会发出一个200 OK消息；

（8）网关基于收到的200 OK消息，向ISUP节点发出一个ANM消息；

（9）网关向SIP节点发送一个ACK消息来确认已经收到了INVITE消息的最终响应。

3.2　会话的拆除

关于会话的拆除，涉及到谁先挂机的问题。

（1）如果是SIP终端先挂机，此时SIP节点会发送一条BYE消息到MGC，MGC基于收到的BYE消息，会马上向SIP节点返回一条200 OK响应消息。然后MGC需要马上释放网关中占用的资源，并向ISUP节点发送一条REL消息，ISUP节点会返回一条RLC消息来证明资源已释放。

（2）如果是ISUP终端先挂机，ISUP节点要向MGC发送一条REL消息，网关基于收到的REL消息，向ISUP节点返回一条RLC确认消息，同时向SIP节点发送一条BYE消息，SIP节点基于此BYE消息向网关返回一条200 OK消息作为确认。此期间，网关同时还要做资源释放的工作。

4、消息映射

由于ISUP同SIP采用不同的消息封装机制，ISUP采用的是二进制编码，而SIP采用文本编码方式。因此，MGC收到ISUP消息后通过ISUP-MIME方式把ISUP消息内容封装在SIP消息体中，传送到SIP接收端MGC再把所需内容提取出来，从而完成对ISUP消息的透明传送，实现IP网同PSTN网络的无缝连接。具体过程见图2。



图2　请求响应流程

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