下一代網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分析

前言

未來的信息通信網(wǎng)絡(luò)正朝著技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、網(wǎng)絡(luò)融合的方向發(fā)展，其中IP網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)的融合已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì)。一方面，20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的以程控交換系統(tǒng)為代表的電路交換技術(shù)已經(jīng)越來越顯現(xiàn)出與后來涌現(xiàn)出來的大量新技術(shù)融合的艱難；另一方面，20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的以集中、快速提供增值業(yè)務(wù)為主要特征的智能網(wǎng)技術(shù)由于存在業(yè)務(wù)開發(fā)和執(zhí)行環(huán)境的封閉性、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)依附于具體的承載網(wǎng)絡(luò)以及業(yè)務(wù)客戶化能力低等許多固有技術(shù)缺陷，已經(jīng)很難繼續(xù)滿足公眾對(duì)電信增值業(yè)務(wù)的新需求。在這種背景下，作為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)融合與開放趨勢(shì)的下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN：Next GenerationNetwork）以及支持網(wǎng)絡(luò)資源能力開放的API（Application Programming Interface）技術(shù)越來越受到人們的青睞，并且正在強(qiáng)烈地沖擊著傳統(tǒng)電信網(wǎng)的原理、格局和文化。下一代網(wǎng)絡(luò)是建立在分組交換技術(shù)基礎(chǔ)上，采用分層、開放的體系結(jié)構(gòu)，容納多種形式的信息，方便實(shí)現(xiàn)語音、視頻、圖像和數(shù)據(jù)等多種媒體業(yè)務(wù)的開放、融合的網(wǎng)絡(luò)體系。從這個(gè)意義上說，下一代網(wǎng)絡(luò)縱向涵蓋了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)（應(yīng)用）層、控制層、傳輸層、接入層，甚至終端層面的各種下一代技術(shù)，也橫向包括了固定網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各類網(wǎng)絡(luò)體系的下一代技術(shù)。盡管下一代網(wǎng)絡(luò)中所包括的下一代技術(shù)繁多，但其主要技術(shù)特征應(yīng)該歸結(jié)為網(wǎng)絡(luò)各層之間采用開放的協(xié)議或API接口，從而打破傳統(tǒng)電信網(wǎng)封閉的格局，支持多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合。更為準(zhǔn)確地說，下一代網(wǎng)絡(luò)體系通過將業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫控制與承載控制分離來實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的分層結(jié)構(gòu)，使得上層業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)與底層接入的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，從而真正為獨(dú)立的業(yè)務(wù)開放商、獨(dú)立的業(yè)務(wù)提供商，甚至獨(dú)立的業(yè)務(wù)運(yùn)營商提供了廣闊的生存空間。因此，相對(duì)于以流量傳輸為目的的所謂Traffic Driyen的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)來說，下一代網(wǎng)絡(luò)已被業(yè)界稱為Service Driven的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，其主要原理特征來源于網(wǎng)絡(luò)控制層的核心技術(shù)軟交換和應(yīng)用業(yè)務(wù)層的核心技術(shù)應(yīng)用服務(wù)器以及推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源能力開放的API技術(shù)。

內(nèi)容概要

《融合與開放的下一代網(wǎng)絡(luò)叢書》系統(tǒng)地描述了作者在國家973計(jì)劃、國家863計(jì)劃、國家杰出青年科學(xué)基金和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的研究中，對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)原理的分析和理解以及對(duì)課題研究成果的歸納和總結(jié)。本書在前幾冊(cè)的介紹基礎(chǔ)之上，力爭(zhēng)從下一代網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議角度對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入的闡述。為此，本書對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)，特別是下一代網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)的通信協(xié)議位置與作用進(jìn)行了全面的總結(jié)。同時(shí)，選取SIP、MGCP／H．248、BICC、SIGTRAN四類下一代網(wǎng)絡(luò)中的核心信令協(xié)議進(jìn)行了深入分析，通過對(duì)信令協(xié)議的歷史發(fā)展(設(shè)計(jì)目的與目標(biāo))、信令協(xié)議的核心設(shè)計(jì)思想(結(jié)構(gòu)模型與功能模型)、信令協(xié)議的處理過程(基本語義與處理規(guī)則)、信令協(xié)議的具體內(nèi)容(基本語法規(guī)則)、信令協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作流程(基本時(shí)序規(guī)則)的研究，對(duì)各個(gè)信令協(xié)議進(jìn)行了全面的分析。在分析過程中始終貫徹協(xié)議的歷史與現(xiàn)實(shí)觀點(diǎn)，協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn)和協(xié)議的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)觀點(diǎn)，為下一代網(wǎng)絡(luò)中的信令協(xié)議分析與研究提供了基本的方法與思路。本書在第2章概述了信令協(xié)議的基本概念及各種通信網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議的關(guān)系，并在后繼章節(jié)中分信令協(xié)議進(jìn)行了完整詳細(xì)的分析，從而組成相對(duì)完整、獨(dú)立于其他分冊(cè)的內(nèi)容。    本套叢書可以作為高等院校通信與信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)研究生的教材或參考書，也可作為從事下一代網(wǎng)絡(luò)研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)營和管理工作的高級(jí)技術(shù)人員的培訓(xùn)參考用書。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  下一代網(wǎng)絡(luò)概念與特征  1.2  下一代網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與信令協(xié)議  1.3  本書結(jié)構(gòu)第2章  通信網(wǎng)與通信協(xié)議  2.1  協(xié)議基本概念    2.1.1  協(xié)議    2.1.2  如何描述協(xié)議  2.2  通信協(xié)議基本概念    2.2.1  通信與通信協(xié)議    2.2.2  通信系統(tǒng)分層服務(wù)模型    2.2.3  通信系統(tǒng)分層與通信協(xié)議    2.2.4  通信協(xié)議分類    2.2.5  通信協(xié)議的語義、語法、時(shí)序    2.2.6  通信協(xié)議描述方式  2.3  信令基本概念    2.3.1  信令    2.3.2  信令的語義、語法、時(shí)序    2.3.3  電信網(wǎng)信令方式的特點(diǎn)    2.3.4  協(xié)議、通信協(xié)議與信令  2.4  通信網(wǎng)中的通信協(xié)議綜述    2.4.1  PSTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議    2.4.2  PLMN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議    2.4.3  Internet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議    2.4.4  軟交換固網(wǎng)與3G移動(dòng)核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議    2.4.5  下一代網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與信令協(xié)議  2.5  電信業(yè)務(wù)與電信協(xié)議    2.5.1  我國電信業(yè)務(wù)規(guī)范    2.5.2  ISDN業(yè)務(wù)分類    2.5.3  下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分類與電信協(xié)議  2.6  總結(jié)第3章  下一代網(wǎng)絡(luò)會(huì)話控制協(xié)議  3.1  VolP與前SIP時(shí)代  3.2  SIP協(xié)議的產(chǎn)生與發(fā)展    3.2.1  SIP協(xié)議出現(xiàn)的背景    3.2.2  SIP協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)  3.3  SIP協(xié)議基礎(chǔ)    3.3.1  設(shè)計(jì)特點(diǎn)    3.3.2  基本功能    3.3.3  用戶標(biāo)識(shí)    3.3.4  會(huì)話邀請(qǐng)?zhí)幚砟Ｊ?   3.3.5  用戶管理與個(gè)人移動(dòng)性    3.3.6  邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)    3.3.7  基礎(chǔ)協(xié)議分析    3.3.8  基本協(xié)議操作    3.3.9  基本處理過程  3.4  SIP-協(xié)議的消息結(jié)構(gòu)    3.4.1  SIP協(xié)議消息結(jié)構(gòu)框架    3.4.2  起始行的結(jié)構(gòu)    3.4.3  消息頭的結(jié)構(gòu)    3.4.4  消息體的結(jié)構(gòu)    3.4.5  典型消息頭說明    3.4.6  典型消息示例  3.5  SIP協(xié)議處理過程分析    3.5.1  用戶注冊(cè)過程分析    3.5.2  分支處理分析    3.5.3  基本會(huì)話處理過程分析    3.5.4  寬松路由與嚴(yán)格路由    3.5.5  用戶認(rèn)證過程分析  3.6  SIP會(huì)話協(xié)商    3.6.1  會(huì)話的基本概念    3.6.2  會(huì)話描述協(xié)議    3.6.3  SDP與SIP    3.6.4  會(huì)話協(xié)商  3.7  深入SIP協(xié)議實(shí)現(xiàn)機(jī)制    3.7.1  SIP協(xié)議分層    3.7.2  事務(wù)處理機(jī)制    3.7.3  對(duì)話處理機(jī)制    3.7.4  邏輯功能實(shí)體的實(shí)現(xiàn)模型  3.8  SIP協(xié)議擴(kuò)展機(jī)制    3.8.1  SIP協(xié)議針對(duì)電話業(yè)務(wù)的擴(kuò)展    3.8.2  面向呼叫業(yè)務(wù)能力的擴(kuò)展    3.8.3  面向SIMPLE服務(wù)能力的擴(kuò)展    3.8.4  SIP協(xié)議擴(kuò)展的討論  3.9  SIP協(xié)議在電信核心網(wǎng)中的應(yīng)用    3.9.1  SIP-T／SIP-I與SIP    3.9.2  IMS與SIP    3.9.3  SIP協(xié)議在下一代網(wǎng)絡(luò)中的作用第4章  媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議-MGCP／MEGACO  4.1  VoIP與網(wǎng)關(guān)分解  4.2  媒體網(wǎng)關(guān)控制模式與連接控制模型    4.2.1  MOCP連接控制模型    4.2.2  MEGACO連接控制模型    4.2.3  圍繞端點(diǎn)／終結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)控制操作  4.3  MGCP連接控制模型與MGCP協(xié)議    4.3.1  端點(diǎn)類型與端點(diǎn)命名    4.3.2  呼叫與連接命名    4.3.3  連接控制操作內(nèi)容    4.3.4  基本協(xié)議操作    4.3.5  典型協(xié)議交互流程  4.4  MEGACO連接控制模型與MEGACO協(xié)議    4.4.1  關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)    4.4.2  終結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)    4.4.3  連接控制操作內(nèi)容    4.4.4  基本協(xié)議操作    4.4.5  典型協(xié)議交互流程  4.5  MGCP與MEGACO協(xié)議的特點(diǎn)與差異第5章  軟交換互通協(xié)議-BICC  5.1  綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)與七號(hào)信令網(wǎng)    5.1.1  ISDN的基本結(jié)構(gòu)    5.1.2  ISD與七號(hào)信令網(wǎng)    5.1.3  ISUP信令    5.1.4  ITU-T對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的探索  5.2  BICC體系架構(gòu)    5.2.1  服務(wù)節(jié)點(diǎn)模型    5.2.2  服務(wù)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)    5.2.3  BICC網(wǎng)絡(luò)模型    5.2.4  BICC網(wǎng)絡(luò)模型與軟交換  5.3  BICC的演進(jìn)與相關(guān)協(xié)議    5.3.1  BICC能力集    5.3.2  BICC相關(guān)協(xié)議在下一代網(wǎng)絡(luò)中的位置  5.4  承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議(BICC)    5.4.1  BICC協(xié)議模型    5.4.2  BICC協(xié)議基本定義    5.4.3  BICC與ISIJP的差異    5.4.4  BICC應(yīng)用傳送機(jī)制  5.5  呼叫承載控制協(xié)議(CBC)    5.5.1  CBC的基本概念    5.5.2  CBC對(duì)H.248的擴(kuò)展    5.5.3  承載控制隧道包  5.6  承載控制協(xié)議(BCP)    5.6.1  IPBCP協(xié)議    5.6.2  BCTP協(xié)議  5.7  BICC處理流程總結(jié)    5.7.1  ATM承載網(wǎng)前向連接建立    5.7.2  ATM承載網(wǎng)后向連接建立    5.7.3  ATM承載網(wǎng)編碼重協(xié)商    5.7.4  IP承載網(wǎng)前向連接建立    5.7.5  IP承載網(wǎng)典型呼叫建立過程  5.8  BICC與SIP-T／I  第6章  信令傳送協(xié)議-SIGTRAN  6.1  SIGTRAN與七號(hào)信令  6.2  SCTP協(xié)議分析    6.2.1  SCTP的基本功能結(jié)構(gòu)    6.2.2  SCTP的協(xié)議結(jié)構(gòu)    6.2.3  SCTP的實(shí)現(xiàn)機(jī)制    6.2.4  SCTP的消息處理流程  6.3  M3UA協(xié)議分析    6.3.1  M3UA綜述    6.3.2  M3UA的結(jié)構(gòu)與接口    6.3.3  M3UA協(xié)議    6.3.4  M3UA協(xié)議處理流程  6.4  M2UA／M2PA協(xié)議分析  6.5  7iXUA協(xié)議總結(jié)第7章  全面看待信令協(xié)議縮略語參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：《電信業(yè)務(wù)分類目錄》中進(jìn)行的電信業(yè)務(wù)分類顯然并不適合進(jìn)行電信系統(tǒng)的協(xié)議分析。ISDN業(yè)務(wù)分類雖然更符合電信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但是ISDN畢竟只是針對(duì)傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)，并不完全適合下一代網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)分析。根據(jù)下一代網(wǎng)絡(luò)分組交換、層次化結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可以劃分為承載業(yè)務(wù)、基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)、補(bǔ)充／智能業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)。承載業(yè)務(wù)與ISDN類似，承載業(yè)務(wù)是網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的一種低層信息轉(zhuǎn)移能力，是單純的信息傳送業(yè)務(wù)，由下一代網(wǎng)絡(luò)的核心傳送層提供。基于下一代網(wǎng)絡(luò)分組交換的特點(diǎn)，承載業(yè)務(wù)將主要基于分組交換方式提供。承載業(yè)務(wù)的目的是為了完成信息的透明傳送，承載業(yè)務(wù)將使用OSI模型中1～3層的功能。承載業(yè)務(wù)分為電路交換方式的承載業(yè)務(wù)和分組交換方式的承載業(yè)務(wù)兩大類。與下一代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)比可以看到，承載業(yè)務(wù)一般可以由下一代網(wǎng)絡(luò)的傳送平面提供，因此，承載業(yè)務(wù)一般使用傳送平面所能提供的各種傳送控制協(xié)議即可。

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《下一代網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分析》：“十一五”國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目

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