蔡建红1，李春燕2
(1.上海交通大学 计算机科学系，上海200052；
2.上海贝尔阿尔卡特通信有限公司，上海201206)
摘 要：介绍了智能网(IN)与因特网间互联业务的业务种类，实现业务的体系结构、功能实体及其通信协议，并结合一个具体业务(ICW)阐述了互联业务的实现过程.
关键词：智能网；因特网；网关
智能网(IN)与ip网互联的技术关键是如何确定互联体系结构、明确各实体的功能、制定相应的通信协议及统一的计费算法.智能业务的开发根据其所涉及的层面分为Web支持的IN管理业务的增强业务、PINT业务和支持Internet传送语音的业务.
以下就IN与Internet互联业务及其实现所需的互联体系结构、功能实体和通信协议等做一探讨.
1互联的体系结构及功能实体
ITUT SG11定义了IN与Internet互联的体系结构，如图1所示.从图中可以看出，图的下半部分是典型的IN网络结构，图的上半部分是在Internet中需要增加的网络功能，而中间部分是根据互联体系在两网络之间设置的网关功能实体.
PSTN与Internet互通的业务，根据种类不同，可能涉及到管理层、业务控制层及呼叫/承载层中的一个或几个层面.因此，设置了管理网关(MGF，Management Gateway Function)、业务控制网关(SCGF，Service Control Gateway Function) 和呼叫/承载控制网关(C/BGF，Call/Bearer Gateway Function)3个功能实体,分别负责管理层、业务控制层及呼叫/承载层3个层面的互通功能.当然，为了互联业务的实现，IN中原有实体的功能将相应增强，Internet上也将增加PINT Server、ICW Server及具有SSF功能的H.323网关等功能实体.
1.1网关功能实体的设置
在互联结构中，由于C/BGF、SCGF和MGF3者的作用和完成的功能各有不同，因此，3者在网络中所处的物理位置也有所不同.如C/BGF通常可以处于Internet接入者的位置，而SCGF和MGF可以安排在IAP，也可以作为ISP(Internet Service PRovider)中的一个服务器来处置.
1.1.1C/BGF的功能实现
C/BGF仅在用Internet来传送语音信号时才需要，它将完成对呼叫和承载的控制、Internet电话和PSTN电话的桥接功能、话音编码的转换、Internet的接入等.
C/BGF可以由媒体网关(MG，Media Gateway)、媒体网关控制器(MGC，Media Gateway Controller)以及信令网关(SG，Signaling Gateway)组成.MG主要完成来自PSTN的PCM上的语音信号和基于UDP的RTP包数据的转换.参照IETF SIGTRAN工作组的研究成果，SG主要负责将基于SS7 MTP的ISUP协议通过SIGTRAN层转换加载于IP层上.参照IETF、ETSI Tiphon的相关研究成果，MGC将来自于SG的ISUP信令转化为H.323协议，与GateKeeper和别的MGC相连，并通过MGCP协议完成对MG的信令控制.
1.1.2SCGF的功能实现
SCGF负责IN与IP网在业务控制层面的交互, 相当于IP网与IN间的中间设备，SCGF对Internet来说隐藏了SCF和SRF，从而有利于Internet侧接口的简化，并保持IN不受从Internet来的误用和侵蚀.
SCGF接收PINT Server的业务请求,实现INAP与PINT Server的增强SIP、SDP的转换，完成与PINT Server业务控制层的交互.也负责接收IN-SSF的业务请求，实现INAP与H.323 GKF、IN-SSF的类INAP的转换，完成业务的触发等功能，并完成路由的选择、数据的过滤及映射、安全性认证、计费等实时数据的收集、流量控制和业务间交互的管理等.
1.1.3MGF的功能实现
MGF是为管理目的而设置的网关功能实体.它实现Web支持的管理业务，包括支持IP网用户对SMF中数据的检索、修改，及相关安全机制的实现.通过它Internet用户可以将用户的客户化数据下载到IN的SDF中.此外，MGF还需实现网管协议的转化，将IP网上的SNMP与IN上的TMN 的相应协议转化，以支持SMF对整个网络的网管功能.
1.2智能网功能实体的增强
为了支持IN/Internet互联业务，在IN一侧要对原有的功能实体作适当的增强.
1.2.1SCF功能增强
包括：支持第3方控制功能，支持网间互通业务，支持与SCGF的互通，SCGF触发SCF去执行业务，并在此过程中，指示收集计费、认证等信息、控制网关设备，另一方面，SCF通过SCGF向IP网发送业务请求；能全局定位资源，增加CS2的SCF-SCF INAP操作.
1.2.2SDF功能增强
包括：增加IN与IP网共享业务信息的存储，如PSTN号码与IP地址间的对应关系，保存业务用户上网情况，支持与C/BGF的接口，实现其通信协议；进一步提高数据库的实时性能，以保证在数据量增加时的响应速度.
1.2.3SRF功能增强
包括：根据业务需要，能实现Text To Speech、Text To Fax、语音识别等特殊资源处理功能，实现与SCGF的数据通信接口，不仅传送PSTN/IN相关业务的控制数据，也传送GF及PSTN间的数据.
1.2.4SMF、SMAF功能增强
包括：增加基于IP网的IN业务的新的管理功能，实现与MGF的互通，扩展其网管功能至IP网；实现适用于IN与IP网的SMAF.
1.3在Internet侧新功能实体的增加
为了支持互联业务，在Internet侧需要新增加如下功能实体：PINT Server及PINT Client，并增强原有的H.323 GKF(GateKeeper Function)，使其具有SSF功能. PINT Client的物理位置可以放在用户端，PINT Server的物理位置可以放在ISP，H.323- GKF及IP-SSF可以置于GateKeeper.
1.3.1PINT Server、PINT Client的功能实现
PINT Client 接收Internet网上的用户请求，实现HTTP协议与增强SIP、SDP协议的转化，将用户的业务请求及信息以增强的SIP、SDP协议传送至PINT Server.
PINT Server主要负责将来自于PINT Client的Internet用户的点击信号，转换成业务请求消息，连同业务数据一起发送给SCGF，并能接收经SCGF发来的IN的响应，以及将执行的结果提示给Internet用户.
1.3.2H.323 GKF及IP-SSF的功能实现
H.323 GKF可以被看为IP网上的逻辑CCF，它完成路由选择，VoIP的呼叫控制信令(H.225,Q.931 like)、连接控制信令(H.245) 均由GateKeeper处理.为了对800号、Number Portability、VPN等业务进行路由选择，H.323 GKF向SCF发请求帮助的消息，这可以通过IP网上的IP-SSF来完成，IP-SSF实现IP网上呼叫控制与IN业务控制的映射，来完成IP网上智能业务的触发及控制.SCGF与IP-SSF间的通信协议可以在现有的INAP消息上进行改造(称其为类INAP).
2互联业务及其实现
IN与IP网交互的智能业务可以分为3类：第1类，只涉及管理层面交互的业务；第2类，涉及到管理层、业务控制层两个层面的业务；第3类，涉及到管理层、业务控制层及呼叫/承载层3个层面的业务，这类业务又可以分为两个子类，一类是由PSTN端触发的智能业务，如Internet呼叫等待（ICW）；另一类是由IP网端触发的智能业务.相对来说，后一类会比前一类涉及的功能实体更多，实现更复杂.
下面具体解释ICW业务的实现，该业务实现所涉及的功能实体及其实体间的交互信息见图2，具体步骤如下：
(1) PC用户(号码为DN1)通过Modem，连至RAN(Remote access Network)，接入Internet；RAN检测到这是申请ICW业务的用户，给ICW服务器发一个申请登记信息的请求；ICW服务器向SCGF网关发登记请求，登记PC的IP地址及DN1的对应关系；SCGF网关将登记请求发往SCP，SCP中的SDP将PC的IP地址及DN1的对应关系存入数据库；
(2) 另一PSTN的用户(号码为DN2)呼叫号码为DN1的用户，由用户忙事件触发SSP向SCP发业务请求；SCP指示SDP根据DN1，检索其对应的IP地址，由返回结果知道这是申请了ICW业务的用户，SCP通过SCGF网关、ICW服务器、RAN向用户PC发来话提示信息.若用户接收来话，应答信息通过RAN、ICW服务器、SCGF网关送到SCP.SCP指示SDP根据DN1、DN2检索出对应的VoIP的号码DN3.
(3) SCP向SSP发将来话连接至VoIP网关(DN3)的请求；SSP将来自DN2的呼叫汇接至VoIP网关(DN3)，VoIP网关完成语音的编解码、压缩，将语音信号封装于IP包内，通过RAN与PC上网用户进行交互.至此，DN2用户与PC用户建立了话音通路.
摘自北极星电技术网
