软交换技术是实现下一代网络的一项关键技术。媒体网关控制器是采用软交换技术实现呼叫控制功能的一种设备。本文主要介绍媒体网关控制器的功能和系统结构，论述从电路交换机向媒体网关控制器演进的一种方案。
关键词 软交换 媒体网关控制器 演进
一、软交换与媒体网关控制器
软交换是下一代网络（NGN）实现呼叫控制的核心。它为下一代网络具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。根据国内下一代网络的层次结构，软交换被定位在控制层。而在国际分组通信联盟（IPCC）最新的分组通信结构参考中，软交换被定位在接入平面的业务层。它在下一代网络中的主要任务是在不同终端之间建立关系，这些关系可以是一个简单的呼叫，也可以是较复杂的处理关系。它需处理的业务包括语音业务、数据业务、视频业务和多媒体业务等。软交换的核心思想是将传统的电路交换机按功能分解为不同的层次，不同的层次间通过开放的接口连接。它所实现的功能相当于传统交换机中的呼叫控制功能。但软交换所实现的呼叫控制功能是与业务无关的，也就是说软交换提供的是能够处理各种业务的基本呼叫控制，包含呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话和拆除会话）、信令互通（如从SS7到IP）等。而传统交换机中的呼叫控制功能是和业务结合的，不同的业务需要不同的呼叫控制功能。
软交换之所以区别于传统电话网和ATM网络的硬交换，是由于软交换只是通过系统将主叫方和被叫方的IP网内传输层地址（其中包括IP地址和UDP端口）互相交换，而不需要任何电路交换单元来建立端到端的连接。同时，用户话音流由下层承载网（IP 网）来实现，而IP网络是基于包交换的非连接网络，并支持端到端的透明访问。由于软交换技术分离了业务实现功能，采用了开放式应用程序接口（API），使业务提供者可以基于统一、开放的接口提供更多业务，也便于在交换机中灵活引入新业务。软交换将有助于传统PSTN网络与IP网络的融合，并可向下一代网络顺利演进。
软交换机是软交换技术的一种具体实现。媒体网关控制器（MGC：Media Gateway Controller）是软交换机的一种。它是由IP电话网关分解后提出的概念。在IP电话系统中，IP电话网关是用来适配PSTN网络与IP网络的，随着IP电话系统的发展，人们发现IP电话的用户语音流（IP电话用户平面）和IP电话的接续（IP电话的控制平面）二者之间没有必然的物理上的联系。它们的联系只是在IP网的传输层地址上，因而无须将这二者在物理上放在一起，从而导致IP电话网关的分解与H.248/Megaco建议的产生。IP电话网关可以分解为三部分：媒体网关（MG）、媒体网关控制器（MGC）和信令网关（SG），其中，媒体网关负责媒体变换以及PSTN和IP两侧通路的连接，信令网关负责信令转换，媒体网关控制器负责根据接收到的信令控制媒体网关连接的建立和释放。H.248/Megaco建议是媒体网关控制器对网关进行控制的信令。这个体系结构的先进之处在于实现了呼叫和承载控制的分离，这也是软交换技术的核心所在。媒体网关控制器（MGC）是信令消息的源点和终点，它通过多种协议控制整个网络：监视各种资源并控制所有连接，也负责用户认证和网络安全。媒体网关控制器还控制媒体网关和信令网关，同时进行对应的信令转换，以与不同的网络互通。
二、媒体网关控制器的功能
1. 媒体网关控制器的功能结构
媒体网关控制器是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及业务功能。
2. 媒体网关控制器的主要功能
媒体网关控制器的主要功能有呼叫控制功能、业务提供功能、业务交换功能、协议功能、互通功能、资源管理功能、计费功能、认证与授权功能、地址解析功能、语音处理控制功能、各种终端的控制和管理功能以及7号信令功能等。下面就其中一些功能作简要说明。
（1）呼叫控制功能
为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等。可以接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理。接收来自业务交换功能的呼叫控制信息，支持呼叫的建立和监视。支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。提供的多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听及混音过程的控制等。软交换设备应能够识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件；控制媒体网关向用户发送各种音信号；提供满足运营商需求的编号方案。还应具有支持各种终端接入，完成与信令网关互通的功能。
（2）业务提供功能
在网络从电路交换向分组交换的演进中，对终端用户而言，业务应当具有完全的继承性。因此MGC必须能够实现PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务，以及与现有智能网配合提供智能网业务。此外，MGC应能提供移动业务、多媒体业务等新业务。同时MGC要提供可编程的、开放的API接口，实现与外部应用平台的互通，从而易于新业务的引入和开发。
（3）业务交换功能
业务交换功能与呼叫控制功能相结合，提供呼叫控制功能和业务控制功能（SCF）之间进行通信所要求的一系列功能。业务交换功能主要包括：
●业务控制触发的识别，以及与SCF之间的通信
●管理呼叫控制功能和SCF之间的信令
●按要求修改呼叫/连接处理功能，在SCF控制下处理IN业务请求
●业务交互作用管理
（4）协议功能
作为一个开放的、多协议的实体，必须采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，这些协议包括：H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRO、BRI等等。
（5）互通功能
可以通过信令网关实现分组网与现有7号信令网的互通；可以通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务；允许SCF控制VoIP呼叫，且对呼叫信息进行操作（如号码显示等）；可以通过互通模块，采用H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通，采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通；可与其他软交换设备互联，它们之间的协议可以采用SIP或BICC；提供IP网内H.248终端、SIP终端和MGCP终端之间的互通。
（4）资源管理功能
对系统中的各种资源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控制，资源状态的检测，资源使用情况统计等。
（5）计费功能
能够采集通话记录的详细信息，并通过RADIUS协议或其他方式将话单传送到计费中心。同时，它还支持实时计费方式，能够根据用户账户余额决定通话时长，实现实时断线功能。
（6）认证与授权功能
能够通过RADIUS协议与认证中心互通，对其所管辖的终端用户、媒体网关信息进行认证，避免非法接入。
（7）地址解析功能
要与PSTN、H.323、SIP等各种网络互通，就需要支持多种地址格式，并完成它们之间的相互转换。地址解析功能由媒体网关控制器内部地址解析模块完成。
（8）管理维护功能
媒体网关控制器提供三种网络管理接口：CLI、Web、SNMP。维护人员能够通过串口、Web浏览器、SNMP管理系统对其进行管理。管理功能包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等。
（9）语音处理控制功能
可以控制媒体网关是否采用语音压缩，并提供可以选择的语音压缩算法；控制媒体网关是否采用回声抵消技术；向媒体网关提供语音包缓存区，以减小抖动对语音质量带来的影响。
3. 媒体网关控制器的接口协议
MGC作为在NGN网络的控制中心，在与不同层次的设备进行通信时，必需通过各种不同的开放的接口协议来进行。目前存在着诸多的接口协议，下面对这些协议作一简要介绍：
（1）MGC与媒体网关（MG）之间的接口协议：用于MGC对媒体网关的承载控制资源控制及管理，有MGCP协议和H.248 /MEGACO协议两种。
（2）MGC与信令网关(SG) 之间的接口协议：用于传递MGC和信令网关间的信令信息。此接口协议可使用SIGTRAN协议。SIGTRAN的低层采用SCTP协议，为七号信令在TCP/IP网上传送提供可靠的连接；高层分为M2PA、M2UA、M3UA。
（3）MGC与MGC之间的接口协议：用于实现不同软交换间的交互。有BICC协议和SIP-T协议。
（4）MGC与应用/业务层之间的接口协议：提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口，实现对各种增值业务、管理业务和三方应用的支持。例如：MGC与应用服务器间的接口协议为SIP协议或API，提供对三方应用和各种增值业务的支持功能。MGC实现网络管理接口协议为SNMP协议。
三 、从电路交换机向MGC的演进
1. 向下一代网络演进的方式
下一代网络（NGN）将会是一个以IP为中心，同时可以支持语声、数据和多媒体业务的融合的全业务网络。从目前的电路交换网到下一代网络的过程将是一个长期的渐进的过程，过渡的模式主要有以下两种：
（1）业务节点取代模式：即对现有网络中的业务节点设备采取逐步取代的方式，完成向下一代网络的转变。
（2）叠加网模式：是指构筑与现有电信网共存的IP叠加网络，两个网络之间首先互联互通，然后将现网中的用户逐渐过渡到下一代网络。
业务节点取代模式的实现方式可以有以下两种：
（1）在现有交换网中引入MGC和网关等业务节点，使当前的交换网成为混合网，既可以提供TDM业务，也可以提供IP业务或多媒体业务，并逐渐通过增加IP业务，过渡到下一代网络。
（2）改造现有的电路交换机，使
