IP电话机、视频可视电话通信产品及组网方案

智能网和Internet的互通(一)

时间:2021-09-17 17:26 作者:admin 分享到:
       智能网和Internet互通这一概念首先由IETF提出,即PINT业务。该词原先的意义是PSTN/lntemet互通,后来将PSTN扩展为包括ISDN、PBX智能网、蜂窝电话网在内的GSTN,该词的意义也可延伸为“电话-因特网互通”(Phone/Internet互通)。ITU-T积极参与此项工作,提出了支持此类互通的增强的智能网功能结构模型,并将业务扩展到智能1P电话呼叫、Internet呼叫等待等具有更大实用意义的业务。至今为止,PINT业务的网络结构和协议标准已较成熟,智能网和H.323系统的互通正在加紧研究之中。
10.2.1PINT标志性业务和网络结构
1.标志性业务
PINT业务的基本特点是由Internet用户发起命令,控制GSTN完成呼叫连接。其基本步骤包括以下3步:
.IP主机向1P网络中的服务器发送请求。
.服务器向电话网转交该请求。
.电话网执行所请求的呼叫服务。
       因此,该类业务总是涉及两个网络:IP网和GSTN。前者负责传送命令,后者负责呼叫建立,最终目的是为Internet用户提供电话网的服务。
IETF提出了三类标志性业务。
(1)请求呼叫(Request-to-call)
常又称为点击呼叫(CID-—Click ToDial)。
        IP主机发出请求,命令电话网将用户A和B接通。其应用背景可为,用户在浏览某公司产品时,需要向公司销售部门了解更详细的情况,就可直接在网页上点击图标或超链,给出用户电话号码,GSTN就可为用户接通公司的呼叫中心。
(2)请求传真(Request-to-FAX)
        IP主机发出请求,要求将传真发给某传真机B。该请求必须包含一个指向传真数据的指针,该传真数据可以在IP网中或电话网中,或者直接将待发的传真数据封装在请求中。传真内容可以是文本或者某些更一般的图像数据。
        需要注意的是,该业务不涉及“IP上传送传真”(FAXoverIP)的问题,如何发传真完全是电话网的责任,IP网络只负责发送请求命令。其应用可分为点击发传真(CTF-ClickToFAX)和点击收传真(CTFB-ClickToFAXBack)。后者的典型情况是在浏览时要求公司将产品资料或订购单等传真回用户自己的传真机。
(3)请求收听内容(Request-to-Hear-Content)
常又称为话音接入内容(VAC-VoiceAccesstoContent)。
       IP主机发出请求,要求将电话呼叫接至用户A,同时将某段指定的内容用语音方式播放给他听。和CTF一样,请求应包含一个指向该段内容的URL,或者将该段内容直接置入请求中。该内容可以是文本或其它更一般的应用数据。
       由上述业务可见,PINT的提出背景和Web应用密切相关。另外,IP网络只负责请求的传送,该请求并不规定电话网侧如何实现该命令的细节。例如,CTF中传真发送采用什么协议,CTD中按什么先后顺序呼出A方和B方等,都由电话网去决定。但不排除PINT请求中可包含一些高层的执行要求,如VAC中采用什么语言等。GS1N侧收到PINT请求自动完成指定呼叫,这一任务目前只能由智能网才能完成。因此,必须要将PINT请求映射为适当的送往SCP的INAP消息,然后在SCP控制下,完成所需的呼叫建立。
2.PINT网络结构
        在IP网络侧,需完成的主要功能是传送PINT请求,采用的协议称为PINT协议,它是在SIP和SDP的基础上作少董的扩充形成的。因此,其1P网络侧的结构和一般的SIP网络结构类似,如图10.18所示。其中,PINT客户是请求发起方,相当于SIP中的用户代理客户(UAC)。该请求经PINT协议发给最终接收方PINT网关。该网关相当于SIP中的用户代理服务器(UAS),它负责处理客户端发来的请求,并将它转换为至GSTN侧的相关控制命令。
PINT网络结构
图10.18PINT 网络结构
       PINT网关可以有直接的电话网接口,也可以经其它协议或API和某"执行系统”相连,再由后者调用电话网业务。在智能网环境下,该网关相当于一个业务控制网关,执行系统就是SCP。在专用网环境下,该网关可以是位于PBX旁的一个服务器,它和办公室LAN和PBX都相连。
       从另外一个角度看,对千PINT系统来说,PINT网关代表的是整个电话网络,由它提供一系列所要求的电话业务。在具体实现中,它就起到服务提供者的作用。由于在网络中可能有多个网关都能提供同样的PINT服务,因此,就需要由代理服务器或重定向服务器为用户发出的PINT请求进行选路,这就是图中PINT服务器所起的作用。其中至少有一个服务器兼任登记服务器,所有能提供PINT服务的网关应子先向其登记。和一般SIP电话应用不同的是,这里登记的不是个人用户,而是服务提供者。如有多个能提供相同服务的提供者登记,在PINT请求选路时,可由代理服务器选择其一,或作为重定向服务器将多个提供者返回给用户,由用户自行选择,或者采取特定的登记程序,保证请求消息选路的确定性。这些实现方法取决千网络运营和管理的需要,在技术上不作规定。
       由于PINT业务和Web应用密切相关,因此许多PINT系统的前端将使用HTIP/HrML协议。如图10.18所示,端用户在Web浏览器(WC)上点击请求,该请求经HTIP传至中间的Web服务器(WS),WS再将请求数据送给PINT客户。WS和PINT客户紧密相关,其间接口为内部协议,不作规定。
      目前PINT协议已稳定。考虑到与其它Internet协议的一致性以及未来PINT业务往多媒体和会议通信方向的扩展,PINT协议仍然采用SIP和SDP协议的结合方式。PINT客户用SIP邀请PINT网关加入会话,邀请中包含SDP,描述用户想要建立的媒体会话,例,如发送传真会话或电话呼叫会话等。和普通  SIP呼叫不同的是,这些媒体会话是在电话网中建立的。由于应用环境有所不同,相应地就需对SIP和SDP作一些修改和增强。但是,这些修改并不改变SIP和SDP的机制和操作方式。
10.2.2SDP的扩充
      在PINT协议中,SDP的主要作用一是传送数据,二是传送业务涉及的电话号码。为此,PINT对SDP作了如下扩充。
1.支持数据对象的传送
       和一般SIP/SOP会议会话不同的是,PINT业务请求可能需携带数据对象作为其源信息,如需传真的某文件,或需收听的某Web页面等。为此SDP对媒体行(“m=“行)进行了扩充。增加一些新的字段取值,反映PINT数据类型和传输形式;并增加描述媒体格式的描述行“a=fmtp:",主要给出数据对象的具体位置。
        媒体行的一般形式仍为:
        m=〈媒体〉〈端口号〉〈传送协议〉〈格式列〉表
其中,"媒体”字表段示原始数据的类型,其取值放宽,可使用E-mail协议MIME中定义的顶层媒体类型。对于PINT标志性业务来说,原来SDP中定义的“视频"、“数据“和“控制“使无用需,只保留“音频"(audio),用于cm。对于CTF和VAC来说,原始数据都是Internet或GSTN中存储的内容,其具体类型可细分为“文本”(text)、“图像”(im­age)和“应用”(application),其中,前两种是MIME中规定的类型,后一种是SDP原来定义的类型,用于表示URL指示的数据内容。
      “传送协议”原先指的是媒体传送层协议,如RTCP等,在PINT中指的是媒体传播型式,它和媒体类型并不一定匹配。如在VAC中,媒体可为图像,但传播型式却为语音。对于PINT标志性业务来说,定义了三种取值:"语音”(voice)、“传真”(Fax)和“寻呼“(pager)'分别表示GSTN需建立一个话音呼叫、传真通信和寻呼信息发送。
      “格式列表”是从属于传送协议的,指的是传送该媒体的编译码算法、速率等,即净荷类型。对于PINT来说,其取值为相应媒体(MIME类型)的子类型。如,“文本”的常用格式为“普通文本” (plain),“图像”常的用格式为gif、tif,“应用"的常用格式就是URI,而“音频"一般并不指明其编码算法,完全由GSTN  自行决定,此时其格式指示为"-”,表示未规定或缺省格式。另外,若格式符以“x“开头,表示是实验格式,并未在IANA正式登记。和SDP定义一样,允许有多个格式符,按优先级排列,优先使用前面所列的格式。
        “端口号“原先指的是媒体传送的TCP或UDP端口号。在PINT中,媒体是在GSTN中传送的,因此端口号对其并无意义,通常取为固定值1。也允许使用值0,在SDP中,端口号为零表示该终端不接收媒体,在PINT中可用此表示电话终端为“保待"状态。
        此外,对于“格式列表”中的每个格式符,必须有一个格式参数属性行给出该媒体的数据源。该属性行的格式为:
         a=frntp:〈子类型〉〈解析列表〉;〈属性列表〉
其中,子类型就是对应的格式符,属性同SDP中的定义,可用以规定数据格式,主要是解析列表,每个解析项指明一个数据源,可指示三种源:
    (解析项〉=:uri引用I不透明引用1子部分引用
其中,“uri引用”指明存于1P网络中的数据对象地址,地址采用URI形式,其引用格式为:
       uri:URI地址
格式中必须使用绝对 URI,因为描述中没有足够的上下文信息供接收方进一步解析。例如:m=text 1 fax  plain
       a=fmtp:plain画:ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc2468.txt表示,需传送的是普通文本型数据,用FAX方式送给用户,该普通文本数据置于给出的URL中,应采用ftp协议获取,最终数据文件为rfc2468.t戏。
        “不透明引用”指明存于GSTN中的数据对象地址。对于PINT用户和PINT网关来说,该类地址的意义不可知,仅为GSTN所理解,故名曰“不透明”。其引用格式为:
      opr:uric列表
格式中的uric由URI标准定义。例如:
      m=text  1  fax  plain
      a:=fmtp:plainopr:APPL.123.456
GSTN在解析对象地址APPL.123.456时可能还会用到目的地的电话号码作为其上下文信息。
        不透明引用也可能不带任何数值,这时其地址引用已由请求的其它部分隐含指明。例如,某公司利用PINT为用户提供点击收传真(CTFB)服务,发送产品的图像资料。在实现时,已将公司的号码和发送的图像绑定,而公司号码己置于SIP请求的To头部字段中,因此不透明引用无需再标明显式的地址指针。
       如果PINT请求中仅含一个解析项,且该解析项为不带数值的不透明引用,则媒体行可以不需要格式列表,也就不出现格式参数属性行。如:
      m=text   1  fax-
表示传真发送文本数据,该数据存千GSTN中,其位置已由SIP的To字段和SDP中的连接(“c=")描述行唯一确定。
       如果有多个解析项,其中一个为不带数值的不透明引用,则该引用关键词(opr)仍需包含于解析项列表中,但无后继数值。如:
          m=text  1  fax plain
          a=fmtp:plainspr:(内容标识〉opr:
其中,spr为子部分引用。它表示传真的是普通文本数据。该数据的第一部分是子部分引用给定的数据,第二部分是存于GSTN中的隐含内容。
        不透明引用也可用于其它目的,如访问GSI'N中文件的授权情况等,但此类用途不属PINT范畴。
        除了用UR1和不透明引用指示存于IP网络和GSTN中的数据内容外,简短的数据还可直接包含于SIP请求之中,其方法是采用多段(Multipart)MIME格式的SIP净荷。其第一段MIME就是需执行的电话网会话的SDP描述,其它MIME段就是需传送的内容数据。
       子段引用就是指示请求中的哪一个MIME段包含的是内容数据,其格式为:
       spr:内容标识
其中,内容标识格式为MIME规定,每一段MIME的头部必有一个内容标识。例如:
m=text I fax plain
a=fi:ntp:plainspr:2@53655768
----next
Content-Type:text/plain
Content-ID:(2)53655768
Cont.ent-Length:50
HiJoe!PleaseCallmeasapat555-1234.
--·--next--
表示传真普通文本数据,其内容就包含在标记为2@53655768的MIME段中。在上例中就是最后一段文字:"乔伊!快打电话555-1234找我。“其中,----next为MIME段的分隔符。
2.支持电话网地址的传送
SDP用连接(“c=")行表示接收终端的地址。如前所述,其一般格式为:
c=(网络类型〉(地址类型〉(连接地址〉
在PINT中,“网络类型”取为TN,表示是电话网;“地址类型”取为RFC2543,即SIP协议;“连接地址”即采用SIP协议规定的“电话用户”的语法格式,该格式比SDP的“电话号码”(“p=")行的格式更全面,包括全球电话号码(带前缀“+”)和本地电话号码两种,各段之间可带连字符。例如:
C=TN  RFC2543+1-201-406-4090
C=TN  RFC254312014064090
 也可以定义专用号码,此时“地址类型”以“X-“为前缀,后跟一域名,连接地址为任意形式。例如:
C=TN   X-mytype.mydomain.comA*8-HELEN
最常用的是本地电话号码。但是,在消息中必须指明该本地号码的所属网络,这样,GSTN才能真正识别该号码,并对此进行处理,完成呼叫建立任务。为此,PINT协议定义了一些附加属性,供PINT客户指明电话号码解释的上下文环境。有许多情况需要协议提供此类信息,例如:
.可通过多个竞争的电话网运营者接通此号码,PINT客户可用此类属性指明希望选用哪一个运营者网络。
.该电话号码只能通过有限个网络接入,如某800免费电话号码,PINT客户必需指明是哪些网络的800号码。
.该号码只是某一网络中的通用号码,如152 是英国电信(BT)的客户服务中心号码,只能在BT网中使用。同样,某PBX分机号只在该专网的某PBX中才有意义。
目前PINT协议定义了三类关于电话号码的属性,可用属性("a=")行表示。
第1类为“电话上下文属性”,给定消息中电话号码的国际前缀、网络前缀、专用网前缀等,其格式为:
a=phone-context:(电话上下文标识〉例如:c=1NRFC25431- 800- 765- 4321
a=  phone-context:+972
表示是以色列的一个800电话。
C=TN    RFC2543  321
a=phone-context:x-acme.com-23
表示是acme.com专用PBX网络中23号PBX中的321分机。
第2类为“显示限制属性”,供PINT业务请求发起者指示“B方”号码(如客户电话号码)能否在“A方”(如公司呼叫中心)显示。其格式为:a=clir:(值〉
该值为布尔取值,若为真,表示限制显示;若为假,表示允许显示。第3类为',fTIJ-T被叫方地址属性”,主要为了与ISUP(Q.763)配
合,可给出Q.763  中规定的各种本地号码的属性。其格式为:
a= Q763-(标记〉:"值”
”标记”对应为Q.763  中规定的被叫地址的各种属性。例如:
a=Q.763-nature:"值”
为指示地址性质的属性行,它可取为4个值(1~4),分别表示用户号码、未知、国内有效号码和国际号码。
上述属性不但可用于SDP,也可用于SIP的To、FROM头部字段和Request-UR(消息首行),其作用都是界定电话号码范的围。
3.要求(require)属性
SDP规定,如果接收方不能识别某参数就予丢弃。为了确保PINT扩充功能的执行,PINT允许客户使用“要求“属性行,其格式为:
      a=  require:(属性列表〉
凡所列属性均为必备属性,如接收方不能识别就作请求失败处理,必须返回出错响应。“要求“属性可出现在会话描述的任意处,并可出现任意多次,但必须位于标记属性使用之前。
10.2.3 SIP的扩充
1.多段MIME的使用
       如前所述,为了在PINT请求中传送内装数据,需采用多段MIME格式的消息体。其表示规则是,在SIP消息的最后一个头部“内容类型"置为多段/混合,段间边置界为next,即:
Content-type:multipanr/mixed;boundary=next
其后第一段消息体为SDP描述,其“内容类型”头部置为application/sdp,后续数据段的“容内类型”头部则根据数据类型设定。
      为了可靠传送和防止消息被分段,内装数据的PINT请求应由TCP传送。另外为了防止SIP代理服务器复制请求消息造成网络负荷的增加,第一个发送的请求建议不要包含数据。
2.业务执行监视机制
      在实际使用时,常常需要知道请求的业务是否已成功完成,并希望获知进展的状态,尤其当业务请求方本身并不参与业务通信时更是如此。为此,PINT新定义了三个方法:SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE和NOTIFY,分别用于请求实体登记状态监视、撤销状态监视和PINT
网关返回状态指示。
        SUBSCRIBER请求应包含监视会话原来的会话描述。一般该请求由会话的原先发起者发出,此时请求中可包含呼叫ID,使接收方能容易地确定需监视的会话。如该请求由其它人发出,则不应使用呼叫ID,但应包含原始业务请求中会话描述的会话标识。
        请求应包含“失效“头部,指示请求方要求的监视时间。如“失效”头部取值为0,表示只要求立即回送一个状态响应。PINT网关应在对INVITE、SUBSCRIBER或BYE消息的响应中,或其自已发出的BYE消息中包含“失效“头部,指示它能将呼叫状态信息保持多长时间。如果此保持时间不能符合请求者的需要,请求者可立即终止该会话。
       原则上,请求者可以在电话网服务完成后发出SUBSCRIBE请求,但此请求必须在会话终结即BYE   请求发送之前发出。常见的应用是在请求发送传真后,校核传真是否已成功发送或已发送了多少页。
       在监视有效期内,PINT网关将随时回送Notify请求,报告状态,通常在业务会话状态发生变化时才发出此报告请求。该请求包含修改后的会话描述。例如,修改后的时间(t=)行指示实际起始或结束时间,信息(i=)行指示已发送多少页传真等。另外,Notify的"告警"头部(Warning:)可指示业务调用时发生的问题。
       状态监视会话可由监视发起方或PINT网关终结,终结消息为UNSUBSCRIBE。网关发出此消息时可包含“失效"头部,示指在监视会话结束后呼叫状态还能保持多少时间,在此时间内请求方仍能发送新的SUBSCRIBE请求。
       上述三个请求发至对方后,对方必须回送证实响应,否则发送方将重复发送。
       虽然SUBSCRIBE请求可在会话终结前任何时刻发出,但是为了获得尽可能多的状态信息,应在收到网关发回第一个响应后尽可能早地发出,以便网关在电话网尚未执行会话控制前向其发出采集信息的通知。
3.PINTURL
       PINTURL用在请求消息的Request-URI、To和From头部中。原则上,其主机名和域名命名是每个PINT系统的内部事务,由SDP净荷可知客户调用的业务,尤需用特定的URL来标识业务。但是在某些情况下,有必要按标准方法在Request-URI中包含业务指示信息。例如,当SDP描述信息加密时,尤法藉此选路请求消息。又如,多个竞争的PINT网关登记时,可通过URL表明其支持的业务。
为此,PINT协议给出了PINT请求中Request-URI的命名约定:
•   SipURL用户部分指示请求的业务。对于三类标志性业务,其保留用户名分别为:
请求呼叫:R2C;请求传真:R2F;
请求收听内容:R2HC。
•   SipURL主机部分包括PINT服务提供者的域名。
•    新定义一个url参数"tsp”,表示是“电话业务提供者”。该参数列于URL之后,指示完成该PINT请求的实际电话网络提供者。
由此规则构造的请求中的Request-URI可为:
INVITESIP:R2C@Pint.Pintservice.comSIP/2.0
INVITESIP:R2F@Pint.Pintservice.com;tsp=telco.comSIP/2.0
INVITESIP:R2HC@Pint.mycom.com;tsp=pbx23.mycom.comSIP/2.0
另外,若Request-URI或To:头部中的URL用户名为电话号码,在URL后可附加参数标记给出解释该号码的上下文信息。例如:
SIP::+9725228808@pint.hr.com;user=phone;a=Q763-plan:4
10.2.4标志性业务调用的PINT参数
       根据上述定义的PINT协议发送标志性业务请求时,必需包含若干必要的参数,以指明主被叫用户号码、业务类别、数据源和数据格式等。表10.3示出4种业务用到的相关参数,这些参数分别位于SIP头部和SDP描述中。
表10.3PINT标志性业务相关参数
pint标志性业务参数
       首先说明呼叫A方和B方的意义。在请求呼叫(R2C)业务中,A方一般指客户想要与之联系的公司客户中心等号码,B方即为客户指定的电话号码。在请求传真(R2F)和请求收听内容(R2HC)业务中,只需要指定B方号码,即传真机号码和收听播放内容的电话号码。A方是数据至传真交换器或数据至话音变换器,它们是电话网络资源,在智能网中就是专用资源功能单元(SRF)。其地址由网络确定,业务请求用户无需指定也无法指定A  方号码。在请求收传真(R2FB)业务中也需要指明A、B方号码。其中,B方仍然是传真机的电话号码,A方则用来隐含指明预先存于GSTN中的传真文件库。例如,客户点击某公司网页要求将某产品订购单传真给他,该公司的号码就是A方号码。
       对于R2C和R2FB业务,A方号码可置于SIP的To:头部,此时To:头部值和Request-URI值不同。对于R2F和R2HC业务,不存在A方号码,To:头部没有意义,可以置成和Request-URI相同的值。
       在所有4种业务中,B方号码都是需要的,均置于SDP的连接(C=)描述行中。
       业务标识(即R2C-R2HC)可置于Request-URI和To:头部的URL用户名中,以便于PINT网关识别所请求的业务。
       呼叫格式参数指示所调用的 GSTN呼叫类型,R2C和R2HC为语音呼叫,R2F和R2FB为传真呼叫,其值映射为SDP"媒体”(m=)描述行中的“传送协议”字段。
       数据源参数指示传真数据或收听内容的所在位置。其中,URI/IL表示数据在Internet中(URI)或“在线”(in-line)包含于请求消息体之中。OR表示不透明引用,指示GSTN存储的数据文件。这些参数由格式参数属性行a=fmtp:描述。
       数据源格式指示是哪一类数据源。其中,ISF和IISF分别表示Internet中和“在线”源格式。该参数位于SDP"媒体”(m=)描述行中的“格式”字段,取值为MIME子类型;另外还对应为该描述行的"媒体类型”字段。
表10.4~10.7分别给出4种标志性业务的业务参数所在位置及示例值。
表10.4R2C的业务参数
业务参数业务参数
 
 
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