NGN提高培训H协议提高

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,媒体网关控制协议H.248协议,固网业务支持部,学习目标,了解H.248协议的体系结构,掌握H.248协议中命令用途,掌握H.248命令中参数的含义和用途,掌握H.248协议的消息交互过程,学习完本课程，您应该能够：,课程内容,第一章 概述,第二章 H.248 协议介绍,第三章 信令流程,课程内容,第一节 网关控制协议体系结构的基本思想,第二节 H.248定义及功能,第三节 H.248在SoftX3000中的应用,网关控制协议概述,H.248和MeGaCo是同一种协议，是ITU与IETF共同努力的结果，ITU-T称之为H.248，而IETF称为MeGaCo。,H.248协议是在MGCP协议的基础上，结合其它媒体网关控制协议特点发展而成的一种协议。,MGCP协议描述能力有欠缺，限制了其在大型网关上的应用。对于大型网关，H.248协议是一个好的选择。,MGCP消息传递依靠承载在宽带IP网络上的UDP数据包，而H.248信令消息可基于UDP/TCP/SCTP/ATM等多种承载。,H.248协议的内容、意义及功能,协议的内容: 将分布式网关分解成几个功能子模块呼叫控制实体MGC 和媒体处理实体MG，并为这些模块的通信指定标准协议。H.248 协议在 VoIP 解决方案中具有重要作用。,网关分离的意义:使网关有更高的伸缩性，同时允许网关由分布在不同物理平台的多个供应商提供的部件组成。,协议的功能:主要功能是建立一个良好的业务承载连接模型，将呼叫和承载连接进行分离，通过对各种业务网关： TG、AG等的管理，实现网络之间的业务互通。,网关控制协议演化历史,IPDC + SGCP,Level3 Cisco/Bellcore,=,MGCP,Telecordia, Level3 : IETF RFC 2705, October 1999),ITU-T SG16 H.248 / IETF MeGaCo,(IETF RFC 2885 Version 0.8, August 2000),(IETF RFC 3015 Version 1.0, November 2000),MGCP : Media Gateway Control Protocol,MeGaCo : MEdia GAteway COntrol Protocol,SGCP : Simple Gateway Control Protocol,IPDC : IP Device Control,课程内容,第一节 网关控制协议体系结构的基本思想,第二节 H.248定义及功能,第三节 H.248在SoftX3000中的应用,H.248定义,H.248协议是MGC与媒体网关MGW间的标准接口协议,H.248协议消息编码采用,二进制,或,文本,方式。,目前在SoftX3000侧增加H.248网关协议缺省都是文本模式“CODETYPE=ABNF”；UMG的H.248协议缺省采用二进制方式，与UMG对接时，需要两端修改一致。,H.248协议底层传输机制采用UDP、TCP或SCTP（基于IP的信令传输），也可以基于ATM传输。,目前固网应用都是基于UDP的。 SoftX3000的H.248定义的本地端口号固定为2944（二进制编解码），2945（文本型编解码）,。,H.248功能,H.248提供了MGC在呼叫处理过程中控制MGW中各类静态及动态资源（IP/ATM/TDM）的能力（包括终端属性、终端连接交换关系及其承载的媒体流）；还提供了独立于呼叫的MGW状态维护与管理能力 。,使用分离网关模型实现互通,媒体网关（MGW）：当媒体流从SCN（交换电路网络）流向包网络的时候，网关终结SCN流，打包媒体数据（如果媒体数据不是基于包的形式），并把打包后的业务数据流传给分组网络。当媒体流从分组网络流向SCN时，执行相反的功能。,媒体网关控制器（MGC）：MGC负责处理MGW上的资源注册和管理。MGC可能具备这样的能力：根据本地的策略来授权资源的使用。对于信令传输而言，MGC可能具有这种能力：发起和终结SCN信令协议，如SS7-ISUP和Q.931/DSS1。,信令网关（SG）：是一个信令代理，能够在IP边缘发送和接收SCN内部信令。SS7-Internet网关中的SG功能可能包括SS7信令中的中继、翻译和终结。,MEGACO体系结构,课程内容,第一节 网关控制协议体系结构的基本思想,第二节 H.248定义及功能,第三节 H.248在SoftX3000中的应用,H.248协议在SoftX3000中的应用,SoftX3000在系统中用作为核心网控制面设备，处于分离网关体系的控制地位（即作MGC）。H.248协议应用于SoftX3000与媒体网关（MGW）之间的接口上。,H.248,H.248,SoftX3000,MGW,MGW,H.248,H.248,SoftX3000,协议栈结构,H.248协议应用于MGC和MG之间的接口，该协议传输可以基于IP（图中a），也可基于ATM（图中b）。目前的组网结构一般采用基于IP的传输方式。,H.248,SCTP,IP,MAC,L1,SOFTX3000,MGW,(a),基,于,IP,(b),基,于,ATM,H.248,SCTP,IP,MAC,L1,H.248,UDP,IP,MAC,L1,MGW,(a),基,于,IP,(b),基,于,ATM,H.248,UDP,IP,MAC,L1,MGW,H.248,SSCF,AAL5,MTP-3b,ATM,PL,STC,ATM,SSCOP,H.248,SSCF,AAL5,MTP-3b,ATM,PL,STC,ATM,SSCOP,SOFTX3000,H.248在NGN网络结构的使用,ISUP/TUP,SIP,H.323,IN,NMS,INAP,SIP,XML/SNMP,SIP,U-NICA,SG7000,PSTN,switch,STP,M3UA/SCTP,分组核心网,TMG8010,M2UA/H.248,OpenEye,SIP,phone,H.323,Phone,SIP-T/H.323,SoftX3000,IAD系列,H.248,/MGCP,AMG5000,H.323,H.248,/MGCP,SoftX3000,LAN,NAT,IP超市,私有协议,（私网穿越基于STUN）,UMG8900,H.248,/V5UA/IUA,SIP,UC-Server,R2/V5,R2/V5/ISDN,MTA,NCS,本章小结,本章主要介绍了网关控制协议体系结构的基本思想和H.248网关控制协议在NGN网络体系结构中的位置。,通过本章的学习对网关控制协议的作用进行初步的了解。,课程内容,第一章 概述,第二章 H.248 协议介绍,第三章 信令流程,课程内容,第一节 基本概述,第二节 协议中的两个重要概念,第三节 命令、描述符,第四节 消息结构,基本概念,媒体网关（MGW）：媒体网关将一种类型网络的媒体转换成另一网络所要求的格式，例如，媒体网关可能终结交换电路网的承载信道（如PCM）和分组网络的媒体流（如IP网络中的RTP媒体流）。可以有能力分别对音频、视频和数据进行处理，并且能够进行全双工的媒体转换。也可以播放一些音频/视频信号，甚至具有提供媒体会议的能力。,媒体网关控制器（MGC）：负责对相关于MGW内媒体信道连接控制的呼叫状态进行维护。,课程内容,第一节 基本概述,第二节 协议中的两个重要概念,第三节 命令、描述符,第四节 消息结构,连接模型：两个重要概念(Context 和 Termination),协议的连接模型主要描述媒体网关中的逻辑实体，这些逻辑实体由媒体网关控制器控制。这个连接模型中的主要的抽象概念是终端（Termination）和关联（Context）。,在H.248/Megaco定义的连接模型中，包括关联和终端两个实体。一个关联中至少要包含一个终端，否则此关联将被删除。同时一个终端在任一时刻也只能属于一个关联。,连接模型：两个重要概念(Context 和 Termination),关联（Context）,关联描述一个终端集之间的关联关系，当一个关联涉及多个终端时，关联将描述这些终端所组成的拓扑结构以及媒体混合交换的参数。它可以通过Add 命令进行创建，通过Subtract 进行删除。一个关联中必须包含终端。,关联（Context）的属性,Context的四个属性,ContextID：32bits，在网关范围内唯一标识一个关联。,Context ID是由MG决定的，在MG的范围内是唯一的。,关联,二进制编码表示,文本编码表示,表示含义,NULL,0,-,NULLContext表示在网关中所有与其它任何终端都没有关联的终端。,CHOOSE关联,0xFFFFFFFE,$,CHOOSE 用以请求MGW创建一个新的关联,ALL关联,0xFFFFFFFF,*,ALL 通配符表示 MGW的所有的 Context,特殊关联编码对照表,关联（Context）的属性,Topology：,拓朴，用于描述一个关联内部终端之间的媒体流向。终端也存在一个称之为MODE的属性，用于描述媒体的流向，但它描述的是相对于关联外部的流向。,Priority,：标识媒体网关对关联处理的优先级。 MGC还可以在MG重启时平滑处理中，根据优先级处理大量Context到达的情况。取值范围为0到15，取值越小优先级越大。,Emergency,：描述关联的紧急处理信息。 也提供一种优先处理Context的方式。,终端（Termination）,终端是位于媒体网关中的一个逻辑实体，可以发送/接收媒体和（或）控制流。例如表示一个时隙（CIC电路）、一个IP端口（IP地址+端口号）、或一个ATM端口（VPI/VCI）。,终端（Termination）,终端通常可分为两类，一类是,半永久终端,，用来表示物理实体。例如TDM信道，只要这个TDM信道在媒体网关中被配置，就一直存在，只有当配置信息被删除与之对应的终端才会消失。另一类称为,临时终端,，代表临时性的信息流，例如RTP流，当需要时创建，使用完毕后就删除。临时终端通过ADD命令创建，通过SUBTRACT命令清除。与此不同，当一个半永久终端被加入一个特定关联时，它是从NULL关联中获取，而当从特定关联中删除时，它又被返回到NULL关联。,终端特征通过属性来描述，这些属性被组合成描述符在命令中携带。终端被创建时，媒体网关会为其分配一个唯一标识。,终端（Termination）,终端属性，可以创建新的终端或者修改已存在终端的属性。,终端ID，对不同的终端通过终端ID来引用，终端ID是由MG自己设置的。终端ID有两种通配方式：“ALL” 和“CHOOSE”。,终端属性和描述符，终端拥有属性，属性拥有唯一的属性ID。,ROOT终端,，通常用来表示媒体网关本身，允许在ROOT终端上定义包，也可以拥有属性、事件、信号、统计和参数。ROOT终端可以出现在Modify、Notify、AuditValue、AuditCapability、ServiceChange命令中，其它任何对ROOT终端的使用都是错误。,Termination的属性,Termination ID,: 用二进制编码表示可以有64位，文本编码可以达64个字符。,属性 Properties,: 终端本身具有的属性。,事件 Events,: 终端能够检测事件的发生。如：摘机事件。,信号 Signals,: 网关产生的各种类型的媒体流。如：各种信号音。,统计Statistics,: 用于描述一个Termination的统计信息，它可以在一次呼叫完成后向MGC上报，或者MGC使用命令AuditValue查询相关的统计信息，该信息用来计费。,包（Package）,包,。,不同类型网关的终端可能具有不同的特性。为了获取媒体网关/媒体网关控制器之间良好的互操作性，将终端的可选属性组合成包，通常终端实现这些包的一个子集。,课程内容,第一节 基本概述,第二节 协议中的两个重要概念,第三节 消息结构,第四节 命令、描述符,H.248协议的消息编码,消息是H.248协议发送的一个信息单元。消息可以使用二进制格式和文本格式编码。,采用二进制编码时，使用ITU-T X.680（ASN.1）定义的规范描述，使用X.690定义的BER规则编码；,采用文本方式编码时，遵循RFC 2234 ABNF规范。,MGC必须支持两种编码格式，MG可能支持其中任何一种或两种方式。H.248消息都有相同的结构 。,H.248消息结构,H.248协议的消息机制,H.248协议发送或接受的信息单元称为消息，消息从消息头（Header）开始，后面是若干个事务。,消息头中包含消息标识符（MID，Message Identifier）和版本字段：MID用于标识消息的发送者，可以是域地址、域名或设备名，一般采用域名。,版本字段用于标识消息遵守的协议版本。版本字段有1位或2位数，目前版本为1。,消息内的事务是相互独立的，当多个被独立处理时，消息没有规定处理的先后次序。,H.248协议的消息机制,Message,消息,TransactionI,事务,TransactionIDn,ContextID1,关联,ContextIDn,CMD1,命令,CMDn,Des-n,Des-1,描述符,.,.,事务（Transaction）,MGC和MG之间的一组命令构成事务，事务由TransactionID进行标识。事务包含一个或多个动作，一个动作由一系列局限于一个关联的命令组成。,一个事务从“事务头部”（TransHdr）开始。在TransHdr中包含TransactionID。TransactionID由事务的发送者指定，在发送者范围内是唯一的。,TransHdr后面是该事务的若干动作，这些动作必须顺序执行。若某动作中的一个命令执行失败，该事务中以后的命令将终止执行（Optional命令除外）。引入事务的一个重要功能是可以保证命令的顺序执行。,当命令标记为“Optional”（可选命令），该命令可以越过一个命令执行失败而导致以后命令终止执行的限制，即如果可选命令执行不成功，其后的命令可以继续执行。,事务（Transaction）,事务包括请求和响应两种类型，而响应也有两种：TransactionReply和TransactionPending。,事务（Transaction）,TransactionRequest,每个TransactionRequest请求激发一个事务。一个事务包含一个到多个动作，每个动作包含与同一个关联（Context）相关的一个到多个命令。,TransactionRequest结构如下：,事务（Transaction）,TransactionReply是事务接收者对TransactionRequest的一种响应，表明接收者完成该TransactionRequest命令执行，对每个事务都应有一个Reply响应。有两种情况表明一个TransactionRequest执行完成：,TransactionRequest中的所有命令成功执行完毕,TransactionRequest,中的一个非可选命令执行失败。,TransactionReply结构如下：,事务（Transaction）,TransactionPending由接收者发送，指示事务正在处理，但仍然没有完成。当命令处理时间较长时，可以防止发送者重发事务请求。,TransactionPending结构如下：,可见，事务表现为TransactionRequest，对TransactionRequest接收者必须响应一个TransactionReply，在此之前可能由许多TransactionPending响应。,动作（Action）,动作是由一系列局限于一个关联的命令组成。,动作（Action）,动作与关联（Context）是密切相关的，动作由ContextID进行标识。在一个动作内，命令需要顺序执行。,一个动作从关联头部（CtxHdr）开始，在CtxHdr包含ContextID，用于标识该动作对应的关联。ContextID由MG指定，在MG范围内是唯一的。MGC必须在以后的与此关联相关的事务中使用ContextID。,在CtxHdr后面是若干命令，这些命令都与ContextID标识的关联相关。,课程内容,第一节 基本概述,第二节 协议中的两个重要概念,第三节 消息结构,第四节 命令、描述符,命令（Command）,命令(Command),：是H.248消息的主要内容，实现对关联和终端属性的控制，包括指定终端报告检测到的事件，通知终端使用什么信号和动作，以及指定关联的拓扑结构等。命令由命令头部（CMDHdr）与命令参数构成，在H.248协议中，命令参数被组织成“描述符”（Descriptor）。,H.248协议定义了八个命令，其中“Notify”是由MG发给MGC，“ServiceChange”可由MG或MGC发送，其它命令都是由MGC发给MG。,命令：Add/Modify/Subtract,ADD,:,增加一个Termination到一个Context中，当不指定Context ID时(或第一次增加一个Termination)，将生成一个Context，然后加入Termination。,MODIFY,:,修改一个Termination的属性、事件和信号参数。如：修改终端的编码类型、通知终端检测摘机/挂机事件、修改终端的拓扑结构(双向/单向/隔离等)。,SUBSTRACT,:,从一个Context中删除一个Termination，同时返回Termination的统计状态。如果Context中再没有其它的Termination，将删除此Context。,命令：Move/AuditValue/AuditCapabilities,MOVE,:,将一个Termination从一个Context转移到另一个Context中。,AUDITVALUE,:,返回Termination的当前的Properties、Events、Signals、Statistics。,AUDITCAPABILITIES,:,返回MG中Termination特性的能力集。,命令：Notify/ServiceChange,NOTIFY,:,允许MG将检测到的事件通知给MGC。 例如：MGW将检测到的摘机事件上报给MGC。,SERVICECHANGE,:,允许MG向MGC通知一个或者多个终端将要脱离或者加入业务。用来MG向MGC进行注册、重启通知。MGC可以使用ServieceChange对MG进行重启。MGC可以使用ServiceChange通知MG注销一个或一部分的Termination。,描述符Descriptors,描述符Descriptors,一个命令的参数被定义为描述符。Descriptor是由Name和item组成(item可以携带Value)。一些命令可以共享一个或几个描述符。Descriptor可以作为一个Command的输出返回值。在大多数情况下Descriptor作为返回值，只有Name没有其它item。,通常，描述符的形式如下：,DescriptorName=, parm = value, parm = value . ,描述符Descriptors,Modem,: 标识Modem 的类型和其它参数等信息。(包括的类型有：V.18, V.22, V.22bis, V.32,V32bis ，V.34, V.90, V.91, Synchronous ISDN，并且允许进行扩充)。,描述符Descriptors,Media,: 对媒体流的描述。该描述符是由TerminationState和Stream Descriptor组成的。其中,TerminationState描述了Termination的属性(不依赖于Stream)。由一个或多个Stream,Descriptor描述一个Media Stream。Stream是由StreamID来标识的，StreamID用来将一个,Context中同属于一起的Stream联系在一起。,在Stream中有三个子Descriptor Local/Remote/LocalControl组成。在没有Stream,Descriptor存在的情况下，这三个Descriptor也可以直接包含在Media Descriptor中。,组成如下：,Media Descriptor,TerminationStateDescriptor,Stream Descriptor,LocalControl Descriptor,Local Descriptor,Remote Descriptor,描述符Descriptors,TerminationState,: Termination的属性之一(可以被定义在一个Package中)。描述终端的状态。,Stream,: 用来描述单个媒体流的remote/local/localControl的内容。可以通过设置Local和Remote参数为“NULL”来删除Stream。Stream Descriptor使用Stream ID进行连接。用来标识一个Context中Media flowing之间的关系。,Local,: 包含参数用来说明MGW从远端实体收到的媒体流。,remote,: 包含参数用来说明MGW向远端实体发送的媒体流。,LocalControl,: 包含参数用来描述MGC和MGW之间的交互。,描述符Descriptors,Events,:,用来描述MG检测Events和检测到Events该如何处理。,EventBuffer,:,当Events缓冲区被激活后，用来描述MG中检测到的事件。,Singals,:,描述Termination中信号的 “与/或” 操作。(如：忙音等)。,Audit,:,在审计命令中指定那些内容是需要被审计的。,Packages,:,在AuditValue命令中，返回一个能够被Termination识别,的Package列表。,描述符Descriptors,DigitMap,:,定义了事件的关系，当MG检测到这些事件发生(并与预先设置的匹配)时，将向MGC报告(例如：检测到带内的DTMF信号)。,ServiceChange,:,描述ServiceChange发生的原因。,ObservedEvents,:,在Notify或AuditEvents中上报观察到的事件。,Statistics,:,在审计或删除Termination时，上报Termination中保存的统计值。,Extersion,:,供扩充时使用。,本章小结,本章主要介绍了H.248 协议的基本概念：,两个重要概念：Context和Termination,命令: Command,描述符： Descriptor,事务处理： Transaction,课程内容,第一章 概述,第二章 H.248 协议介绍,第三章 信令流程,课程内容,第一节,网关注册流程,第二节 典型呼叫处理流程,网关的注册流程,媒体网关（MG）要开通业务必须首先注册到MGC上去。注册成功后，MG可以立即上报目前MG的可用物理终端，或MGC通过审计命令来获取MG上可用的物理终端信息。目前我们支持的协议栈版本为1.0，如果对端的协议栈版本大于或小于该版本，网关响应406“Version Not supported”，注册失败。,网关的注册流程,Start,ServiceChangeRequest(1),ServiceChangeReply(2),ModifyRequest(3),ModifyReply(4),MG,MGC,MG 向MGC 发送ServiceChange 进行注册，,ServcieChange 中的TerminationId 为Root。,Method 为Restart；ServiceChangeReason 在冷启动时为901（Cold Boot）；热启动时为902（Warm Boot）；,2) MGC 回送注册成功的Reply 消息；,3) MGC 向MG 发送Modify 命令，要求MG 检测所有用户的摘机(al/of)；,MG 应答Reply 消息。,注：3)和4)步只对AG、IAD 有效。,MG网关向MGC发起注册,MG在发起和接收呼叫之前必须向MGC注册,MEGACO/1 182.20.20.1:2944,Transaction = 9998 ,Context = - ,ServiceChange = ROOT Services ,Method=Restart,ServiceChangeAddress= 182.20.20.1,Reason= 901, ,ServiceChange,ServiceChange,_Reply,MG,MGC,MG在发起和接收呼叫之前必须向MGC注册,MG网关向MGC发起注册,MG网关向MGC发起注册,MEGACO/1 182.20.0.0:2944,Reply = 9998 ,Context = - ServiceChange = ROOT ,Services ,Version = 1, ,ServiceChange,ServiceChange,_Reply,MGC接受MG注册,MG,MGC,MG向MGC注销,文本消息内容：,MG发送注销消息给MGC：,MEGACO/1 182.20.20.1: 2945,Transaction = 9998 ,Context = - ,ServiceChange = ROOT Services ,Method= Forced,Reason = 905Termination taken out of service,MGC响应消息如下：,MEGACO/1 182.20.0.1:2944,Reply = 9998 ,Context = - ServiceChange = ROOT ,ER=505Not Register ,通知MG检测事件,文本消息内容：,MEGACO/1 123.123.123.4:55555 Transaction = 9999 ,Context = - ,Modify = A4444 Events = 2222 al/of, ,MEGACO/1 124.124.124.222:55555,Reply = 9999 Context = - Modify = A4444 ,课程内容,第一节,网关注册流程,第二节 典型呼叫处理流程,典型的呼叫流程,PSTN,Core Network,SoftX300,TMG2,AMG,SG7000,SS7/PRI,语音,M3UA/SCTP,H.248,TMG1,PSTN,成功中继呼叫流程,成功中继呼叫流程,首先，TMG（1）和TMG（2）通过注册消息（SERVICECHANGE.req）向SoftX3000注册，后者用消息SERVICECHANGE.resp确认或拒绝。,为了建立一个呼叫，SoftX3000发承载预定信息（ADD.req）给TMG（1），用于在TMG（1）上创建关联。TMG（1）用消息ADD.resp响应，把相关信息（如IP地址等）上报给SoftX3000。,之后SoftX3000发承载预定信息ADD.req给TMG（2），用于在TMG（2）上创建关联，在ADD.reg中携带有TMG（1）的相关信息。TMG（2）用消息ADD.resp响应（成功或失败）。,此时媒体流是单向的，SoftX3000发送命令MOD.req给TMG（1），将TMG（2）的相关信息（如IP地址等）传送给TMG（1）。TMG（1）再次用消息MOD.resp响应。此时双向媒体流已建立，双方通话。,最后，为了释放呼叫，SoftX3000发送消息SUB.req删除终端和关联。,本章小结,本章主要介绍了H.248在SoftX3000中具体的实现。,通过对MG网关注册流程、典型呼叫流程的描述。加深对H.248网关控制协议的理解。,