h248讲课用

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、RG等的管理，实现网络之间的业务互通。中继媒体网关（TrunkGateway）：位于电路交换网和分组网络之间的媒体网关设备，用来终结大量的数字电路。驻地网关（ResidentalGateway）：位于用户侧将模拟电话终端连接到分组网络的媒体网关，通常一个驻地网关包括一个或多个模拟电话终端。接入网关（AccessGateway）：一种提供用户网络接口（UNI）的媒体网关。网关控制协议演化历史IPDC+SGCP=mgcp----h.248(itu-t)或megaco(ietf)Mc接口定义Mc接口是MSCServer（或GMSCServer）与媒体网关MGW间的标准接口，其协议遵从H.248协议，并针对3GPP特殊需求定义了H.248扩展事务（Transaction）及包（Package）。Mc接口为3GPPR4新增接口，物理接口方式可选择ATM、IP或TDM。Mc接口的协议消息编码采用二进制或文本方式，底层传输机制将采用MTP-3b（基于ATM的信令传输）或SCTP（基于IP的信令传输）为其提供协议承载。Mc接口功能Mc接口提供了MSCServer（或GMSCServer）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）；该接口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。媒体网关（MG）：MG将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式。例如：MG能够完成电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间的转换。MG可以处理音频、视频或者T.120，也可以具备处理这三者任意组合的能力。MG能够进行全双工的媒体转换，MG可以播放视频/音频消息，实现其它IVR功能，也可以进行媒体会议。媒体网关控制器（MGC）：MGC对MG中与媒体通道连接控制相关的呼叫状态进行控制。它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，并可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务以及多样化的第三方业务H.248消息结构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，MessageIdentifier）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。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。事务包括请求和响应两种类型，而响应也有两种：TransactionReply和TransactionPending。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。Megaco/H.248messageTransHdrReqorReplyReqorReplyReqorReplyTransactionTransactionTransaction....HeaderCommandCtxPropertiesCtxHdrCommand....TransHdrActionAction........DescriptorDescriptorTransactionRequest结构如下：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：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响应动作是由一系列局限于一个关联的命令组成。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。TransactionPending(TransactionID{})TransactionReply(TransactionID{ContextID{Response...Response},...ContextID{Response...Response}})TransactionRequest(TransactionId{ContextID{Command...Command},...ContextID{Command...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。ADD:增加一个Termination到一个Context中，当不指定ContextID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。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。使用AuditValue可以获取终结点属性、事件、信号和统计的当前信息AUDITCAPABILITIES:返回MG中Termination特性的能力集。使用Auditcapabilities可以获取终结点的属性、事件和信号的所有可能值的信息。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。MG使用ServiceChange命令向MGC报告一个或者一组终结点将要退出服务或者刚刚进入服务。MGC还可以使用ServiceChange命令通知MG将一个或者一组终结点进入服务或退出服务。MG也可以使用ServiceChange命令向MGC宣布其可用性（即注册），或者向MGC报告MG即将开始或已经完成重新启动。MGC可以使用ServiceChange通知MG对其控制即将由另一个MGC接替。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=someID{parm=value,parm=value......}命令的参数就是描述符。命令的参数构成了描述符。描述符由描述符名称和一些参数项组成，参数可以有取值。许多命令中用到相同的描述符。描述符可以作为命令的输出结果返回。在返回的描述符内容中，空的描述符只返回它的名称，而不带任何参数项。参数的值可以是：完全指定（Fullyspecified）、部分指定（Underspecified）或多余指定（Overspecified）的。1)完全指定：指定的参数具有唯一、确定的值。2)部分指定：使用通配值“CHOOSE”，允许命令响应方为该参数选择任何一个它所支持的值。3)多余指定：参数具有多个可能的值列表，该列表的顺序指定了命令发起方对于这些值的优选权，命令响应方从该列表中选择一个值作为对命令发