TNSP013C10 MC接口和协议17.docx
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TNSP013C10MC接口和协议17
TN_SP013_C1_0MC接口和协议
课程目标:
●掌握MC接口协议模型
●掌握H.248协议
参考资料:
●ZXWNMSCSMSC服务器技术描述
●ZXWNMGW媒体网关技术描述
第一章H248协议
&知识点
lH248基本概念。
lH248消息结构。
一.1概述
一.1.1H248协议的产生
由于IP网络的快速发展,IP网提供的业务越来越多。
同时,原有的电路交换网(如PSTN网)仍然拥有大量的用户,为了能让这些用户使用IP网络提供的服务,需要提供不同网络之间互通的网关设备。
目前的大部分IP电话网关设备,是集中型网关设备,主要完成三个方面的功能:
1.完成IP电话互通,将PSTN用户的话音进行编码、组包后在IP网上传输,同时将IP网来的数据包解包、解码后交给PSTN用户;
2.处理信令消息;
3.负责网关内部资源管理,及呼叫连接过程的管理。
随着用户数量及对业务需求的增加,网关在规模上要不断扩大,这种集中型的网关结构在可扩展性、安全性方面及组网的灵活性上都存在很大的限制。
由此,提出了将业务、控制和信令分离概念,即将IP电话网关分离成三部分:
信令网关SG、媒体网关MG和媒体网关控制器MGC。
SG负责处理信令消息,将其终结、翻译或中继;MG负责处理媒体流,将媒体流从窄带网打包送到IP网或者从IP网接收后解包后送给窄带网;MGC负责MG的资源的注册和管理,以及呼叫控制。
在这种分布式的网关体系结构中,MG和MGC之间采用的是H.248协议,SG和MGC之间采用SIGTRAN协议。
三者之间的关系如图1.11所示:
图1.11分离的网关模型
在分布式的媒体网关的网络结构中,由于业务处理和“媒体承载实体”分布在两台不同的设备上,因此当业务处理模块MGC(SoftX提供MGC功能)需要将媒体承载实体MG(各种IAD设备)进行连接并承载媒体流时,需要通过一个统一格式的消息来通知拥有媒体承载实体的设备MG,这个消息的格式就是由H.248协议规定的。
一.1.2H248的定义
H.248/Megaco协议(MediaGatawayControlProtocal),简称H.248协议,是IETF、ITU-T制定的媒体网关控制协议,一个非对等协议,用在媒体网关控制器(MGC)和媒体网关(MG)之间的通信。
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(中继网关),AG(接入网关),RG(注册网关)等的管理,实现分组网络和PSTN网络的业务互通。
一.1.3H248协议在R4网络中的位置和完成功能
在R4网络中,H248作为MSCServer对MGW的控制协议,其具体协议实现如图1.12所示:
图1.12Mc接口协议栈
在R4框架中,通过将MSCServer和MGW分离,可以更多更容易地引入业务。
H.248作为MSCServer和MGW之间的协议,主要完成:
1.在MSCServer控制下,完成MGW中的媒体通道的建立和释放;
2.在MSCServer控制下,完成MGW中的媒体通道和承载通道的连接和拆除连接;
3.在MSCServer控制下,完成MGW中的对媒体通道和承载通道的属性的配置;
4.在MGW中完成MSCServer对媒体通道和承载通道的操作,包括放音、审计等;
5.MGW将发生的事件上报给MSCServer。
一.2H248协议的基本概念
一.2.1H248中定义的解释
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。
软交换设备(SoftSwitch):
是电路交换网向分组网演进的核心设备,也是下一代电信网络的重要设备之一,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。
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。
中继(Trunk):
两个交换系统间的一个通信通道,例如:
T1或E1中的一个时系DS0。
流(Stream):
在一个呼叫或者会议中,由一个MG接收或发送的双向媒体流或者控制流。
事件(Events):
MGC可以请求MG检测事件,可以检测的事件包括传真音、导通检测结果和摘机/挂机等。
MG检测到请求的事件后,缺省地,向MGC发送一个通知报告。
信号(Signals):
信号是MG产生的媒体,如信号音(Tone)和录音通知,以及线路信号(如Hookswitch)。
更复杂的信号可以包含一个简单信号的序列,加上对媒体或线路信号接收和分析,并以此作为信号产生的条件。
在导通检测(ContinuityTest)包中将收到的数据编码,信号也可以要求准备一些媒体内容来产生以后的信号。
描述符(Descriptor):
协议中的一种语法元素,用来描述一组相互联系的属性。
例如:
通过在一个命令中包含适当的描述符,MGC能够设置MG中的媒体流属性。
通配值(Wildcard):
协议语法中定义的特殊符号,有“CHOOSE”和“ALL”两种。
“ALL”表示需要使用所有满足条件的取值,“CHOOSE”表示需要选择一个满足条件的取值。
在没有特殊说明时,通配值往往特指“ALL”。
终结点(Termination):
终结点是MG上的逻辑实体,它发起和/或接收媒体和/或控制流。
终结点用一些属性来描述,如媒体流、modem和承载能力等属性,这些属性组成了一系列描述符。
关联(Context):
关联是一些终结点具有相互联系而形成的结合体。
有一种特殊的关联称为空关联(Null),它包含所有那些与其它终结点没有联系的终结点。
例如,接入网关中所有的空闲线路都被看作空关联中的终结点。
命令(Command):
本协议定义了一些命令用于对协议连接模型中的逻辑实体(关联和终结点)进行操作和管理。
命令提供了本协议所支持的最精微层次的控制。
例如,通过命令可以向关联增加终结点、修改终结点、从关联中删除终结点以及审计关联或终结点的属性。
命令提供了对关联和终结点的属性的完全控制;包括指定要求终结点报告的事件、向终结点加载的信号以及指定关联的拓扑结构。
事务(Transaction):
MG与MGC之间的一组命令构成事务。
一个事务可以由一个或多个动作(Action)组成,每个动作又由作用范围局限在同一个关联中的一个或多个命令组成。
请求(Request)和响应(Reply):
MGC和MG之间进行各种层次上的交互(如事务交互、动作交互和命令交互等)。
每次交互包含一个请求和一个响应。
请求由发送方发起;接收方对请求进行处理,并将处理结果包含在响应中返回给发送方。
通常MGC发起请求而MG做出响应。
但相反的情况也是可能的。
一.2.2连接模型
一.2.2.1连接模型
连接模型指的是MGC控制的,在MG中的逻辑实体或对象。
它是MGC和MG之间消息交互的内容核心,MGC通过命令控制MG上的连接模型,MG上报连接模型的各种信息包括状态、参数、能力等。
如图1.21所示:
连接模型由两种实体组成:
上下文(Context)和终端(Termination)。
图1.21基本概念的图形示意
一.2.2.2终端
终端是能够发送或接收一种或多种媒体流的逻辑实体。
终端由许多特性描述,这些特性组合成一组描述符而包含在命令中。
终端有唯一的终端标识(TerminationID),它由媒体网关在在创建时分配。
一个终端在任一时刻属于且只能属于一个上下文。
一.2.2.3上下文
一个上下文就是一些终端间的联系。
它描述了终端之间的拓扑关系以及媒体混合/交换的参数。
上下文由一组终端组成。
一个上下文可以包含多个终端。
根据MG的业务特点不同,上下文中可以包含的最大终端数目就不同。
一个上下文中至少要包含一个终端。
同时一个终端一次也只能属于一个上下文。
如果上下文中包含多于两个终端,上下文还会描述拓扑结构以及其他一些媒体混合/交换的参数。
上下文有如下参数:
lContextId:
由媒体网关MG分配的32位整数,可以用“*”来代表“所有”,用“-”代表“空”。
ContextId在MG范围内是唯一的。
l拓扑关系:
描述上下文中的终端之间的关系。
这些关系指出了媒体流在终端之间的流向。
拓扑结构只用于描述上下文,它可以在“Add”和“Modify”命令中使用。
lPriority(优先级):
向MG提供上下文优先处理的信息。
lEmergencyindicator(紧急事件):
向MG提供上下文紧急处理的信息。
lH.248协议规定可以创建新的上下文和修改已经存在的上下文的参数。
通常用Add命令添加一个终端到上下文。
在Add命令中没有指定上下文,MG将创建一个新上下文。
Subtract命令把一个终端从上下文中删除,Move命令将终端从一个上下文移到另一个上下文。
当上下文的最后一个终端被删除或移动出去后,该上下文被隐式删除。
一.3H248消息结构
MGC和MG之间是通过消息进行通信的,H.248消息都有相同的结构,一个H.248消息的结构如图1.31所示:
图1.31H.248消息结构
消息有一个消息头,消息头里面包含一个消息的MID(MessageID)和一个协议版本号。
MID被配置成一个规定的名字,如域地址(Domainaddress)或域名(Domainname)或设备名(Devicename)。
协议版本号标记本消息所支持的协议版本。
本协议的版本号是从1开始。
一个消息(Message)包含多个事务(Transaction),消息中的事务相互没有关系,可以单独处理;事务由多个行动(Action)构成,事务里面的行动必须按照顺序执行。
行动由一系列局限于一个上下文的多个命令组成。
由此,H.248消息构成机制如图1.32所示:
图1.32消息机制示意图
一.3.1消息
消息从消息头开始,其中包含发送者的标识。
每一条消息包含消息遵守的协议版本的版本标识号。
正如RFC2145中的定义,版本号是Major/Minor格式,各有1-2个数字。
消息头后面是若干互不相关事务。
一.3.2事务
为了支持多个命令并行发送,提高协议的传送效率,H.248采用事务通信方式传送命令。
可以将多个命令组合成一个事务在MGC和网关之间交互,由一个事务号(TransactionID)来标识一个事务交互。
事务包含一个或多个动作(Action),每个动作包含一个或多个命令,同一动作中的所有命令的控制范围为同一关联(上下文),因此通常每个动作都带有关联标识,除非关联待创建或命令应用于关联外的终结点。
事务交互保证对命令的有序处理即在一个事务交互中的命令是顺序执行的,但并不保证各个事务交互之间的有序处理,即对这个事务交互的处理可以以任何顺序进行也可以同时进行。
如果在一个事务交互过程之中有一个命令执行失败,那么在这个事务处理中的所有剩余命令都停止执行。
在一个事务交互有四种事务,
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