WG000003 H248协议介绍.ppt

1、,WG000003 H.248协议介绍,课程目标,了解H.248协议的作用 掌握H.248命令 对H.248命令中参数的含义和用途有所了解 掌握H.248协议的消息交互过程,学习完本课程，您将能够：,参考资料,随机手册技术手册信令与协议分册应用协议第4章 H.248&MEGACO 协议规范RFC3015 实现指导H.248 Implementors Guide, 2001.6,课程内容,T,第一章 概述 第二章 H.248 协议介绍 第三章 信令流程,第一章 概述,第一节 网关控制协议体系结构的基本思想 第二节 Mc接口定义及功能 第三节 H.248在SoftX3000中的应用,网关控制协议概

2、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

3、.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。,网关控制协议演化历史,第一章 概述,第一节 网关控制协议体系结构的基本思想 第二节 Mc接口定义及功能 第三节 H.248在SoftX3000中的应用,Mc接口定义,Mc接口是MSC Server（或GMSC Server）与媒体网关MGW间的标准接口，其协议遵从H.248协议，并

4、针对3GPP特殊需求的定义了H.248扩展事务（Transaction）及包（Package）。Mc接口为3GPP R4新增接口，物理接口方式可选择ATM或IP。 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MSC Server（或GMSC Server）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,

5、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

6、译和终结。,MEGACO体系结构,第一章 概述,第一节 网关控制协议体系结构的基本思想 第二节 Mc接口定义及功能 第三节 H.248在SoftX3000中的应用,H.248协议在SoftX3000中的应用,SoftX3000在UMTS系统中用作MSC Server（或GMSC Server），是核心网控制面设备，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。,协议栈结构,H.248协议应用于Mc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,

7、IP,MAC,L1,(G)MSC Server,Mc,MGW,(a),基,于,IP,Mc,(b),基,于,ATM,H.248,SCTP,IP,MAC,L1,H.248,SCTP,IP,MAC,L1,(G)MSC Server,Mc,MGW,(a),基,于,IP,Mc,(b),基,于,ATM,H.248,SCTP,IP,MAC,L1,NGN网络结构,SoftX3000,SoftX3000,3G Access,业,务,管,理,网,络,控,制,核,心,交,换,边,缘,接,入,PSTN,PSTN,TMG8010,SG7000,PLMN,PLMN,Uniphone,SIP/H.323,Phone,Sof

8、tX3000,SoftX3000,分,组,核,心,App,Server,Policy,Server,iOSS,Video GW,U,-,Path,POTS,UMG8900,3G,终,端,UMG8900,MRS6000,MRS6000,2G,终,端,IN,3G Access,Video GW,UMG8900,3G,终,端,2G,终,端,思考题,1. Mc接口是_同_之间的接口。 2. 我司H.248目前实现的H.248协议栈软件遵从的标准是 和_。 3. H.248协议与_协议功能结构相似，在组网中SoftX3000与大多数构件间既可以采用H.248，又可以采用_协议。,解答,1. 答案：MGW

9、 , MSC Server 2. 答案：RFC3015、H.248 Impelementors guide 2001.6 3. 答案：MGCP,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,T,第一章 概述 第二章 H.248 协议介绍 第三章 信令流程,第二章 H.248协议介绍,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

10、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，执行一些IVR功能，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。 多点控制单元（MCU）：控制多方会议（通常会包含对音频、视频和数据的处理）的建立和协调的实体。 流（Stream）：作为呼叫或者会议的一部分，而被媒体网关发送/接收的双向媒体或控制流。,第二章 H.248协议介绍,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

11、 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内部的关联关系，当一个关联涉及多个终端时，关联将描述这些终端所组成

12、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。,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

13、，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、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

14、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

15、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终端的使用都是种错误。,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

16、：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。,第二章 H.248协议介绍,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。

17、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

18、。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,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

19、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）

20、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）,TransactionPendi

21、ng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Ct

22、xHdr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。,第二章 H.248协议介绍,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

23、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

24、、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

25、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

26、(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Descri

27、ptors,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De

28、scriptor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R

29、emote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

30、: 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。 Sta

31、tistics : 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。,思考题,1. H.248协议中两个重要概念是什么？ 2. H.248目前实现的H.248协议栈支持的编码方式？他们分别符合什么语法？,解答,1. 答案： 关联(Context), 终端(Termination) 2. 答案： 文本、二进制，ABNF、ASN.1,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,T,第一章 概述 第二章 H.248 协议介绍 第三章 信令流程,第三章 信令流程,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(MGW)要开通业务必须首先注册到MSC Server上去。注册成功后，MGW可以立即上报目前MGW的可用物理终端，或MSC Server通过审计命令来获取MGW上可用的物理终端信息。目前我们支持的协议栈版本