NGN學習筆記4——軟交換中的協議2—Megaco/H.248

1.概述：

軟交換設備之間採用SIP（Session Initiation Protocol）協議或者BICC（Bearer Independent Call Control）協議，軟交換設備與信令網關之間採用信令傳送協議SIGTRAN（Signaling Transport）在IP網絡中傳遞電路交換信令。而在媒體網關控制器（Media Gateway Controller）和媒體網關（ Media Gateway ）之間則採用H.248/Megaco協議。這是一個呼叫控制協議，媒體網關（MG）受MGC控制，其中滲透着MGC和MG分離的思想：優點在於--媒體轉換相對分佈在邊緣，使得呼叫控制相對集中，能夠用相對比較少的MGC控制相對比較多的MG，可使MGC快速地升級。

傳統的VoIP網關 vs MGC與MG分離

左圖爲其在網絡中的位置，右圖以阿爾卡特的軟交換設備爲例。

MGCP協議是在MEGACO/H.248以前的一個版本，它的靈活性和擴展性比不上MEGACO/H.248，同時在對多運營商的支持方面也不如 MEGACO/H.248協議。 MEGACO/H.248其實是同一個協議的名字，由IETF和ITU聯合開發，IETF稱爲MEGACO，ITU-T稱爲H.248。MEGACO /H.248稱爲媒體網關控制協議，它具備協議簡單，功能強大，且擴展性很好的特色。

H.248/Megaco協議是2000年由ITU-T第16工做組提出的媒體網關控制協議，它是在早期的MGCP協議(RFC2705)基礎上結 合其它媒體網關控制協議特色發展而成的種協議。它提供控制媒體的創建、修改和釋放機制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統網絡終端的呼叫，解決了 H.323的複雜、伸縮性差着問題，是下一代網絡關鍵的媒體網關控制協議。

H.248/Megaco的另外一個特色是消息格式既能夠採用文本格式，也能夠採用ASN.1的二進制編碼格式。在對媒體流進行描述時，若是消息格式 是文本格式，則採用SDP描述媒體流。若是消息格式是二進制編碼格式，則使用協議規定的編碼。所以在協議實現時，若要求各廠商設備互通，就須要實現兩種編 碼方式。這一特色是IETF和ITU-T合做的結果。

H.248/Megaco協議創建了多種傳輸機制，其定義的各類協議消息既能夠在TCP上傳輸，也能夠在UDP上傳輸，保證了協議消息在媒體網關和媒體網關控制器之間的可靠傳輸。

2.H.248/Megaco協議中的主要概念：

• 終結點（Termination）是媒體網關上的一個邏輯實體，可以發送或接收一個或多個媒體流的邏輯功能實體，如模擬用戶接入網關中的電話線、 中繼網關中的中繼電路，一個終端在任一時刻屬於且只能屬於一個關聯。終結點定義: TerminationID、PropertyID、Descriptor。
  
  • 半永久性終結點：表明物理實體，如中繼線、模擬線；
  • 臨時終結點：表明臨時性的信息流，如IP資源--一個RTP Port，僅在它們被使用期間存在。

分類：

• 關聯（Context）是兩個或多個終結點之間的鏈接關係，描述了終端間拓撲關係和媒體混合/交換的參數，表示一組終結點之間的鏈接關係。只有同 一個關聯中的終結點才能交換媒體，一個終結點在任一時間只能在一個關聯中，可是在一個關聯中能夠存在若干個終結點，其數目徹底由媒體網關的特性決定。空關 聯表示全部與其它終點沒有聯繫的終結點。
  
  • ContextID
  • Topology:表示關聯中終結點之間媒體的流向
  • Priority：MG處理關聯時的優先級

關聯的屬性

• 包（Package）經過容許終結點具備可選的特性、事件、信號和數據，媒體網關控制協議實現了對具備不一樣特色的終結點的支持。同時，爲了實現媒 體網關與媒體網關控制器的互操做，這些可選項能夠被組合成包。不一樣類型媒體網關能夠實現不一樣的終結點，包用來肯定終結點的不一樣和媒體網關的能 力，Megaco的可擴展性主要由包來體現。
  
  • 屬性（Property）：終結點狀態屬性和媒體流特性
  • 事件（Event）：終結點須要檢測和上報的事件，如摘機，掛機和拍叉等
  • 信號（Signal）：請求MG向終結點施加的信號，如撥號音、忙音和錄音通知等
  • 統計（Statistic）：指示終結點採集並上報的統計數據

定義

• 事務交互（Transacition)

MG和MGC之間的命令被封裝到事務中，事務交互由TransactionRequest發起，返回結果放在TransactionReply中，TransactionPend週期性地報告Transaction的執行狀況。

事務交互特色：保證命令的按序執行，但不一樣的事務能夠以任何順序執行，事務處理都是原子操做。

3.Megaco命令

• Add：MGC－>MG，向一個關聯添加一個終結點，當向一個關聯添加第一個終結點時，同時建立一個關聯。
• Subtract：MGC－>MG，解除一個終結點與關聯的聯繫，並把該終結點放入空關聯，當刪除關聯中最後一個終結點時，同時刪除了這個關聯 。
• Move：MGC－>MG，將一個終結點從一個關聯轉移到另外一個關聯，不能用來將終結點從空關聯中移走和移入。
• Modify：MGC－>MG，修改一個終結點屬性、事件和信號，指示檢測相關的事件
• Notify：MG->MGC，報告媒體網關中所發生的事件
• AuditValue：MGC－>MG，獲取與終結點的當前屬性、事件、信號。
• AuditCapability：MGC－>MG，獲取媒體網關所容許的終結點特性、事件和信號的全部可能值的信息
• ServiceChange：MG->MGC/MGC->MG，報了結結點將要退出服務或者恢復服務，MGC指示應退出服務或恢復服務的終結點，報了結結點的能力發生了改變，MGC將對MG的控制權移交給其餘的MGC。

4.描述符（Descriptor)

• 媒體描述符（Media)：描述全部的媒體流，包括一個終結點狀態描述符和多個流描述符。
• 終結點狀態描述符(Termination State)：與媒體流無關，代表業務狀態特性和事件緩存特性，終結點狀態--Test, in service, out of service。
• 流描述符(stream)：描述單個雙向流：本地流的特性，遠程流的特性，包括本地控制描述符、本地描述符和遠程描述符。
• 本地控制描述符(local control)：媒體流特有的屬性模式，receive-only/send-only/send-receive/inactive。
• 本地描述符（Local)：描述MG接受到的媒體的編碼格式。
• 遠端描述符(Remote)：描述MG發出的媒體的編碼格式。
• 事件描述符：包括RequestID和一組MG須要檢測和報告的事件。
• 調製器描述符(Modem)：對調製器的類型和參數進行定義。
• 複用描述符(Multiplex)：將媒體和對應的承載通道聯繫在一塊兒。
• 事件緩存描述符(EventBuffer)：一系列須要檢測和緩存的事件，對檢測到的事件的處理模式。
• 信號描述符（Signal)：MG應用於終結點的信號集
• 審計描述符（Audit)：向MG指示要進行審計的信息，一個其餘描述符的集合。
• 業務改變描述符（ServiceChange)：只能用於ServiceChange命令，描述改變的模式、緣由、時間等
• 數圖描述符(DigitMap)：規定做用於MG中的撥號方案，用於檢測和報告在終結點處接收到的數字
• 統計描述符（Statistics)：描述關聯中終結點的統計屬性。
• 包描述符（Packet)：用於AuditValue命令，返回終結點實現的包的列表。
• 被觀察事件描述符(ObservedEvent)：向MGC報告檢測到的事件
• 拓撲描述符（Topology)：描述關聯中終結點的流方向（T1,T2,聯絡）
• 錯誤描述符(Error)：向MGC報告錯誤

5.典型交互流程

控制中繼網關：與ISUP協議配合共同完成中繼呼叫。

控制駐地網關：單獨負責用戶終端接入的功能