pon组网及原理13-h.248协议流程介绍.ppt
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1、H.248协议简介及应用,2023/11/8,1,烽火通信科技股份有限公司,1 概述,2 h.248协议介绍,内容摘要,3 呼叫流程,协议简介应用场景,2023/11/8,3,H.248协议在软交换网络中的位置:,协议简介基本定义,2023/11/8,4,H.248是一种媒体网关控制协议,是软交换网络中控制层的软交换设备(媒体网管控制器MGC)和接入层中各种媒体网关(MG)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(由于文本方式具有很强的可读性,目前工程上都采用的是文本方式);,H.248协议底层传输机制采用UDP/TCP/SCTP,也可以基于ATM传输(由于H.248协议对
2、网络延时和丢包不太敏感,目前工程上都是基于UDP的方式);,H.248协议是一种主从协议,在MGC与MG的交互中,MGC控制呼叫建立的过程,MG只是被动的接收MGC下发的各种指令,然后完成相应的动作。,协议简介VOIP会话建立,2023/11/8,5,VOIP会话模型:,VOIP会话建立的思想:,MGC通过NGN协议信令控制MG(A)和MG(B)建立一条从用户A到用户B之间的双向通道,使得用户A和用户B之间实现正常通话。,协议简介会话建立的关键步骤,2023/11/8,6,MG(A),MG(B),用户A,用户B,IP通道(1),IP通道(2),MGC,建立用于收发语音数据流的IP通道(1)、(
3、2),分别将用户A、B和IP通道(1)、(2)相连,修改IP通道(1)、(2)的远端地址,建立连接,会话建立过程的关键步骤:,协议简介会话建立的信令控制(一),2023/11/8,7,IP通道(1),IP通道(2),H.248协议引入了相应的概念用来控制会话的建立:,终结点:终结点是 MG中的逻辑实体,能发送和接收一种或多种媒体流和控制流。用户对应的模拟线路以及IP通道在H.248协议中被映射为不同类型的终结点,不同类型的终结点支持不同的属性集;,关联:关联是一些终结点间的联系,它描述终结点之间的拓扑关系。用户对应的模拟线路和IP通道之间的关系被定义为关联;,Line/1,rtp/1,Line
4、/2,rtp/2,协议简介会话建立的信令控制(二),2023/11/8,8,MG(A),MG(B),用户A,用户B,IP通道(1),IP通道(2),Line/1,rtp/1,Line/2,rtp/2,建立临时性终结点rtp/1、rtp/2,MG(A)上建立关联1,将line/1和rtp/1加入关联1,修改rtp/1、rtp/2的远端属性参数,H.248协议建立会话的关键步骤:,协议简介重要概念,2023/11/8,9,终结点可用可选的特性、事件、信号和统计来进行描述,不同类型的终结点所支持的特性、事件、信号和统计不相同。为了对终结点和关联进行控制,协议中还定义了以下元素:,包:不同类型的终结点
5、具有不同的特性、事件、信号和统计参数。为了实现MGC与MG之间的一致性,H.248协议中定义了包,包由特性、事件、信号和统计组成。终结点通过支持不同的包来实现不同的功能。,命令:用于控制终结点和关联,协议中一共定义了8个命令。,描述符:用来描述一组相互关联的特性。用于命令的参数。,协议简介消息格式,2023/11/8,10,MG与MGC之间交互的H.248协议消息有两种格式,一种是二进制方式,另一种是文本方式。由于文本方式具有较好的可读性,易于理解,因此目前一般都使用文本编码方式。H.248协议消息分为请求和响应两类,每一个请求都必须有一个响应相对应。下面举例说明其具体的语法格式:,请求消息:
6、,响应消息:,1 概述,2 h.248协议介绍,内容摘要,3 呼叫流程,连接模型两个概念,2023/11/8,12,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结点(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。,终结点,2023/11/8,13,终结点分类:,半永久终结点:表示设备中存在的物理实体,如POTS端口;,临时终结点:表示临时性的信息流,如RTP流,使用
7、时被创建,用完后删 除;,根终结点:表示媒体网关本身。,不同类型的终结点支持不同的属性集;,终结点通过终结点ID来标识,如line/1,RTP/000,同一MG内的终结点ID具有唯一性,但不同MG之间可以存在相同的终结点ID;,终结点的属性,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MG
8、C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: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。,关联,2023/11/8,15,关联描述了多个终结点之间的关系;,关联一般是临时性的,可以通过相应的命令来创建、修改和删除;,一个关联中至少应该包含一个终结点,如果关联中的最后一个终结点被删除,则关联也会自动的被删除,一个关联中可以包含多个终结点,但对于IAD设备,通常一个关联中最多只包含两个终结点;,关联用关联ID来标识,普通的关联ID为32bit的
9、整数,同一MG内,关联ID具有唯一性,但不同MG的关联ID可以相同;,空关联:空关联是H.248协议中的一个特殊关联,是永久存在的,所有处于空闲状态的半永久性终结点都在空关联中;,一个终结点在任意时刻都必须在某一个关联中;一个终结点不能同时存在于一个以上的关联中;,关联的属性,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,H.248消息结构,H.248协议的消息机制,事务(一),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
10、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(二),事务包括请
11、求和响应两种类型,而响应也有两种:TransactionReply和TransactionPending。,事务(三),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(四),TransactionPending由接收者
12、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,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
13、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。,命令(一),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
14、或MGC发送,其它命令都是由MGC发给MG。,命令(二),2023/11/8,Modify:修改终结点或关联的特性;,Add:向一个关联中添加一个终结点,当向一个关联添加第一个终结点时,接收命令的一方就会创建一个新的关联;,Subtract:从一个关联中将一个终结点删除,当被删除的终结点是该关联中的最后一个终结点时,关联也会被删除;,Move:将一个终结点从一个关联移到另一个关联中;,Notify:MG使用该命令向MGC报告MG中检测到的事件;,AuditValue:获取终结点或者关联的当前特性值和统计信息等;,Auditcapabilities:获取终结点或者关联所支持的所有特性和其他信息;
15、,ServiceChange:MG使用该命令向MGC注册,MGC也可以使用该命令强制MG上的终结点退出/进入服务;,命令Add(一),2023/11/8,26,用途(MGC-MG):,向一个已经存在的关联中增加已经存在的终结点,创建一个新的关联,并向创建的新关联中添加已经存在的终结点;,A0,!/1 192.168.4.2:2944 Transaction=10Context=1Add=RTP/0,A0,RTP/0,!/1 192.168.4.2:2944 Transaction=10Context=$Add=RTP/1,MG创建一个新的关联,并为该关联分配一个关联ID如2,然后将终结点RTP
16、/1加入到关联2中;,RTP/1,命令Add(二),2023/11/8,27,创建一个新的关联,而且创建一个新的终结点,然后将新创建的终结点加入到新创建的关联中;,!/1 192.168.4.2:2944 Transaction=10Context=$Add=$,MG创建一个新的关联,并为该关联分配一个关联ID如3;MG新创建一个临时性终结点如RTP/2,然后将终结点RTP/2加入到关联3中;,RTP/2,命令Modify,2023/11/8,28,用途(MGC-MG):修改终结点或关联的特性。被修改的终结点或者关联必须是已经存在的。,!/1 192.168.4.2:2944 Transact
17、ion=7context=-Modify=line/1Events=1al/of,命令Substract,2023/11/8,29,用途(MGC-MG):从一个关联中将一个终结点删除;,关联中只有一个终结点;,关联中有多个终结点;,A0,RTP/1,!/1 192.168.4.2:2944 T=7C=1Substract=RTP/1ATSA,A0,A0,!/1 192.168.4.2:2944 T=7C=1Substract=A0,A0从关联1中被删除,而且关联1也被删除;,命令Move,2023/11/8,30,用途(MGC-MG):将一个终结点从一个关联移到另一个关联中,关联必须是已经存在
18、的;,A0,rtp/1,rtp/2,!/1 192.168.6.71:2944 Transaction=20Context=2Move=A0,rtp/1,rtp/2,A0,命令AuditValue,2023/11/8,31,用途(MGC-MG):审计终结点或者关联的当前属性值,通常用作MGC下发的心跳;,!/1 192.168.6.71:2944 Transaction=20Context=-AuditValue=ROOTAudit,命令AuditCapabilities,2023/11/8,32,用途(MGC-MG):审计终结点或者关联的属性的所有可能取值;,!/1 192.168.6.71
19、:2944 Transaction=5Context=-Auditcapability=A0 AuditMedia,packages,命令Notify,2023/11/8,33,用途(MG-MGC):MG使用该命令将检测到的事件上报给MGC;,!/1 192.168.6.71:2944 T=20C=-Notify=aaln/0OE=369212940 al/ofinit=OFF,命令ServiceChange,2023/11/8,34,用途(MGCMG):,MG使用该命令向MGC注册根终结点和普通的用户终结点;,MGC使用该命令强制MG上的终结点退出/进入服务;,MEGACO/1 182.20
20、.20.1:2944Transaction=1Context=-ServiceChange=ROOT Services Method=Restart,Reason=901,MEGACO/1 182.20.0.0:2944Transaction=1Context=-ServiceChange=ROOT Services Method=Restart,Reason=901,描述符,2023/11/8,35,命令的参数就是描述符。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;,通常,描述符的形式如下:DescriptorName=parm=value,parm=va
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