WG000003 H.248协议介绍 ISSUE 1.2

WG000003 H.248协议介绍 ISSUE 1.2

课程目标 • 了解H.248协议的体系结构 • 掌握H.248协议中命令用途 • 掌握H.248命令中参数的含义和用途 • 掌握H.248协议的消息交互过程 • 了解MGW网关的数据配置学习完本课程，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

课程内容 第一章概述第二章 H.248 协议介绍第三章信令流程 Training.huawei.com

H.248协议应用位置

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，并针对3GPP特殊需求定义了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、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。

IPDC + SGCP Level3 Cisco/Bellcore = MGCP Telecordia, Level3 : IETF RFC 2705, October 1999) ITU-T SG16 H.248 / IETF MeGaCo (IETF RFC 2885 Version 0.8, August 2000) (IETF RFC 3015 Version 1.0, November 2000) MGCP : Media Gateway Control Protocol MeGaCo : MEdia GAteway COntrol Protocol SGCP : Simple Gateway Control Protocol IPDC : IP Device Control 网关控制协议演化历史

网关控制协议发展史 • 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。

MEGACO/H.248体系结构

MEGACO/H.248体系结构 • 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。

MSC Server MSC Server GMSC Server GMSC Server (MOSFTX3000) (MOSFTX3000) (MOSFTX3000) (MOSFTX3000) Nc Nc H.248 H.248 H.248 H.248 Mc Mc Mc Mc MGW MGW H.248协议MSOFTX3000中的应用 • MOSFTX3000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MOSFTX3000与媒体网关（MGW）之间的接口上。

(G)MSC Server (G)MSC Server H.248 H.248 MTP-3b MTP-3b STC STC SSCF SSCF SSCOP SSCOP AAL5 AAL5 ATM ATM ATM ATM PL PL H.248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。 Mc Mc Mc Mc (G)MSC Server (G)MSC Server MGW MGW H.248 H.248 H.248 H.248 SCTP SCTP SCTP SCTP IP IP IP IP MAC MAC MAC MAC L1 L1 L1 L1 (a) (a) IP IP (b) (b) ATM ATM 基基于于基基于于

思考题 • 1. Mc接口是_____同_____之间的接口,其应用协议是____ • 2. H.248协议底层传输协议有两种，他们是_____ 和_____ 。

本章小结 • Mc接口的定义及应用 • 网关控制协议的发展史及协议模型 • H.248协议的具体应用

课程内容 第一章概述第二章 H.248 协议介绍第三章信令流程 Training.huawei.com

第二章 H.248协议介绍 • 第一节协议中的两个重要概念 • 第二节命令、描述符 • 第三节消息结构

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。

关联及终端 • 关联描述一个终端集之间的关联关系，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。 • 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)。

连接模型：两个重要概念(Context 和 Termination)

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，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：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。 • 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。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。

Message 消息 TransactionI 事务 ContextID1 关联命令 CMD1 Des-n Des-1 描述符 ... CMDn ContextIDn ... TransactionIDn 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）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） • 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（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。

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、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(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 ...... }

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Descriptors • 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Descriptor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Remote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 : 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。 • Statistics : 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。

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