VOIP培訓(xùn)之協(xié)議體系.ppt

2005-5-15,軟交換/VoIP協(xié)議體系,軟交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),特性服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器,策略服務(wù)器,SCP,軟交換,軟交換,核心分組網(wǎng),各類接入網(wǎng)關(guān) （AG）,網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器 （NAS）,信令網(wǎng)關(guān) （SG）,媒體網(wǎng)關(guān) （MG）,各類用戶終端,SS7,PSTN/ISDN,SIP-T /BICC,SS7,SIGTRAN,INAP,PARLAY/SIP/JAIN/XML,媒體/接入層,傳送層,控制層,業(yè)務(wù)/應(yīng)用層,主要的控制協(xié)議,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU) H323 H248/ Megaco 互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF) SIP MGCP Megaco/H248,其他相關(guān)協(xié)議,實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)和RTP控制協(xié)議(RTCP) 音頻壓縮協(xié)議G.7xx G.711 G.723 G.726 G.727 G.728 G.729,H.323系統(tǒng)組成,終端 多點(diǎn)控制單元 (MCUs) 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)守,H.323系統(tǒng)組成,終端 多點(diǎn)控制單元 (MCUs) 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)守,終端,電話 視頻電話 IVR設(shè)備 語(yǔ)音郵件系統(tǒng) “軟電話”,多點(diǎn)控制單元,負(fù)責(zé)管理多點(diǎn)會(huì)議 (兩個(gè)以上端點(diǎn)參與會(huì)議) MCU包含管理呼叫信令的多點(diǎn)控制器(MC)和 可選的處理媒體混合、切換或其他媒體處理的多點(diǎn)處理器 (MPs),網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)由 “媒體網(wǎng)關(guān)控制器” (MGC) 和 “媒體網(wǎng)關(guān)” (MG)組成，它們可以共存或單獨(dú)存在 MGC處理呼叫信令和其他媒體無(wú)關(guān)功能 MG處理媒體 網(wǎng)關(guān)將H.323接入到其他網(wǎng)絡(luò)，包括 PSTN、H.320系統(tǒng)、其他H.323網(wǎng)絡(luò) (代理)等,網(wǎng)守,網(wǎng)守在H.323 系統(tǒng)中為可選組件，用于接納控制和地址解析 網(wǎng)守允許呼叫在端點(diǎn)間直接傳遞或通過(guò)自己路由,H323協(xié)議棧組成,H.323,IP,UDP,RTP,RTCP,TCP/UDP,TCP,UDP,UDP,TCP,Audio Codec G.711 G.723.1 G.729 ,Video Codec H.261 H.263 H.264 ,V.150,T.120,TCP/UDP,T.38,H.225.0 Call Signaling,H.245,H.225.0 RAS,終端控制和管理,數(shù)據(jù)應(yīng)用,媒體控制,媒體應(yīng)用，用戶接口,RAS,用于端點(diǎn)和網(wǎng)守之間以 允許網(wǎng)守管理端點(diǎn) 允許端點(diǎn)請(qǐng)求呼叫接納 允許網(wǎng)守為端點(diǎn)提供地址解析功能 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在網(wǎng)守時(shí)，要求有RAS信令 (即在強(qiáng)制使用網(wǎng)守的情況下),RAS的一般格式,RAS消息一般具有三種類型 請(qǐng)求(xRQ) 拒絕(xRJ) 證實(shí)(xCF) 網(wǎng)守搜索請(qǐng)求 GRQ 網(wǎng)守搜索拒絕 GRJ 網(wǎng)守搜索證實(shí) GCF 網(wǎng)守注冊(cè)請(qǐng)求 RRQ 輕量級(jí)RRQ,呼叫接納請(qǐng)求 ARQ 定位請(qǐng)求 LRQ 帶寬請(qǐng)求 BRQ 退出請(qǐng)求 DRQ 信息請(qǐng)求 IRQ 請(qǐng)求處理中 RIP 資源有效性 RAI 業(yè)務(wù)控制指示 - SCI,H.225 呼叫信令,TPKT,Q.931 Header,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,UUIE,. . .,四個(gè)八位組，分離線上的消息(TCP必用)，在RFC 1006的第6節(jié)定義，為 0x03, 0x00, HH, LL。HH和LL以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序代表包括TPKT報(bào)頭的整個(gè)消息長(zhǎng)度,所有消息都有一個(gè)Q.931報(bào)頭，包含稱之為“協(xié)議鑒別符” （ 0x08 ）的一個(gè)八位組 ，三個(gè)八位組用于CRV (0x02, HH, LL,其中 0x02是 CRV的長(zhǎng)度， HH和LL是以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序代表 CRV)，一個(gè)字節(jié)用于消息類型 (在 Q.931相應(yīng)章節(jié)規(guī)定).,各種適于消息類型的信息單元 (IEs) 。它們?cè)?H.225.0中列出，但是注意任何有效Q.931 IE都可能傳遞，端點(diǎn)不可以此認(rèn)為協(xié)議失敗,UUIE指的是 “用戶-用戶信息單元”。它應(yīng)該是鏈上的最后一個(gè)單元，但是一些實(shí)現(xiàn)沒(méi)有適當(dāng)組織信息單元的順序。它由0x7E, HH, LL, PD和DATA組成。 0x7E是用戶-用戶信息單元標(biāo)識(shí)符，HH和LL以網(wǎng)絡(luò)順序代表 DATA的長(zhǎng)度， PD是ASN.1的協(xié)議鑒別符 (0x05) ，DATA是ASN.1 PER編碼后的“H323-用戶信息”,H.225.0 呼叫信令消息,Setup Call Proceeding Alerting Information Release Complete Facility,Progress Status Status Inquiry Setup Acknowledge Notify Connect,H.323基本呼叫建立過(guò)程：沒(méi)有 網(wǎng)守的情況,同一個(gè)網(wǎng)守、網(wǎng)守選路的信令過(guò)程,雙網(wǎng)守、網(wǎng)守/網(wǎng)守選路的信令過(guò)程,H.245媒體控制,H.245向已經(jīng)建立的多媒體提供“控制” 終端能力交換 主/從確定 邏輯通道信令 會(huì)議控制,H.245控制通道,H.245消息通過(guò)稱之為H.245控制通道的特定“通道”來(lái)承載。 打開(kāi)H.245控制通道是可選的 H.245通道通常是單獨(dú)的 TCP連接,但它可以通過(guò)隧道方式在 H.225.0呼叫信令通道內(nèi) 當(dāng)使用UDP用于呼叫信令， H.245控制通道必須通過(guò)隧道方式在 H.225.0呼叫信令通道內(nèi),H.245消息,TPKT,H.245 PDU,四個(gè)八位組用于分離線上的消息(對(duì)TCP來(lái)說(shuō)是必要的)。這在RFC 1006的第6節(jié)中定義，為 0x03, 0x00, HH, LL。HH和LL以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序 代表包括TPKT頭部的整個(gè)消息的長(zhǎng)度。,H.245消息以 ASN.1 PER方式編碼，在H.245控制通道中緊跟 TPKT頭部之后,其他H.245 PDUs可在第一個(gè)之后編碼。然而，許多實(shí)現(xiàn)不能處理這種情況，因此不建議像這樣將H.245 PDU一個(gè)接一個(gè)地放置。 強(qiáng)烈建議TPKT頭部之間僅放置一個(gè)H.245 PDU，但是要為這種情況作準(zhǔn)備。,H.245 PDU,H.245 PDU,H.245 PDU,. . .,快速啟動(dòng),發(fā)起快速連接 響應(yīng)快速連接,SIP協(xié)議簡(jiǎn)介,SIP協(xié)議的特性 SIP系統(tǒng)組成 SIP消息結(jié)構(gòu) SIP呼叫信令,SIP協(xié)議的特性,簡(jiǎn)單性 高效性 可伸縮性 靈活性 對(duì)移動(dòng)的支持 可擴(kuò)展性,SIP系統(tǒng)組成,用戶代理 用戶代理服務(wù)器（UAS） 用戶代理客戶（UAC） 代理服務(wù)器 注冊(cè)服務(wù)器,SIP消息結(jié)構(gòu),起始行 首部 消息體,SIP消息組成,SIP請(qǐng)求消息 INVITE ACK CANCEL BYE REGISTER OPTIONS,SIP消息組成,SIP響應(yīng)消息 1xx: 提示信息。請(qǐng)求已經(jīng)收到，可繼續(xù)處理請(qǐng)求。 2xx: 表示呼叫已經(jīng)正確的被接受和處理。 3xx: 重定向。表示該呼叫需被重定向處理。 4xx: 客戶機(jī)錯(cuò)誤。表示該消息存在表達(dá)錯(cuò)誤。 5xx: 服務(wù)器錯(cuò)誤。表示服務(wù)器不能處理該消息。 6xx: 全局錯(cuò)誤，請(qǐng)求不能在任何服務(wù)器中處理 。,INVITE請(qǐng)求消息,Request-Line: INVITE sip:01010000222.170.2.21;user=phone SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 222.170.2.22;branch=z9hG4bKaclqaxqNm From: ;tag=1c7314 To: Call-ID: 20581015610156unaT-66666666-01010000222.170.2.22 CSeq: 74175 INVITE Contact: Supported: em,timer,replaces Max-Forwards: 70 Accept-Language: en Allow: REGISTER,OPTIONS,INVITE,ACK,CANCEL,BYE,NOTIFY User-Agent: Gohigh-Sip-Gateway-MG3000-R16 FXS/v.4.20.354.608 Content-Type: application/sdp Content-Length: 208,Cancel請(qǐng)求消息,Request-Line: CANCEL sip:6666015192.216.2.18:5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.45:5060 From:;tag=D073.84C6 To: Call-ID: 0800.20F9.9C0A.3FEF.D073.84C6192.216.2.45:5060 CSeq: 5604 CANCEL Content-Length: 0 Max-Forwards: 70 Contact: sip:7777012192.216.2.45:5060 Supported: timer,ACK請(qǐng)求消息,ACK sip:6666015192.216.2.18:5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.45:5060 From: ;tag=D073.84C6 To: ;tag=3116BFC-C1F Call-ID: 0800.20F9.9C0A.3FEF.D073.84C6192.216.2.45:5060 CSeq: 5604 ACK Content-Length: 0 Max-Forwards: 70,BYE請(qǐng)求消息,BYE sip:7777004192.216.2.45:5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.18:5060 From: ;tag=31C3B60-5D0 To: ;tag=D343.04DB Date: Tue, 04 Jan 2000 17:24:15 GMT Call-ID: 9A14A53C-C20211D3-8021CF6B-62EE8EC3192.216.2.18 User-Agent: Gohigh-Sip-Gateway-MG3000 Max-Forwards: 6 Timestamp: 947006699 CSeq: 103 BYE Content-Length: 0,對(duì)INVITE請(qǐng)求的200 OK響應(yīng),SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.45:5060 From: ;tag=D5B5.84E1 To: ;tag=325DB78-2267 Date: Tue, 04 Jan 2000 17:34:46 GMT Call-ID: 0800.20F9.9C0A.3FEF.D5B5.84E1192.216.2.45:5060 Server: Gohigh-Sip-Gateway-MG3000 CSeq: 5576 INVITE Session-Expires: 1800;refresher=uas Allow: INVITE, OPTIONS, BYE, CANCEL, ACK, PRACK, COMET, REFER, SUBSCRIBE, NOTIFY, INFO Allow-Events: telephone-event Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 273,MGCP協(xié)議簡(jiǎn)介,MGCP的定義 MGCP協(xié)議的起源 MGCP協(xié)議結(jié)構(gòu)和命令 MGCP工作流程,什么是MGCP,媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（Media Gateway Control Protocol） ： 從外部呼叫控制單元（稱為媒體控制器或呼叫代理）對(duì)電話網(wǎng)關(guān)進(jìn)行控制的協(xié)議,MGCP起源,由Level 3公司牽頭組成的論壇開(kāi)發(fā)的Internet協(xié)議設(shè)備控制規(guī)范（Internet Protocol Device Control Specification）與Cisco/Bellcore（現(xiàn)為Telecord）合作開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（Simple Gateway Control Protocol）融合而成的。 分離網(wǎng)關(guān)的思想,MGCP的分離網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu),關(guān)鍵：將媒體變換功能和網(wǎng)關(guān)控制功能分離 媒體網(wǎng)關(guān)MG：提供PSTN和IP之間的媒體映射和編碼轉(zhuǎn)換功能 信令網(wǎng)關(guān)SG：負(fù)責(zé)信令轉(zhuǎn)換 媒體網(wǎng)關(guān)控制器MGC（Call Agent）：根據(jù)收到的信令控制媒體網(wǎng)關(guān)的連接的建立和釋放。MGC才真正對(duì)信令消息進(jìn)行分析和處理，并進(jìn)行應(yīng)用層的互通變換,網(wǎng)關(guān)分解功能模型,MGCP協(xié)議結(jié)構(gòu),協(xié)議消息分為：命令和響應(yīng) 采用三次握手方式（命令-響應(yīng)-證實(shí)） 采用SDP描述連接參數(shù)（IP地址、UDP端口、編碼方式和RTP應(yīng)用文檔等） 采用UDP傳送,MGCP協(xié)議命令,EndpointConfiguration：CAMG NotificationRequest： CAMG Notify：MGCA CreateConnection： CAMG ModifyConnection： CAMG DeleteConnection：CAMG AuditEndpoint： CAMG AuditConnection： CAMG RestartInProgress： MGCA,呼叫控制流程（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）,用戶A,網(wǎng)關(guān)A,呼叫代理,網(wǎng)關(guān)B,與PSTN電話的呼叫流程,RGW,Analog Phone A,Call Agent Media Gateway Controller,MGCP,MGCP,IP網(wǎng) 話音,PSTN網(wǎng),Analog Phone A,TGW,SS7,ISUP/IP,ISUP/SS7,SG,用戶A,網(wǎng)關(guān)A,呼叫代理,TGW,開(kāi)始記錄,雙向連通,SS7,IAM,（建立TGW PSTN側(cè)的中繼連接）,MDCX+RQNT,呼叫控制流程（與H.323終端多連接）,用戶A,RGW,呼叫代理,H.323終端,GK,RGW,Gatekeeper,H.323,H.323,呼叫流程（與SIP終端）,SIP Phone User,RGW,Analog Phone A,Call Agent Media Gateway Controller,MGCP,SIP,IP網(wǎng) 話音,SIP Proxy,用戶A,網(wǎng)關(guān)A,呼叫代理,SIP代理,開(kāi)始記錄,雙向連通,用戶B,H248協(xié)議簡(jiǎn)介,H.248與MGCP 終端與（Termination）上下文（Context） H.248八個(gè)命令 典型呼叫過(guò)程,H.248與MGCP,是網(wǎng)關(guān)分離概念的產(chǎn)物 是基于主從原則的協(xié)議 由ITU和IETF共同制定，ITU的為H.248，IETF的為Megaco H.248是在MGCP協(xié)議（RFC2705）的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的一種協(xié)議 H.248已逐步取代MGCP成為網(wǎng)關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,兩個(gè)重要抽象概念,終端（Termination）是MG邏輯實(shí)體，能夠發(fā)送和/或接收一種或多種媒體 上下文（Context）是一些終端之間的聯(lián)系，是描述終端間拓?fù)潢P(guān)系和媒體混合/交換的參數(shù),終端（Termination）,模擬用戶接入網(wǎng)關(guān)中的電話線、中繼網(wǎng)關(guān)中的中繼電路都是終端的實(shí)例。 一個(gè)終端在任一時(shí)刻屬于且只能屬于一個(gè)上下文。 終端可以是固定的，即在MG啟動(dòng)時(shí)被初始化并一直存在的，例如一個(gè)TDM Channel，也可以是臨時(shí)的，即在需要時(shí)被創(chuàng)建，例如RTP Flows。,終端（Termination）,ROOT終端代表MG本身。 終端可以有應(yīng)用其上的信令 終端可以設(shè)置來(lái)檢測(cè)事件 終端可以累積統(tǒng)計(jì)信息，在接到請(qǐng)求時(shí)或從上下文中被刪除時(shí)發(fā)給MGC,上下文（Context）,上下文是連接終端的橋梁。 一個(gè)上下文可以包含一個(gè)或更多終端。 NULL上下文包含所有未使用的終端。 Context中允許的Termination數(shù)目是MG的一個(gè)特性參數(shù),八個(gè)命令,H.248的命令可以用binary編碼也可以用text編碼。MGC必須同時(shí)支持兩種編碼方式。 用于終端操作的有Add, Subtract, Move, Modify四個(gè)命令。 用于事件報(bào)告的Notify。 用于管理的AuditCapability, AuditValue, ServiceChange,典型呼叫過(guò)程,User A,RGW1,MGC,RGW2,User B,MODIFY to check off-hook,MODIFY to check off-hook,Response,Response,UserA offhook,N