VOIP第6章H.248協(xié)議原理

H.248協(xié)議原理中興通訊學院NGN課程團隊NA_PT_C_T01011正如一提Internet我們就會想到TCP/IP一樣，一提NGN我們便會想到H.248，H.248是龐大的NGN協(xié)議體系中最為重要的協(xié)議。2學習目標學習完成本課程您將會：了解H.248協(xié)議基本概念掌握H.248協(xié)議相關(guān)術(shù)語掌握H.248消息結(jié)構(gòu)掌握H.248基本流程3課程內(nèi)容

第一章H.248協(xié)議基本概念第二章H.248協(xié)議消息第三章H.248基本流程分析4歷史背景基于H323體系的第一代IP電話PSTN/ISDNGWGKH323Terminal媒體變換信令轉(zhuǎn)換呼叫控制功能擴展性不強：業(yè)務(wù)的實現(xiàn)需要對復雜的網(wǎng)關(guān)實體進行改造。容量擴展性不強：網(wǎng)關(guān)功能實體太過復雜，對大規(guī)模用戶的使用支持不好。5網(wǎng)關(guān)分解模型軟交換信令網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)BICC/SIP-TRTP/RTCPSIGTRANISUP/MTPTDMTrunkMGCP/H.248控制層接入層6H.248的發(fā)展歷史7H.248與MGCP的關(guān)系H.248與MGCP都是媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，用在媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC）和媒體網(wǎng)關(guān)（MG）之間的通信。H.248和MeGaCo是同一種協(xié)議，是ITU-T與IETF在MGCP協(xié)議的基礎(chǔ)上共同制定的，ITU-T稱之為H.248協(xié)議，而IETF稱為MeGaCo協(xié)議。由于MGCP協(xié)議在描述能力上的欠缺，限制了其在大型網(wǎng)關(guān)上的應(yīng)用。對于大型網(wǎng)關(guān)，H.248協(xié)議是一個好的選擇。與MGCP用戶相比，H.248除了支持文本編碼方式外，增加了二進制編碼方式，此外傳輸層協(xié)議也可選擇UDP/TCP/SCTP等多種協(xié)議承載。H.248/MeGaCo是MGCP的后繼協(xié)議和最終替代者，隨NGN的不斷發(fā)展，H.248協(xié)議將得到越來越廣泛的應(yīng)用。8網(wǎng)關(guān)模型關(guān)聯(lián)域（Context）Termination媒體網(wǎng)關(guān)TerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerm.X終端（Termination）Context.X9終端和關(guān)聯(lián)域終端（Termination）：能夠發(fā)送或接收一種或多種媒體流的邏輯實體。半永久終端：物理實體，例如IAD的一個用戶接口。臨時性終端：臨時性的信息流，例如RTP流。根（Root）終端：代表整個媒體網(wǎng)關(guān)。關(guān)聯(lián)域（Context）：表示一組終端之間的聯(lián)系?？贞P(guān)聯(lián)域（NullContext）：包含所有那些與其它終端沒有聯(lián)系的終端，例如所有的空閑用戶線被做為終端包含在空關(guān)聯(lián)域中。10H.248網(wǎng)關(guān)連接模型在H.248/Megaco定義的網(wǎng)關(guān)連接模型中，包括終端和關(guān)聯(lián)域兩個實體。一個關(guān)聯(lián)域中至少要包含一個終端，否則此關(guān)聯(lián)將被刪除。同時一個終端在任一時刻也只能屬于一個關(guān)聯(lián)域。TerminationSCNBearerChannelTerminationSCNBearerChannelTerminationRTPStreamContextContextContextMediaGatewayNullContextTerminationSCNBearerChannelTerminationSCNBearerChannelTerminationRTPStreamTerminationRTPStreamContext11相關(guān)術(shù)語-終端ID、終端特性終端ID（TerminationID）終端可用TerminationID進行標識，TerminationID由MG分配。TerminationID可以使用通配值“ALL”和“CHOOSE”?！癆LL”表示多個終端，在文本格式的H.248信令跟蹤中以“*”表示；“CHOOSE”則用來指示MG必須自己選擇符合條件的終端，在文本格式的H.248信令跟蹤中以“$”表示。終端特性性質(zhì)（Property）：服務(wù)狀態(tài)、媒體信道屬性等；事件（Event）：例如摘機、掛機等；信號（Signal）：例如撥號音、DTMF信號等；統(tǒng)計（Statistics）：采集并上報給MGC的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；12相關(guān)術(shù)語-描述符描述符（Descriptor）：相關(guān)的終端特性被組合成描述符，H248V1共定義了19個描述符，可以分為以下7類：終端狀態(tài)和配備：TerminationState、Modem；媒體流相關(guān)屬性：Media、Stream、Local、Remote、LocalControl、Mux；事件相關(guān)特性：Events、DigitMap、EventBuffer、ObservedEvents；信號特性：Signals；特性監(jiān)視和管理：Audit、Statistics、Packages、ServiceChange；關(guān)聯(lián)域特性：Topology；出錯指示：Error13描述符詳解14相關(guān)術(shù)語-關(guān)聯(lián)域特性關(guān)聯(lián)域ID（ContextID）：一個由媒體網(wǎng)關(guān)（MG）選擇的32位整數(shù)，在MG范圍內(nèi)是獨一無二的，特殊關(guān)聯(lián)域編碼對照如下：關(guān)聯(lián)二進制編碼文本編碼含義空關(guān)聯(lián)0“_”表示在網(wǎng)關(guān)中所有與其它任何終端都沒有關(guān)聯(lián)的終端CHOOSE關(guān)聯(lián)0xFFFFFFFE“$”表示請求MG創(chuàng)建一個新的關(guān)聯(lián)ALL關(guān)聯(lián)0xFFFFFFFF“*”表示

MG的所有關(guān)聯(lián)15相關(guān)術(shù)語-關(guān)聯(lián)域特性拓撲（Topology）：描述關(guān)聯(lián)域中終端之間的媒體的流向。優(yōu)先級（Priority）：表示MG處理關(guān)聯(lián)域的先后次序。“0”為最低優(yōu)先級，“15”為最高優(yōu)先級。緊急呼叫的標識符（IndicatorforEmergencyCall）：用于關(guān)聯(lián)域向MG提供緊急呼叫關(guān)聯(lián)域的信息。MG優(yōu)先處理使用緊急呼叫標識符的呼叫。16相關(guān)術(shù)語-包包（Packages）：一種終端特性描述的擴展機制，凡是未在基礎(chǔ)協(xié)議的描述符中定義的終端特性可以根據(jù)需要增補定義相應(yīng)的包。常見包分類：al（AnalogLineSupervisionPackage模擬線監(jiān)控包）cg（CallProgressTonesGeneratorPackage呼叫進程音生成包）dd（DTMFdetectionPackageDTMF檢測包）nt（NetworkPackage網(wǎng)絡(luò)包）17常見包事件/信號/特性al/fl：模擬線監(jiān)控包拍叉（flashhook）事件al/of：模擬線監(jiān)控包摘機（offhook）事件al/on：模擬線監(jiān)控包掛機（onhook）事件al/ri：模擬線監(jiān)控包振鈴音（ring）信號cg/dt：呼叫進程音生成包撥號音（DialTone）信號cg/rt：呼叫進程音生成包回鈴音（RingingTone）信號cg/bt：呼叫進程音生成包忙音（BusyTone）信號cg/ct：呼叫進程音生成包擁塞音（CongestionTone）信號cg/wt：呼叫進程音生成包嗥鳴音（WarningTone）信號cg/cw：呼叫進程音生成包呼叫等待音（CallWaitingTone）信號dd/ce：DTMF檢測包收號（DigitMapCompletion）事件nt/jit：網(wǎng)絡(luò)包最大抖動緩存（MaximumJitterBuffer）特性18思考題在網(wǎng)關(guān)連接模型中，什么情況下會出現(xiàn)一個關(guān)聯(lián)域中只存在1個終端？19課程內(nèi)容

第一章H.248協(xié)議基本概念第二章H.248協(xié)議消息第三章H.248基本流程分析20H.248消息類型H.248定義了8個命令，用于對協(xié)議連接模型中的邏輯實體（關(guān)聯(lián)和終端）進行操作和管理，命令提供了實現(xiàn)對關(guān)聯(lián)和終端進行完全控制的機制。H.248規(guī)定的命令大部分用于MGC實現(xiàn)對MG的控制。通常MGC作為命令起始者，MG作為命令響應(yīng)者接收。H.248具體命令及含義如下：21Add命令MGMGCAddMGC→MG增加一個終端到一個關(guān)聯(lián)域中如果ContextID沒有指定就新建一個關(guān)聯(lián)域

22Modify命令MGCAddModifyMGC→MG修改一個終端的屬性、事件和信號參數(shù)MG23Subtract命令MGCAddModifySubtractMGC→MG從一個關(guān)聯(lián)域中刪除一個終端如果關(guān)聯(lián)域中沒有其它終端則刪除關(guān)聯(lián)域MG24Move命令MGCAddModifySubtractMoveMGC→MG將一個終端從一個關(guān)聯(lián)域中移到另一個關(guān)聯(lián)域中MG25AuditValue命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueMGC→MG獲取有關(guān)終端的當前特性，事件、信號和統(tǒng)計信息MG26AuditCapability命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilityMGC→MG獲取一個媒體網(wǎng)關(guān)的容量性能指標MG27Notify命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilityNotifyMG→MGCMG將檢測到的事件通知給MGC，如摘機事件MG28ServiceChange命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilityNotifyServiceChangeMGC?MGMGC→MG啟動服務(wù)退出服務(wù)MG→MGC

啟動服務(wù)退出服務(wù)注冊MG29H.248基于事務(wù)的傳遞機制事務(wù)（Transaction）：事務(wù)（Transaction）是由TransactionID來標識事務(wù)（Transaction）由一個或者多個動作（Action）組成一個動作（Action）又由一系列命令（Command）組成這些命令（Command）都局限在一個關(guān)聯(lián)域（Context）之內(nèi)，因而每個動作通常指定一個關(guān)聯(lián)域標識（ContextID）。所以事務(wù)（Transaction）最終是由MG和MGC之間的一組命令組成。30接收方事務(wù)的三次握手響應(yīng)機制發(fā)送方TransactionRequestTransactionReply/TransactionPendingTransactionResponseAck31H.248消息結(jié)構(gòu)Transaction1H248MessageContext1Command1Command2Context3Command1Command2Command3Command4Context2TopologyDescriptorTransaction2……一個消息（Message）包含一個或多個事務(wù)（Transaction），消息內(nèi)的事務(wù)是相互獨立的，當多個被獨立處理時，消息沒有規(guī)定處理的先后次序。32H.248協(xié)議棧結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議一般采用IP協(xié)議，也可以采用ATM協(xié)議。傳輸層協(xié)議可以采用UDP、TCP和SCTP協(xié)議，目前中興公司采用的都是UDP協(xié)議。H.248定義的通訊端口號固定為2944（文本方式編碼）和2945（二進制方式編碼）。IPH.248MessageUDP/TCP/SCTP33思考題為什么H.248消息可以選用非面向連接、不安全不可靠的傳輸層協(xié)議UDP進行傳輸？使用UDP協(xié)議傳輸有什么好處？34課程內(nèi)容

第一章H.248協(xié)議基本概念第二章H.248協(xié)議消息第三章H.248基本流程分析35網(wǎng)關(guān)注冊流程IADSVC_CHG_REQSVC_CHG_REPLYMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32689{Context=-{ServiceChange=ROOT{Services{Method=Restart,Reason=902,ServiceChangeAddress=2944}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32689{C=-{SC=ROOT}}SS36網(wǎng)關(guān)注銷流程MGSVC_CHG_REQSVC_CHG_REPLYMEGACO/1[202.101.2.1]:2944T=196720{C=-{SC=ROOT{SV{MT=FO,RE=908}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=196720{C=-{SC=ROOT}}

SS37終端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘機NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32752{Context=-{Notify=AG58900{ObservedEvents=2000{20020001T00244500:al/of}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32752{C=-{N=AG58900}}38終端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘機NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588559{Context=-{Modify=AG58900}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588559{C=-{MF=AG58900{DM=DM720473167054{(FF|2345XXXX|6789XXXX|8111XXXX)},E=2003{dd/ce{DM=DM720473167054},al/on,al/fl},SG{cg/dt}}}}MOD_REQ放撥號音MOD_REPLY39終端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘機NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32753{Context=-{Notify=AG58900{ObservedEvents=2003{20020001T00244700:dd/ce{ds="23450001",Meth=UM}}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32753{C=-{N=AG58900}}MOD_REQ放撥號音MOD_REPLY撥號NTFY_REQNTFY_REPLY40終端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘機NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588560{Context=32755{Add=AG58900,Add=RTP/00000{Media{Stream=1{Local{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588560{C=${Add=AG58900,Add=${Media{Stream=1{LocalControl{Mode=ReceiveOnly,nt/jit=40},Local{v=0c=INIP4$m=audio$RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}

MOD_REQ放撥號音MOD_REPLY撥號NTFY_REQNTFY_REPLYADD_REQADD_REPLY41終端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘機NTFY_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588561{C=${A=AG58901,A=${M{ST=1{O{MO=SR,nt/jit=0},L{v=0c=INIP4$m=audio$RTP/AVP08a=ptime:20},R{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588561{Context=32756{Add=AG58901,Add=RTP/00001{Media{Stream=1{Local{v=0c=INIP4202.202.202.3m=audio4004RTP/AVP0a=ptime:20},Remote{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}MOD_REQMOD_REPLYNTFY_REQNTFY_REPLYADD_REQADD_REPLYADD_REQADD_REPLY42終端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振鈴MOD_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588562{C=32756{MF=AG58901{SG{al/ri}}}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588562{Context=32756{Modify=AG58901}}43終端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振鈴MOD_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588563{Context=32755{Modify=AG58900}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588563{C=32755{MF=AG58900{E=2004{al/on,al/fl},SG{cg/rt}}}}

MOD_REPLYMOD_REQ放回鈴音44終端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振鈴MOD_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32756{C=32756{N=AG58901}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Transaction=32756{Context=32756{Notify=AG58901{ObservedEvents=2000{20020001T00244800:al/of}}}}MOD_REPLYMOD_REQ放回鈴音摘機NTFY_REPLYNTFY_REQ45終端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振鈴MOD_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588564{C=32756{MF=AG58901{E=2001{al/on,al/fl},SG{}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588565{C=32755{MF=RTP/00000{M{ST=1{R{v=0c=INIP4202.202.202.3m=audio4004RTP/AVP0a=ptime:20}}}}}}MOD_REPLYMOD_REQ放回鈴音摘機NTFY_REPLYNTFY_REQMOD_REQMOD_REQ46終端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振鈴MOD_REQMEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588564{Context=32756{Modify=AG58901}}MEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588565{Context=32755{Modify=RTP/00000{Media{Stream=1{Local{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP0a=ptime:20},Remote{v=0c=INIP4202.202.202.3m=audio4004RTP/AVP0a=ptime:20}}}}}}MOD_REPLYMOD_REQ放回鈴音摘機NTFY_REPLYNTFY_REQMOD_REQMOD_REQMOD_REPLYMOD_REPLY47終端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振鈴MOD_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588566{Context=32755{Modify=AG58900,Modify=RTP/00000}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588566{C=32755{MF=AG58900{SG{}},MF=RTP/00000{M{ST=1{O{MO=SR}}}}}}

MOD_REPLYMOD_REQ放回鈴音摘機NTFY_REPLYNTFY_REQMOD_REQMOD_REQMOD_REPLYMOD_REPLYMOD_REQMOD_REPLY通話開始48終端呼叫流程SSIADIAD掛機MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32757{C=32756{N=AG58901}}

MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Transaction=32757{Context=32756{Notify=AG58901{ObservedEvents=2001{20020001T00245000:al/on}}}}

NTFY_REPLYNTFY_REQ49終端呼叫流程SSIADIAD掛機MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588567{C=32756{Subtract=RTP/00001{Audit{Statistics}}}}T=12588568{C=32756{S=AG58901}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588567{Context=32756{Subtract=RTP/00001{Statistics{rtp/ps=129,rtp/pr=51,rtp/pl=0,rtp/jit=0,rtp/delay=0,nt/os=20640,nt/or=8160,nt/dur=3000}}}}Reply=12588568{Context=32756{Subtract=AG58901{Statistics}}}NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLY50終端呼叫流程SSIADIAD掛機MEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588569{Context=32755{Modify=AG58900}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588569{C=32755{MF=AG58900{SG{cg/bt}}}}

NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY放忙音51終端呼叫流程SSIADIAD掛機MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588570{C=-{MF=AG58901{E=2000{al/of}}}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588570{Context=-{Modify=AG58901}}NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY放忙音MOD_REPLYMOD_REQ52終端呼叫流程SSIADIAD掛機MEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32758{Context=32755{Notify=AG58900{ObservedEvents=2004{20020001T00245100:al/on}}}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32758{C=32755{N=AG58900}}

NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY放忙音MOD_REPLYMOD_REQ掛機NTFY_REPLYNTFY_REQ53終端呼叫流程SSIADIADMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588571{Context=32755{Subtract=RTP/00000{Statistics{rtp/ps=103,rtp/pr=52,rtp/pl=0,rtp/jit=0,rtp/delay=0,nt/os=16480,nt/or=8320,nt/dur=4000}}}}Reply=12588572{Context=32755{Subtract=AG58900{Statistics}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588571{C=32755{S=RTP/00000{AT{SA}}}}

T=12588572{C=32755{S=AG58900}}SUB_REQSUB_REPLY54終端呼叫流程SSIADIADMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588573{Context=-{Modify=AG58900}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588573{C=-{MF=AG58900{E=2000{al/of}}}}SUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY通話結(jié)束55中繼呼叫流程SoftswitchTG2TG1SG1SG2ZTELS1ZTELS21.IAM2.IAM3.Analysis&Routing4.Add5.ReplyofAdd6.Add7.ReplyofAdd8.IAM9.IAM10.ACM11.ACM12.Modify13.ReplyofModify14.ACM15.ACM16.ANM