2移动软交换协议分析.docx

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1、第1章H.248协议1.1 概述H.248和MEGACO是ITU-T与IETF共同努力的结果，ITU-T称之为H.248,而IETF称为MEGAC0,以下通称为H.248。H.248是一种媒体网关限制协议，在分别网关体系中，H.248协议用作媒体网关限制器（MediaGatewayController,即MGO与媒体网关（MediaGateway,即MG）之间的通信，实现MGC对MG的限制功能。在UMTS系统，H.248协议应用于MC接口上。1.1.1 MC接口定义及功能1.Mc接口定义MC接口是MSCServer（或GMSCServer）与媒体网关MGW间的标准接口，其协议遵从H.248协议

2、，并针对3GPP特殊需求，定义了H.248扩展事务交互（Transaction）及包（PaCkage）。MC接口为3GPPR4新增接口，物理接口方式可选择ATM或RMC接口的协议消息编码采纳二进制或文本方式，底层传输机制将采纳MTP3b（基于ATM的信令传输）或SCTP（基于IP的信令传输）为其供应协议承载。2. MC接口功能MC接口供应了MSCServer（或GMSCServer）在呼叫处理过程中限制MGW中各类传输方式（IPATMTDM）的静态及动态资源的实力（包括终端属性、终端连接交换关系及其承载的媒体流）；该接口还供应了独立于呼叫的MGW状态维护与管理实力。1.1.2 H.248协议的

3、应用MSoFTX3000在UMTS系统中用作MSCSerVer（或GMSCSerVer）,是核心网限制面设备，处于分别网关体系的限制地位（即作MGO0H.248协议应用于MSOFTX3000与媒体网关（UMG8900）之间的接口上，该接口在UMTS定义为MC接口，如图1-1所示。MSCServerGMSCServer图1-1H.248协议的应用1.1.3 协议栈结构如图1-2所示，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纳基于IP的传输方式。McMc（八）基于IP（b）基于ATM图1-2H.248协议结构1.2 H.248协

4、议介绍1.2.1 概述1.基本概念媒体网关（MG）：媒体网关将一种类型网络的媒体转换成另一网络所要求的格式，例如，媒体网关可能终结交换电路网的承载信道（如PCM）和分组网络的媒体流（如IP网络中的媒体流）。可以有实力分别对音频、视频和数据进行处理，并且能够进行全双工的媒体转换。也可以播放一些音频/视频信号,执行一些IVR功能，甚至具有供应媒体会议的实力。 媒体网关限制器（MGC）：负责对相关于MG内媒体信道连接限制的呼叫状态进行维护。 多点限制单元（MCU）：限制多方会议（通常会包含对音频、视频和数据的处理）的建立和协调的实体。 流（Stream）：作为呼叫或者会议的一部分，而被媒体网关发送/

5、接收的双向媒体或限制流。2.连接模型协议的连接模型描述了能够被MGC所限制，位于MG内的逻辑实体或对象。连接模型的主要抽象是终端（Termination）和关联（Context）o图13是对连接模型的一个图形化抽象表示：在H.248MegaCo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。（1） 关联（Context）关联描述一个终端集内部的关联关系，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。NU1.1.关联为特殊关联，用于容纳当前不与任何其它终端处于关联状态的终端

6、。当终端处于NU1.1.关联中时，允许对其进行参数查询、修改，恳求事务检测等操作。关联所允许包含的最大终端数目是个依靠于媒体网关实现的属性。关联的属性主要包括： ContextID,32bits,在网关范围内唯一标识一个关联。特殊关联ID表示如表1-1：表1-1特殊关联编码比照图关联二进制编码表示文本编码表示NU1.1.关联0C,CHOOSE关联OxfffffffeA1.1.关联Oxffffffff* 拓扑，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。 优先级，标识媒体网关对关联处理的优先级。取值范围为0到1

7、5,取值越小优先级越大。 紧急指示，用于在某些紧急状况下指示网关进行优先处理。(2)终端(Termination)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)限制流。终端特征通过属性来描述，这些属性被组合成描述符在吩咐中携带。终端被创建时，媒体网关会为其安排一个唯一标识。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，就始终存在，只有当配置信息被删除时，与之对应的终端才会消逝。另一类称为临时终端，代表临时性的信息流，例如RTP流，当须要时创建，运用完毕后就删除。临时终端通过ADD吩咐创建，通过SUBTRACT吩咐清

8、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NU1.1.关联中获得，而当从特定关联中删除时，它又被返回到NU1.1.关联。 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：“A1.1.”和“CHOOSE”。 包，不同类型网关的终端可能具有不同的特性。为了获得媒体网关/媒体网关限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。 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，

9、也可以拥有属性、事务、信号、统计和参数。ROOT终端可以出现在Modify.NotifyAuditVaIueAAuditCapabiIityServiceChange吩咐中，其它任何对ROOT终端的运用都是种错误。 吩咐，协议供应了吩咐以操作连接模型的逻辑实体：关联和终端。大多数吩咐由媒体网关限制器发起，媒体网关作为响应方。比较特殊的是Notify和SerViCeChange两个吩咐，前者从媒体网关发往媒体网关限制器，后者则可以双向传递。吩咐含义请参考后面的吩咐说明部分内容。 描述符，吩咐的参数表现为描述符，描述符包括一个名字和一个由子项构成的列表。描述符可以作为吩咐的输出在响应中返回，这些返

10、回的描述符，假如不存在任何内容，则用只包含描述符名和空子项列表来表示。1.2.2消息结构消息是H.248协议发送的一个信息单元。消息可以二进制格式和文本格式编码。 采纳二进制编码时，运用ITU-TX.680(ASN.1)定义的规范描述，运用X.690定义的BER规则编码； 采纳文本方式编码时，遵循RFC2234ABNF规范。MGC必需支持两种编码格式，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，一个H.248消息的结构如图14所示。图1-4H.248消息结构一个H.248消息（MeSSage）包含多个事务交互（TrarlSaCtiOn）,消息中的事务交互之间没有关系，可以

11、单独处理；一个事务交互由多个动作（ACtiOn）构成，动作对应关联（Context）；动作由一系列局限于一个关联的吩咐（COmmand）组成。由此，H.248消息构成机制如图1-5所示。H.248消息事务交互1关联1u1描述符1描述符n命令n关联n事务交互n图15消息构成机制1 .消息（MeSSage）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）起先，后面是若干个事务交互。消息头中包含消息标识符（MID,MessageIdentifier）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，一般采纳域名。 版本字段用于标识消息遵守的协议版本。版本字

12、段有1位或2位数，目前版本为1。消息内的事务交互是相互独立的，当多个被独立处理时，消息没有规定处理的先后次序。2 .事务交互（TranSaCtiOn）MGC和MG之间的一组吩咐构成事务交互，事务交互由TransactionID进行标识。事务交互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吩咐组成。一个事务交互从“事务头部”（TranSHdr）起先。在TranSHdr中包含TranSaCtionID。TranSaCtiOnID由事务交互的发送者指定，在发送者范围内是唯的。TranSHdr后面是该事务交互的若干动作，这些动作必需依次执行。若某动作中的一个吩咐执行失败，该事务交互中以后的吩咐

13、将终止执行（OPtiOnal吩咐除外）。引入事务交互的一个重要功能是可以保证吩咐的依次执行。当吩咐标记为“Optional（可选吩咐），该吩咐可以越过一个吩咐执行失败而导致以后吩咐终止执行的限制，即假如可选吩咐执行不胜利，其后的吩咐可以接着执行。事务交互包括恳求和响应两种类型，而响应也有两种：TransactionRepIy和TransactionPendingeTransactionRequest每个TranSaCtiOnReqUeSt恳求激发一个事务交互。一个事务交互包含一个到多个动作，每个动作包含与同一个关联（ConteXt）相关的一个到多个吩咐。TransactionRequest结构

14、如下：STH.-.TransactionRepIyTransactionRepIy是事务交互接收者对TranSaCtiOnReqUeSt的一种响应，表明接收者完成该TransactionRequest吩咐执行，对每个事务交互都应有一个Reply响应。有两种状况表明一个TransactionRequest执行完成：（1） TransactionRequest中的全部吩咐胜利执行完毕；（2） TransactionRequest中的一个非可选吩咐执行失败。TransactionRepIy结构如下：TransactionPendingTransactionPending由接收者发送，指示事务交互正在

15、处理，但仍旧没有完成。当吩咐处理时间较长时，可以防止发送者重发事务交互恳求。TransactionPending结构如下：可见，事务交互表现为TransactionRequest.对TransactionRequest接收者必需响应一个TransactionRepIy,在此之前可能由很多TransactionPending响应。表1-2H.248事务交互(Transaction)事务交互说明MGWCommunicationUpMGC与MGW通信竟原后，MGW上报的消息MGWOutOfServiceMGW出现故障时，上报MGC,表示MGW离开服务MGWRestorationMGW从故障中复原后，MGW上报的复原消息MGWRegister系统上电后，MGW主动发送注册消息给MGC,恳求注册。只有MGW胜利注册，MGC才可以运用MGW的资源MGWRe-Register在一些状况下，如MGC切换时，MGC可以要求MGW重新注册(G)MSCServerOrderedRe-Register(G)MSCSerVer恳求MGW重