第十讲软交换协议一.ppt

1,第十讲 软交换协议(一),自学讲义,2,本讲内容,一、软交换协议概述 二、MGCP协议,3,软交换协议概述,下一代通信网络的特点是基于IP技术的多厂商、多技术、不同体系结构的复杂融合体，软交换技术在这样一个异构网络中起着极为重要的作用。 标准化协议是支持通信设备互通互联、提高通信设施效率、保障通信网络服务质量的关键因素。,4,下一代网络设备间协议,5,开放的软交换体系应具备丰富的协议功能：,（1）呼叫控制协议：ISUP、TUP、PRI、BRI、BICC、SIP-T、H.323等。 （2）传输控制协议：TCP、UDP、SCTP、M3UA。M2PA等。 （3）媒体控制协议；H.248、MGCP、SIP等。 （4）业务应用协议：PARLY、INAP、MAP、LDAP、RADIUS等 （5）维护管理协议：SNMP、COPS（通用开放性策略业务）,6,下一代网络(NGN) 协议组织结构,7,非对等和对等两类协议,非对等协议主要指媒体网关控制协议H.248/MEGACO 。 对等协议包括SIP、H.323、BICC等，SIGTRAN为信令传送协议。,8,NGN系列协议的相互补充和相互竞争,H.248/MEGACO是一个非对等主从协议，与其它协议配合可完成各种NGN业务。 SIP、H.323均为对等协议，存在竞争关系，由于SIP具有简单、通用、易于扩展等特性，逐渐发展成为主流协议 。,9,NGN网络协议的两大阵营,第一种持纯IP观点，重点关注SIP（会话启动协议）、TRIP （通过IP的电话路由）和ENUM （IETF倡导的电子编码）。 第二种强调NGN与PSTN的结合，比较关注ITU-T信令传输协议SIGTRAN。,10,软交换协议部分重点介绍的协议,媒体网关控制协议 MGCP H.248/MEGACO 其中H.323建议 会话启动协议(SIP) H.323、MGCP、H.248和SIP均为在分组网络上实现话音、多媒体等通信业务的协议。,11,MGCP协议概述,媒体网关控制协议(MGCP)是一个在IP电话市场上被广泛接受的IETF报告草案 。 MGCP协议是简单网关控制协议(SGCP)和IP设备控制(IPDC)协议和并的结果，是H.323网关分解的产物，基于主从工作模式。 MGCP协议主要用于软交换与媒体网关或软交换与MGCP终端之间控制过程。,12,MEGACO/H.248协议概述,H.248协议与MGCP协议类似，也是网关分解的产物，也基于主从工作模式，具备有MGCP的所有优点，且H.248独立于承载，支持二进制和文本两种编码格式。H.248已于2000年初被IETF和ITU签署认可，很可能取代MGCP。 H.248协议主要用于软交换和媒体网关或软交换与H.248终端之间，软交换通过此协议控制媒体网关或H.248终端上的媒体或控制流的连接建立和释放。,13,H.323 建议概述,H.323建议是基于IP的网络进行音频、视频、和数据通信应用标准协议 。 H.323为结构为集中式对等结构，比较成熟，为设备的稳定性了保证，有助于实现不同厂商设备间的互操作。 H.323建议标准过于复杂，产品太昂贵，且不能与SS7集成，扩展性较弱，不适用于组建大规模网络，并且没有拥塞控制机制，服务质量得不到保证。,14,SIP协议概述,SIP协议是应用层控制协议，基于计算机世界的客户-服务器概念，终端具有较高的智能型，网络只是为其提供路由、认证等服务。终端完全可以自己发起请求，建立连接。 且SIP具备支持用户定位、终端能力检测、组播等能力。 SIP协议许多方面仍有待完善。此协议单独应用的范围比较窄，需要与其它协议配合使用。,15,MGCP协议部分内容,MGCP协议模型 MGCP命令 MGCP返回码 MGCP安全要求 MGCP呼叫流程,16,MGCP协议,MGCP协议是H.323电话网关分解的结果，由IETF的MEGACO工作组制定（IETF RFC2705） ，在软交换系统中，MGCP协议主要用于软交换与媒体网关或软交换与MGCP终端之间控制过程。,17,MGCP协议模型,MGCP协议模型基于端点和连接两个构件进行建模。端点用来发送或接收数据流，可以是物理端点或虚拟端点；连接则由软交换控制网关或终端在呼叫所涉及的端点间进行建立，可以时点到点、点到多点连接。 MGCP协议两个重要概念实体：endpoint和connect。 endpoint分为物理endpoint和虚拟endpoint connect描述endpoint之间的关联关系,18,MGCP协议模型,19,MGCP协议模型,MGCP协议由MGC完成所有呼叫处理，由媒体网关实现媒体流处理和转换。MGCP要依赖SDP协议来协商与呼叫有关的参数，以利于网关的互连，构建大规模网络，和SS7信令网关配合工作，与SS7网良好地集成，具备很好的协议扩展性。 呼叫控制与媒体处理分离，使得多厂商设备融合互通成为可能。,20,MGCP协议的应用,21,MGCP命令,MGCP命令共有9条，分为两类： 1.连接处理命令 2.端点处理命令,22,1. ENDPOINTCONFIGURATION,ENDPOINTCONFIGURATION命令用于规定端点所收信号的编码方式，由软交换向网关发出。通过此命令软交换将端点上所收信号的编码方式告诉网关。其格式及相应参数的含义解释如下： RETURNCODE -ENDPOINTCONFIGURATION（ENDPOINTID，BEARERINFORMATION）,23,参数解释,ENDPOINTID 网关中执行NDPOINTCONFIGURATION命令的端点名； EARERINFORMATION参数定义线路侧数据的编码方式； RETURNCODE由网关返回，表明ENDPOINTCONFIGURATION命令的执行结果 。,24,2. NOTIFICATIONREQUEST,用于规定软交换网关监视/报告端点上发生的事件，由软交换向网关发出。,25,命令格式,RETURNCODE -NOTIFICATIONREQUEST（ENDPOINTID，NOTIFIEDENTITY， REQUESTEVENTS， REQUESTIDENTIFIER，DIGITMAP，SIGNALREQUESTS，QUARANTINEHANDLING，DETECTEVENTS，ENCAPSULATED ENDPOINTCONFIGURATION） 参数解释详见下面注释：,26,3. NOTIFY,NOTIFY用于网关向软交换报告事件的发生，由网关向软交换发出。网关在规定的观察事件发生时发出此命令，并将通知含在NOTIFY命令中返回给软交换。,27,命令格式,RETURNCODE -NOTIFY（ENDPOINTID，NOTIFIEDENTITY， REQUESTIDENTIFIER，OBSERVEDEVENTS ） 参数解释祥见下面注释,28,4. CREATECONNECTION,用于在两个端点间创建一个连接，由软交换向网关发出。,29,命令格式,RETURNCODE，CONNECTIONID， SPECIFICENDPOINTID，LOCALCONNECTIONDESCRIPTOR，SECONDENDPOINTID，SECONDCONNECTIONID -CREATECONNECTION（CALLID，ENDPOINTID，NOTIFIDEENTITY， LOCALCONNECTIONOPTIONS， MODE，REMOTECONNECTIONDESCRIPTOR/SECONDENDPOINTID，ENCAPSULATED NOTIFICATIONREQUEST，ENCAPSULATED ENDPOINTCONFIGURATION）,30,参数解释,CALLID参数用于表示连接所属的呼叫（或对话），此参数值全局唯一；ENDPOINTID为网关中执行CREATECONNECTION命令的端点名，此参数可以完全规定也可不完全规定，如不完全规定，则由网关分配端点标识，并在响应的SPECIFICENDPOINTID参数中给出完整值； 其他参数解释详见下面注释 ：,31,5. MODIFYCONNECTION,用于改变连接特征，包括改变远端和本地的特征，由软交换向网关发出，可通过如下方式改变参数： 利用REMOTECONNECTIONDESCRIPTOR提供连接另一端的信息 通过改变MODE参数，激活或去激活连接 改变连接的发送参数,32,命令格式,RETURNCODE， LOCALCONNECTIONDESCRIPTOR -MODIFYCONNECTION（CALLID，ENDPOINTID，CONNECTIONID，NOTIFIDEENTITY， LOCAL CONNECTION OPTIONS， MODE， REMOTECONNECTIONDESCRIPTOR，ENCAPSULATED NOTIFICATIONREQUEST，ENCAPSULATED ENDPOINTCONFIGURATION）,33,参数解释,CALLID用于标识连接所属的呼叫（或对话），参数值全局唯一； ENDPOINTID为执行MODIFYCONNECTION命令的端点标识，必须完全规定； CONNECTIONID为连接标识，在端点范围内唯一； 其他参数解释祥见下面注释：,34,6. DELETECONNECTION,删除连接命令，此命令可由软交换发出，也可由网关发出。,35,DELETECONNECTION（发自软交换）,通过此命令，软交换终结连接，同时还有个辅助作用，就是通过它可收集连接执行结果的数据。一般，软交换应向涉及连接的两个网关都发出该命令，若连接用IP组播，则可一个个地独立删除。当端点上的所有连接都删除后，此端点应置为去激活模式。,36,命令格式,RETURNCODE， CONNECTION-PARAMETERS -DELETECONNECTION，（CALLIDNDPOINTID，CONNECTIONID， ENCAPSULATED NOTIFICATIONREQUEST，ENCAPSULATED ENDPOINTCONFIGURATION）,37,参数解释,ENDPOINTID参数在命令中必须完全规定； 对于软交换发出的DELETECONNECTION命令，网关在响应中给出一组连接参数，这组参数描述了连接状态，如下所示：发出的分组数，发出的字节数，收到的分组数，收到的字节数，丢失的分组数，抖动，平均传输时延。 其他参数解释详见下面注释：,38,DELETECONNECTION（发自VOIP网关）,通过此命令，网关删除连接。如果网关失去与连接相关的资源或发现端点不能或不愿意发送或接受语音时，可向软交换发出该命令来终结连接。,39,命令格式,RETURNCODE， - DELETECONNECTION（CALLID，ENDPOINTID，CONNECTIONID， REASON-CODE， CONNECTION-PARAMETERS）,40,参数解释,ENDPOINTID参数在此命令中必须规定； REASONCODE参数为一文本字符串，表明DELETECONNECTION命令产生的原因； CONNECITON-PARAMETERS参数，网关直接在命令中送给软交换； RETURNCODE由软交换返回，表明DELETECONNECTION执行结果。,41,DELETECONNECTION（多个连接，发自软交换）,通过对DELETECONNECTION功能进行改动，软交换可同时删除多个连接。,42,命令格式和参数解释,RETURNCODE， - DELETECONNECTION（CALLID，ENDPOINTID ） 此命令不返回任何数据或呼叫参数； RETURNCODE由网关返回，表明DELETECONNECTION命令的执行结果。,43,7. AUDITENDPOINT,用于查看端点状态，由软交换向网关发出。,44,命令格式,RETURNCODE，ENDPOINTIDLISTREQUESTEVENTS， QUARANTINEHANDLING， DIGITMAP， SIGNALREQUESTS， REQUESTIDENTIFIER， NOTIFIEDENTITY，CONNECTIONIDENTIFIERS， DETECTEVENTS， OBSERVEDEVENTS，EVENTSTATES，BEARERINFORMATION，RESTARTMETHOD，RESTARTDELAY，REASONCODE，CAPABILITIES -AUDITENDPOINT（ENDPOINTID， REQUESTINFO）,45,参数解释,ENDPOINT标识受监听的端点，可使用通配机制，用于查看一组端点的状态，如使用此机制，网关应在ENDPOINTIDLIST中返回与匹配机制吻合的端点标识，如使用通配机制，则REQUESTEDINFO参数应忽略； 其他参数解释祥见下面注释：,46,8. AUDITCONNECTION,用于查看与连接相关的参数，由软交换向网关发出。,47,命令格式,RETURNCODE， CALLID， NOTIFIDEENTITY， MODE， REMOTECONNECTIONDESCRIPTOR， LOCALCONNECTIONDESCRIPTOR， CONNECTIONPARAMETERS - AUDITCONNECTION（ENDPOINTID，CONNECTIONID，REQUESTEDINFO）,48,参数解释,ENDPOINTID标识处理连接的端点，不可使用通配机制； CONNECTIONID标识给定端点中的要查看的连接； 其他参数解释详见下面注释 ：,49,9. RESTARTINPROGRESS,用于通知软交换网关或网关管理的一组端点退出服务或进入服务，由网关向软交换发出。,50,命令格式,RETURNCODE， NOTIFIDEENTITY - RESTARTINPROGRESS（ENDPOINTID，RESTARTMETHOD， RESTARTDELAY，REASON-CODE）,51,参数解释,ENDPOINTID： 标识退出/进入服务的端点，可使用通配符机制，使RESTARTPROGRESS命令作用于一组端点； RESTARTMETHOD表明重启的方法，目前已定义几种，并可进行扩展： 其他参数解释详见下面注释 ：,52,返回码(Return Codes),所有的MGCP命令都要求接收方返回的证实消息中包含返回码(Return Codes)，返回码为一个整数，用来表明命令的执行状况。,53,目前已定义了5个范围值：,000099 表示响应证实； 100199 表示暂时响应； 200299 表示成功完成； 400499 表示暂时出错； 500599 表示持久出错。,54,原因码(Reason Codes),在由媒体网关或MGCP终端发起的删除连接命令或者重启进程命令中，必须包含原因码(Reason Codes)，用来表明删除连接或者重启的原因。,55,原因码为一个整数，已经定义的值如下：,000 表示端点状态正常； 900 表示端点功能失常； 901 表示端点退出服务； 902 表示低层连接丢失。,56,安全要求,为防止未经授权的实体利用MGCP协议建立非法呼叫，或干涉合法呼叫，MGCP消息的传输需建立在安全连接的基础上，当在IP网络上传输本协议时，利用IP AUTHENTICATION HEADER或IP ENCAPSULATING SECURITY PAYLOAD建立安全连接。,57,完整的MGCP协议栈,58,密钥和身份认证,MGCP支持软交换通过向网关提供“会话密钥”来对媒体流进行加密，以防窃听。此外，为防止非法实体发起的恶意攻击，MGCP还支持对发起方的身份认证，方法之一是，进行地址认证，仅接受来自已知来源发出的分组，另一方法是是在建立呼叫过程中传送密钥，用此密钥来对分组进行加密和认证。,59,MGCP呼叫初始化流程,60,MGCP呼叫建立流程,61,MGCP呼叫建立流程解释,1主叫用户摘机 2接入网关1向软交换发MODIFY命令，报告主叫摘机事件 3软交换发证实响应 其他流程解释见下面注释：,62,MGCP呼叫释放流程,63,MGCP呼叫释放流程解释,1被叫用户挂机 2网关2向软交换发NOTIFY命令，报告被 叫挂机事件 3软交换发证实响应 其他流程解释见下面注释：,