軟交換網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議 課件

軟交換網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議2網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議軟交換與網(wǎng)關(guān)之間：H.248、MGCP軟交換之間：SIP-T、BICC軟交換與信令網(wǎng)關(guān)之間：SIGTRAN(SCTP、M3UA、M2UA、M2PA)SIP、H.3233軟交換協(xié)議體系第三方業(yè)務(wù)平臺業(yè)務(wù)平臺/SCP用戶/業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫軟交換機(jī)媒體網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)SIP、CORBA…信令轉(zhuǎn)換SIGTRAN（M3UA、M2UA、M2PA、IUA…）SS7、Q.931…智能終端實時媒體傳送（RTP,RTCP）媒體服務(wù)器PSTNPCM軟交換機(jī)策略服務(wù)器COPS網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)管接口協(xié)議（SNMP、MML…）數(shù)據(jù)訪問（MAP、LDAP…）業(yè)務(wù)調(diào)用（INAP、SIP…）呼叫控制（SIP/SIP-T、BICC、H323…）呼叫控制（SIP、H323…）媒體網(wǎng)關(guān)控制（MGCP、H248…）API4軟交換協(xié)議分類（1）呼叫控制協(xié)議H323：由ITU-T推出，基于二進(jìn)制，用于IP電話、視頻通信的協(xié)議體系，軟交換體系中主要應(yīng)用于軟交換與H323GK、軟交換與H323GW/終端之間、H323終端之間。SIP：由IETF推出的基于文本的會話通信協(xié)議，主要應(yīng)用于SIP服務(wù)器（軟交換）之間、SIP服務(wù)器與SIP終端之間、SIP終端之間。SIP-T：SIP協(xié)議的擴(kuò)展，用于在軟交換機(jī)之間透傳ISUP的負(fù)載消息，ITU－T對SIP-T作進(jìn)一步完善，稱為SIP-I。BICC：ITU-T推出的與承載網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的呼叫控制協(xié)議，功能與ISUP類似。5軟交換協(xié)議分類（2）網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（主從控制協(xié)議）MGCP:早期使用的網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，由IETF制定，應(yīng)用于軟交換與TG/AG/MS/IAD之間。H248/MAGACO:由ITU/IETF共同制定，功能與MGCP類似，但在多媒體業(yè)務(wù)實現(xiàn)、協(xié)議維護(hù)管理等方面比MGCP有優(yōu)勢。6軟交換協(xié)議分類（3）媒體流傳送協(xié)議RTP：IP實時媒體流傳輸協(xié)議，用于承載各類編碼的語音、視頻信號。RTCP：IP實時媒體流傳輸控制，與RTP同時使用，用于傳送媒體流QOS的反饋信息。7軟交換協(xié)議分類（4）信令傳輸協(xié)議（SIGTRAN)M3UA：適配七號信令MTP3層的消息M2UA/M2PA:：適配七號信令MTP2層的消息IUA:適配ISDNQ.931協(xié)議V5UA:適配V5協(xié)議SCTP:在適配協(xié)議下層提供可靠的傳輸服務(wù),與TCP/UDP并列為IP網(wǎng)的傳輸層協(xié)議。8軟交換協(xié)議分類（5）業(yè)務(wù)調(diào)用協(xié)議SIP:可應(yīng)用于軟交換機(jī)與應(yīng)用服務(wù)器之間INAP：軟交換（SSF）－SCPCAMEL:軟交換（MobileSSF）－MobileSCP策略控制協(xié)議COPS：用于策略下發(fā)與響應(yīng)信息上報。網(wǎng)管協(xié)議SNMP:由IETF定義，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)界、IP網(wǎng)的網(wǎng)管協(xié)議，在軟交換體系中應(yīng)用最普遍。Q3:TMN框架內(nèi)定義的網(wǎng)管接口協(xié)議，適用于ATM網(wǎng)關(guān)或部分由電路交換機(jī)改造的軟交換。MML：人機(jī)命令接口，部分軟交換采用。9軟交換協(xié)議分類（6）數(shù)據(jù)庫訪問協(xié)議：LDAP（LightweightDirectoryAccessProtocol），適用于SIP服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間或軟交換與路由服務(wù)器（RS)之間的數(shù)據(jù)訪問。MAP：應(yīng)用于軟交換機(jī)（MSC/VLRSERVER）與HLR之間API的協(xié)議:CORBA：分布對象技術(shù)，API常用。SIP：用于基于SIP的API10MGCPH.248SIPSIGTRAN11Connection1Connection2GatewayConnection3MGCP協(xié)議呼叫連接模型MGCP是基于端點和連接的一種連接模型GatewayEP1EP2EP3EP4EP5EP：EndPonit12端點（endpoint）端點（endpoint）的概念：端點就是數(shù)據(jù)源或者數(shù)據(jù)宿，物理端點：如64kb/s的中繼電路、模擬用戶線接口虛擬端點：如語音服務(wù)器上語音資源等。端點描述格式為：local-endpoint-name@domain-name。端點的標(biāo)識可以引入通配符“*”或“＄”，“*”代表所有符合指定條件的端點，“＄”表示從符合相關(guān)條件的端點中任選一個。

13連接（connection）連接（connection）的概念點到點連接：兩個互相發(fā)送數(shù)據(jù)的端點之間的一種關(guān)連，一旦該關(guān)聯(lián)在兩個端點都建立起來后，就可開始傳送數(shù)據(jù)。多點連接：多個端點之間的關(guān)聯(lián)。連接標(biāo)識與呼叫標(biāo)識由網(wǎng)關(guān)為每個連接分配唯一的一個連接標(biāo)識（ConnectionID）與連接相關(guān)聯(lián)的屬性之一是呼叫標(biāo)識符（CallID），與ConnectionID不同的是，呼叫標(biāo)識符由呼叫代理創(chuàng)建，在同一個呼叫中，所有涉及的連接共享同一個呼叫標(biāo)識符。連接可建在不同類型的承載網(wǎng)絡(luò)之上通過RTP承載于IP網(wǎng)絡(luò)。通過AAL2承載于ATM網(wǎng)絡(luò)。14MGCP協(xié)議結(jié)構(gòu)MGCP是一種文本協(xié)議。協(xié)議消息分為兩類：命令和響應(yīng)，每個命令需要接收方回送響應(yīng)，采用三次握手方式證實。命令消息由命令行和若干參數(shù)行組成。響應(yīng)消息帶有3位數(shù)字的響應(yīng)碼(如“200”代表“成功處理”和若干參數(shù)行。MGCP采用SDP向網(wǎng)關(guān)描述連接參數(shù)為了減少信令傳送時延，MGCP采用UDP傳送15MGCP協(xié)議命令CALLAGENTMGEPCFRQNTCRCXNOFYMDCXDLCXAUEPAUCXRSIP16事件與信號事件(Events）：指狀態(tài)變化，如摘機(jī)、掛機(jī)、排叉、收到的電話號碼等事件。由呼叫代理指示MG檢測指定的事件，指定事件發(fā)生后MG應(yīng)立即上報。大多數(shù)情況下，事件發(fā)生在端點上，但在一些應(yīng)用中，有時候會需要向不同的連接發(fā)送不同的待檢測事件。信號（Signals):指對端點施加的信號音或動作由呼叫代理指示MG對端點放某種信號音、錄音通知、DTMF、FSK、反極信號或停止前面的信號。17RSIP(restart)200OKRQNT(Ep1R:hd)200OK(Ep1)Ep1.AUEP(*)200OK(Ep1)200OK(Ep2)::Ep2RQNT(Ep2R:hd)200OK(Ep2)SoftswitchMG1/21234基本呼叫信令流程－網(wǎng)關(guān)注冊18基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(1)NTFY(L/hd)200OKRQNT(S:dlR:hudigitmap)200OKNTFY(dialstr:7654321)200OK200OK(connectionIDx,SDP1)6.

CRCX(callIDnM:sendrecv

SDP1)200OK(connectionIDySDP2)撥號音摘機(jī)撥號::CRCX(callIDn

M:recvonly)7654321RQNT(R:hu)200OKEp1Ep2MDCX(M:RecvonlySDP2)200OKRQNT(S:rt)200OKRQNT(S:rgR:hd)200OK振鈴回鈴音SoftswitchMG1MG212345678919基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(1)1、MG1監(jiān)測到Ep1“摘機(jī)”，并上報軟交換。2、軟交換下發(fā)“被叫號碼表（digitmap）”，要求MG1送“撥號音”，并同時監(jiān)測“掛機(jī)”。3、主叫用戶撥被叫號碼，MG1在監(jiān)測到第一位號碼時停送撥號音，按照digitmap將收全的號碼上報到軟交換。4、軟交換要求MG1繼續(xù)監(jiān)測Ep1的“掛機(jī)”動作。5、軟交換經(jīng)過被叫號碼分析，找到被叫方后，創(chuàng)建MG1－Ep1的連接，媒體連接模式為“receiveonly”，MG1在回應(yīng)中寫入主叫的媒體分組連接信息”SDP1“。6、軟交換創(chuàng)建MG2-Ep2的連接，并告知主叫的媒體分組連接信息”SDP1”,媒體連接模式為“sendandreceive”，MG2在回應(yīng)中返回被叫的媒體分組連接信息”SDP2“。7、軟交換修改MG1-EP1的連接參數(shù)，并告知被叫的媒體分組連接信息”SDP2“，媒體連接模式為“receiveonly”。8、軟交換要求MG1向主叫送”回鈴音“。9、軟交換要求MG2向被叫“振鈴”。20MDCX(M:SendRecv)200OKNTFY(L/hd)200OKNTFY(L/hu)200OK15.

DLCX(callIDn,connectionIDy)200OKNTFY(L/hu)200OK16.

DLCX(callIDn,connectionIDx)200OKEp1基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(2)RQNT(R:hu)200OKRQNT(R:hu)200OK正常通話應(yīng)答掛機(jī)掛機(jī)Ep27654321RQNT(R:hd)200OK忙音200OKRQNT(R:hd)SoftswitchMG1MG21011121314151617181921基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(2)10、被叫應(yīng)答，MG2上報軟交換。11－12、軟交換要求MG1/MG2監(jiān)測主/被叫用戶的掛機(jī)動作。13、軟交換修改MG1-Ep1的媒體連接模式為“sendandreceive”，主被叫開始通話。：：：：14、通話結(jié)束，被叫先掛機(jī)，MG2上報軟交換。15－16、軟交換先后拆除MG2-Ep2、MG1-Ep1的連接，主叫聽到忙音。17、軟交換要求MG2監(jiān)測MG2-Ep2的下一“摘機(jī)”動作。18、主叫掛機(jī)，MG1上報軟交換.19、MGC要求MG1監(jiān)測MG1-Ep1的下一“摘機(jī)”動作。22IETFMGCP的版本狀況當(dāng)前版本=1.0RFC343523MGCPH.248SIPSIGTRAN24H248協(xié)議模型ContextTermTermContextTermTermTermGateWayTerm:termination25上下文ContextContext的概念： 一個上下文指的是多個終結(jié)點間的關(guān)聯(lián)，如果關(guān)聯(lián)中涉及了多于兩個的終結(jié)點，則它描述了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（誰和誰接收/發(fā)送），媒體混合和/或交換參數(shù)。

它可以通過Add命令進(jìn)行創(chuàng)建，通過Subtract或Move命令進(jìn)行刪除。26終結(jié)點Termination（1）終結(jié)點概念：一個終結(jié)點是MG中的邏輯實體，能夠發(fā)送和（或）接收一種或多種媒體。一個終結(jié)點在任一時刻屬于且只能屬于一個上下文。27TerminationSemi-permanentTerminationEphemeralTerminationRootTermination終結(jié)點分三種類型：半永久終結(jié)點：也叫物理終結(jié)點，半永久存在，如，代表一個TDM信道或模擬用戶線端口的終結(jié)點可以存在到不再提供給MG為止。短暫終結(jié)點：代表短暫信息流的終結(jié)點，如RTP流，只在使用時才存在。Root終結(jié)點：當(dāng)命令是對整個MG操作，而不是其中一個終結(jié)點，則使用Root終結(jié)點。終結(jié)點Termination（2）28H248命令A(yù)ddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilitiesNotifyServiceChangeMGCMG

每一指令針對一特定的終結(jié)點29H248協(xié)議消息的編碼和傳輸協(xié)議信息的編碼格式可以是文本格式，也可以是二進(jìn)制格式，可通過指定不同的IPport實現(xiàn)。協(xié)議假設(shè)下層網(wǎng)絡(luò)是不可靠的，因此事務(wù)的狀態(tài)和可靠性由協(xié)議實現(xiàn)完成三次握手機(jī)制協(xié)議實現(xiàn)可以基于TCP、UDP、SCTP或非IP類協(xié)議（如：MTP-3B、AAL5等）傳輸。H.248TCP/UDP/SCTPIPATMAAL530H248協(xié)議消息重傳機(jī)制重傳機(jī)制：發(fā)出請求消息后，啟動重發(fā)定時器，超時收不到對方的響應(yīng)消息，則重發(fā)請求消息。接收請求消息的一方可以在重發(fā)定時器超時前發(fā)送pending消息扼制重發(fā)定時器。31重啟雪崩的預(yù)防SoftswitchMG1MG3MG4MG5MG2ServiceChange大量MG同時向MGC注冊時，MGC同時接收大量數(shù)據(jù)包會導(dǎo)致MGC癱瘓，這種現(xiàn)象叫重啟雪崩。對每個MG采用“重啟定時器”來防止重啟雪崩。重啟定時器由MG自行設(shè)定，隨機(jī)取0～MWD（最大等待延時）的值。RestartAvalanche32協(xié)議的安全機(jī)制采用IPSec(RFC2401)協(xié)議

SupportoftheAHheader(RFC2402)支持媒體網(wǎng)關(guān)和MGC之間信息的鑒定和完整性保護(hù)。SupportoftheESPheader(RFC2406）可以提供信息的機(jī)密性。媒體連接的保護(hù)協(xié)議允許MGC為MG提供“SessionKeys”用來加密音頻信息，以防竊聽。33CTX=NULL,ServiceChg=ROOTReply(SeviceChg)T1CTX=NULL,Mod=T1(E:al/of)Reply(Mod)::T2SoftswitchMG1/2CTX--ContextT--TerminationServiceChg--ServiceChangeMod--ModifyCTX=NULL,Mod=T2(E:al/of)Reply(Mod)123基本呼叫信令流程－網(wǎng)關(guān)注冊34基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(1)1.

CTX=NULL,Notify=(T1O:al/of)Reply(Notify)CTX=NULL,Mod=(T1E:al/on,S:cg/dt,Digitmap)Reply(Mod)3.CTX=NULL,Notify=(T17654321)Reply(Notify)Reply(CTX=n,ADD(T1,TRTP1(SDP1)))撥號音摘機(jī)撥號::4.

CTX=Choose,ADD=(T1ChooseT(Recvonly))7654321T1T26.CTX=n,Mod=(T1S:cg/rt),TRTP1(SDP2))Reply(Mod)振鈴回鈴音SoftswitchMG1MG2Reply(CTX=m,ADD(T2,TRTP2(SDP2)))5.

CTX=Choose,ADD=(T2E:al/of,S:al/ri,ChooseT(SendReceive)SDP1))12345635基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(1)1、MG1監(jiān)測到Ep1“摘機(jī)”，并上報MGC。2、MGC向MG1下發(fā)“被叫號碼表（digitmap）”，要求MG1向主叫送“撥號音”，并同時監(jiān)測“掛機(jī)”。3、主叫用戶撥被叫號碼，MG1在監(jiān)測到第一位號碼時停送撥號音，按照digitmap將收全的號碼上報到MGC。4、MGC經(jīng)過被叫號碼分析，找到被叫方后，命令MG1創(chuàng)建contextID，選擇分組終結(jié)點；MG1在回應(yīng)中寫入”contextID＝n“，分組終結(jié)點=TRTP1,以及主叫的媒體分組連接信息”SDP1“。5、MGC命令MG2創(chuàng)建contextID，向被叫送”振鈴“，監(jiān)測“摘機(jī)”動作，選擇分組終結(jié)點,告知主叫的媒體分組連接信息”SDP1”；MG2在回應(yīng)中返回”contextID＝m“，分組終結(jié)點=TRTP2，被叫的媒體分組連接信息”SDP2“。6、MGC修改主叫的終結(jié)點參數(shù)，向主叫送“回鈴音”，并告知被叫的媒體分組連接信息”SDP2“。36T1基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(2)空閑通話應(yīng)答掛機(jī)掛機(jī)T27654321忙音SoftswitchMG1MG27.

CTX=m,Notify=(T2O:al/of).

Reply(Notify)8.

CTX=m,Mod=(T2E:al/on,S:)Reply(Mod)9.

CTX=n,Mod=(T1S:,TRTP1SendReceive)Reply(Mod)10.

CTX=m,Notify=(T2O:al/on)Reply(Notify)11.

CTX=m,Subt=(T2(audit),TRTP2(audit))Reply(Sub（statistics）)12.

CTX=n,Sub=(T1(audit),TRTP1(audit))Reply(Sub（statistics）)CTX=NULL,Notify=T1(onhook)Reply(Notify)CTX=NULL,Mod=(T2,E:al/of)Reply(Mod)CTX=NULL,Mod=(T1,E:al/of)Reply(Mod)78910111213141537基本呼叫信令流程－呼叫建立、拆除(2)7、被叫應(yīng)答，MG2上報MGC。8、MGC要求MG2停送振鈴，監(jiān)測被叫的”掛機(jī)“動作。9、MGC修改主叫的媒體連接模式為“sendandreceive”，并要求MG1停送回鈴音，主被叫開始通話。：：：：10、通話結(jié)束，被叫先掛機(jī)，MG2上報MGC。11－12、MGC先后拆除MG2、MG1中的上下文，并要求上報統(tǒng)計信息；MG2/MG2釋放分組終結(jié)點，在回應(yīng)中上報統(tǒng)計報告。13、MGC要求MG2監(jiān)測用戶的下一呼叫請求（“摘機(jī)”）。14、主叫掛機(jī)，MG1上報MGC.15、MGC要求MG1監(jiān)測用戶的下一呼叫請求（“摘機(jī)”）。38MEGACO/H.248的版本狀況當(dāng)前版本=1.0RFC3015草稿版本＝2.0draft-H248V2-0339MGCP與H248/Megaco的比較MGCP與H248/Megaco對話音業(yè)務(wù)支持能力相近，但H248加入了電信級設(shè)備應(yīng)該考慮的因素，豐富了術(shù)語和參數(shù)，加強(qiáng)了MGC對MG的管理功能，成為電信級設(shè)備首選的網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。MGCP與H248/Megaco均在協(xié)議框架內(nèi)考慮了對多媒體業(yè)務(wù)的支持，但在具體實現(xiàn)方式和包的定義上都還需要完善。40MGCP與H248/Megaco的比較（續(xù)）MGCP出現(xiàn)較早，相對簡單、成熟，因此網(wǎng)上已部署了許多MGCP的產(chǎn)品，目前應(yīng)用的IAD產(chǎn)品以MGCP協(xié)議為主，且國際軟交換組織（ISC）還在繼續(xù)完善它，因此在相當(dāng)一段時間內(nèi)MGCP協(xié)議仍將繼續(xù)存在。但由于未得到ITU-T和IETF的支持，應(yīng)該不會再有大的發(fā)展。H.248/Megaco由于得到ITU-T和IETF的認(rèn)同和研究，將繼續(xù)發(fā)展，在網(wǎng)上的應(yīng)用必將越來越廣泛。目前可以確信的是對于新開發(fā)的MGC或MG產(chǎn)品，H.248協(xié)議是必選的網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。41MGCPH.248SIPSIGTRAN42什么是SIPSessionInitiationProtocolIETF制訂的因特網(wǎng)多媒體通信架構(gòu)的核心協(xié)議之一可用于建立、改變或者終止多媒體會話的應(yīng)用層協(xié)議基于HTTP（文本編碼、使用URI尋址）支持多種業(yè)務(wù)：

Voice,video,instantmessaging,presence,callcontrol,etc.

43SIP協(xié)議工作機(jī)制采用類似于HTTP協(xié)議的客戶端/服務(wù)器模型每個請求觸發(fā)服務(wù)器的操作并且得到響應(yīng)。請求及其對應(yīng)的響應(yīng)消息構(gòu)成事務(wù)（transaction）、事務(wù)之間相互獨立一個典型的呼叫/會話（Session）通常包含多個事務(wù)ClientServerrequestresponse44SIP協(xié)議工作機(jī)制（續(xù)）SIP只是一個框架性協(xié)議為了完成會話需要可與其他協(xié)議合作使用。使用SDP作為其消息體會話的描述，支持MIME（MultipurposeInternetMailExtension）方式，可用于在MGC之間傳遞ISUP消息

SIP-T協(xié)議。SIP獨立于底層的應(yīng)用層協(xié)議，因此傳輸層可采用TCP/UDP/SCTP，但為減少時延，一般采用UDP，其可靠性通過重傳機(jī)制來完成。45源于1996年的MBone實驗1999年被IETF-MMUSIC工作組采納為建議標(biāo)準(zhǔn)RFC25431999年獨立為SIP工作組后續(xù)又新增了兩個以SIP為核心的工作組SIPPING和SIMPLE2002年7月成為新的RFC3261大部分內(nèi)容經(jīng)過重寫，更加清晰嚴(yán)謹(jǐn)，同時也增加了一些新的特性絕大部分內(nèi)容保持與RFC2543后向兼容SIP的發(fā)展歷程46IETF-SIPWG（協(xié)議基礎(chǔ)）IETF-SIPPINGWG（協(xié)議應(yīng)用）IETF-SIMPLEWG（即時消息）3GPP（R5多媒體域）ITU-TSG11&SG16（SIP&H.323互通）相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織47SIP網(wǎng)絡(luò)--分布式架構(gòu)RedirectServerLocationServerRegistrarServerUserAgentProxyServerGatewayPSTNSIP網(wǎng)絡(luò)成員ProxyServer48上述各種實體都是從邏輯功能上來定義的實際產(chǎn)品實現(xiàn)方式和組網(wǎng)應(yīng)用時會考慮各種因素靈活組合ProxyServer、RedirectServer、RegisterServer可合設(shè)于同一物理實體上，也可以分別獨立設(shè)置。SIP網(wǎng)絡(luò)組成－部署方式49實例－SIP呼叫建立和拆除流程RTPMEDIAPATHBYEBYE200(OK)200(OK)呼叫拆除媒體通道呼叫建立ProxyServerProxyServerUserAgentUserAgent100(Trying)

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