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软交换中的分组协议

软交换是下一代网络(NGN)的核心,是电路交换网与IP网的协调中心,它通过对媒体网关的控制,实现不同网络之间的业务层融合。

软交流是下一代网络(NGN)的中心,是电路交流网与IP网的和谐中心,它经过对媒体网关的操控,完结不同网络之间的事务层交融。

在通讯体系中,操控经过洽谈完结,因而有必要有相应的协议。在NGN体系结构中,软交流是操控中心,它支撑H.248/ MeGaCo、SIP、MGCP、H.323等多秤协议。   

1 MGCP协议

1.1 MGCP基本概念   

  MGCP协议与 H.223和SIP不同,H.323和SIP提出两套IP电话体系结构,二者彻底独立,不能相互兼容,只能互通。MGCP不触及IP电话的体系结构,只触及网关分化问题,因而不只可用于 H.323 IP电话体系,也可用于SIP IP电话体系。网关可分化成媒体网关(MG)和媒体网关操控器(MGC),MG在 MGC(或软交流)的操控下,完结跨网媒体事务。从逻辑上看很简略,网关由 MG和MGC组成。从物理上看就不那么简略了,到现在为止,网关的分化还没有确认的方法,可根据不同的需求进行分化。   

  MGCP协议是 1999年由Internet工程使命组(IETF)拟定的媒体网关操控协议,MGCP协议界说的衔接模型包含端点(endpoint)和衔接(connection)两个首要概念。端点是数据源或数据宿,可所以物理端点,也可所以虚拟端点。端点类型包含数字通道、模仿线、录音服务器接入点及交互式话音呼应接入点。端点标识由端点地点网关域名和网关中的本地名两部分组成。衔接可所以点到点衔接或多点衔接。点到点衔接是两个相互发送数据的端点之间的一种相关,该相关在两个端点都树立起来后,就可开端传送数据。多点衔接是多个端点之间的联。衔接可建在不同类型的承载网络上。呼叫署理可要求端点在检测到某些事情(如摘机、挂机、拍叉或拨号)产生时,向其发出告诉,也可恳求将某些信号(如拨号音、回铃音、忙音等)加到端点上。事情和信号组合成包,每个包由某一特定端点支撑。每个事情(含信号)可用“包名/事情名”表明,每类端点有特定的包,每个包包含有规则的事情和信号,包名和事情名均用数字字母串表明。

1.2 协议结构及指令  

  MGCP选用文本协议,协议音讯分为指令和呼应,每个指令需求接纳方回送呼应,选用三次握手方法证明。指令音讯由指令行和若干参数行组成,呼应音讯带有 3位数字的呼应码。MGCP选用媒体描绘协议(SDP)向网关描绘衔接参数。为了减小信令传送时延,MGCP选用用户数据报协议(UDP)传送。协议指令包含:

(l)端点装备指令(EndpointConfiguration),从呼叫署理到网关;

(2)告诉恳求指令(NotificationRequest),从呼叫署理到网关;

(3)告诉指令(Notify),从网关到呼叫署理;

(4)创立衔接指令(CreateConnection),从呼叫署理到网关,呼叫署理用该指令将某端点与指定的IP地址和UDP端口相关,别的还向远端端点发送创立衔接指令,树立两个端点间的衔接;

(5)修正衔接指令(ModifyConnection),从呼叫署理到网关,修正曾经树立衔接的参数;

(6)删去衔接指令(DeleteConnection),从呼叫署理到网关(也可从网关到呼叫署理),删去曾经树立的衔接;

(7)审计端点指令(AuditEndpoint),从呼叫署理到网关;

(8)审计衔接指令(AuditConnection),从呼叫署理到网关;

(9)重启动进行中指令(RestartInprogress),从网关到呼叫署理。

2 H.248协议

2.1 界说 H.248协议是 2000年由 ITU-T第 16作业组提出的媒体网关操控协议,它是在前期的 MGCP协议根底上改善而成。H.248/ MeGaCo协议是用于衔接MGC与MG的网关操控协议,运用于媒体网关与软交流之间及软交流与 H.248/ MeGaCo终端之间,是软交流应支撑的重要协议。H.248协议界说的衔接模型包含终端(termination)和上下文(context)两个首要概念。终端是 MG中的逻辑实体,能发送和接纳一种或多种媒体,在任何时候,一个终端归于且只能归于一个上下文,能够表明时隙、模仿线和RTP(real time protocol)流等。终端类型首要有半永久性终端(TDM信道或模仿线等)和临时性终端(如RTP流,用于承载语音、数据和视频信号或各种混合信号)。用特色、事情、信号、计算表明终端特性,为了处理屏蔽终端多样性问题,在协议中引入了包(package)概念,将终端的各种特性参数组合成包。一个上下文是一些终端间的联络,它描绘终端之间的拓扑联系及媒体混合/交流的参数。朗讯公司(Lucent)在MGCP协议中初次提出 context概念,使协议具有更好的灵活性和可扩展性,H.248/MeGaCo协议延用了这个概念,它可用 Add指令创立,用Subtract或 Move指令删去。

2.2 首要功用

  H.248协议是由MGC操控 MG的协议,也称MeGaCo。 H.248中引入了cnntext概念,添加了许多package的界说,从而将MGCP大大推动一步。能够说H.248主张已替代 MGCP,成为 MGC与 MG之间的协议规范。

  将网关分化成MG和 MGC是研发大型电信级IP电话网关的需求。 MGC的功用是:(l)处理与网守间的H.225 RAS音讯;(2)处理 No.7信令(可选);(3)处理H.323信令(可选)。MG的功用是:(l)IP网的完结点接口;(2)电路交流网完结点接口;(3)处理 H.323信令(在某类分化中);(4)处理带有RAS(registeration admission status)功用的电路交流信令(在某类分化中);(5)处理媒体流。

2.3 协议音讯及指令

  音讯是协议发送的信息单元,一个音讯包含一个音讯头和版别号,音讯头包含发送者的ID。音讯中的事务互相无关,能够独立处理。协议音讯的编码格局为文本格局和二进制格局。MGC有必要支撑这两种格局,MG能够支撑其间任一种格局。当MG主张呼叫时,MGC树立一个新的上下文,并运用Add指令将 R7rP流和模仿线这两个终端别离添加到上下文中,当 MG完毕呼叫后,MGC运用Subtract指令将终端从上下文中删去,开释资源。用Modify指令能够修正终端的特色和信号参数。H.248还界说了:(l)Move指令,将一个终端从一个上下文移到另一个上下文;(2)AuditValue指令,回来终端特性的当时状况;(3)AuditCapabilities指令,回来终端特性的才能集;(4)Notify指令,答应 MG将检测到的事情告诉 MGC;(5)ServiceChange指令,答应 MG告诉MGC一个或多个终端即将脱离或参加事务,也能够用于MG注册到 MGC表明可用性,以及MGC的挂起和MGC的主、备转化告诉等。

  H.248与MGCP在协议概念和结构上有许多相似之处,但也有不同。H.248/MeGaCo协议简略、功用强大,且扩展性很好,答应在呼叫操控层树立多个分区网关;MGCP是H.248/ MeGaCo曾经的版别,它的灵活性和扩展性不如H.248/ MeGaCo。H.248支撑多媒体,MGCP不支撑多媒体。运用于多方会议时,H.248比 MGCP简略完结。MGCP根据UDP传输,H.248根据传输操控协议(TCP)、UDP等。H.248的音讯编码根据文本和二进制,MGCP的音讯编码根据文本。

3 H.323协议

3.1 H.323的基本概念

  H.323协议的提出是专为多媒体会议体系,不是为IP电话,但IP电话(特别是经过网关通话的电话)可选用 H.323协议,因而 H.323协议被借用作为IP电话规范。IP电话还选用其它主张,其间包含H.225、H.245、H.235、H.450、H.341等,但H.323协议是整体技能要求,一般把这种方法的IP电话称为H.323 IP电话。

  H.323首要用于VoIP/FoIP(IP电话/IP传真)、桌面会议电视体系、协同作业及远程教学/医疗体系。

3.2 H.323体系结构

  H.323协议首要包含终端、网关、多点操控单元(MCU)、网守(gatekeep)。终端主张或承受呼叫,完结媒体流承载和传输功用,如 NetMeeting、视频会议终端、IP电话机。网关是异种网络互通设备,完结信令音讯格局、内容转化、通讯协议流程转化及媒体流格局转化,如IP电话网关、H.323/H.320会议电视网关。 MCU可完结多点会议办理和操控、与会终端办理、媒体流操控(如混音和多画面),它包含多点操控(MC)和多点处理(MP)两部分。网守是体系看门人,首要完结接入认证、地址解析、带宽办理、记费办理、区域办理和呼叫办理。

4 SIP协议

4.1 SIP基本概念

  SIP(session initiation protocol)协议是运用层操控协议,与 H.323协议并排。SIP协议的起点是以现有的Internet为根底构架IP电话事务网,因而SIP的规划思维与 H.323彻底不同,它是涣散式协议,将网络设备的复杂性面向网络边际。与以H.323协议为根底的IP电话不同,SIP协议需求智能化终端。若用户终端对错智能化终端,也可运用SIP协议作为呼叫信令,但将大大削弱SIP协议特有的优势,因而SIP协议更适用于智能用户终端。别的,可在用户电话机前添加前置机,替代网关设备,但这样添加了用户购买前置机的开支。

4.2 SIP的特色

  SIP协议具有简略、扩展性好及与Internet运用紧密结合的特色。简略是指仅用 3条音讯(INVITE、BYE和ACK)和 4个头(To、Form、Call-ID和CSeq)就能完结简略的Internet电话。扩展性好是指网络服务器具有Stateful与Stateless相结合的特色。与现有Internet运用紧密结合首要是指SIP协议能够与Web和E-mail事务紧密结合,现在IETF的PINT作业组正在拟定的点击拨号(click-to-dial)和点击传真(click-to-fax)协议就是以SIP为根底的。

4.3 SIP协议的基本功用

  SIP体系首要由用户署理和网络服务器两部分组成。用户署理包含用户署理客户机(UAC)和用户署理服务器(UAS),用户署理客户机用于主张呼叫,用户署理服务器用于呼应呼叫。用户署理客户机和用户署理服务器构成用户端必备的运用程序,由它完结呼叫的主张和接纳。SIP协议用于创立、修正和完结多媒体会话和呼叫,多媒体会话包含Internet多媒体会议、远程教育和Internet电话等。
5 小结

  MGCP的侧重点是简略性和可靠性,只限于将媒体流操控和呼叫处理等智能作业卸载到软交流上,使媒体网关成为简略的设备,简化了本地接入设备的规划,只担负必要的接入硬件和MGCP用户侧功用的本钱,将网管和互操作本钱转移到网络上。MGCP是软交流、媒体网关、信令网关的要害协议,它使IP电话网能接入PSTN,完结端到端电话事务。

  Lucent提出了媒体设备操控协(MDCP),将以上协议合并成 MeGaCo协议(又称作H.248)。MeGaCo既习惯面向衔接的媒体(TDM和 ATM),又习惯面向无衔接的媒体(IP),是全套的多种媒体网关操控规范。

  MGCP协议在描绘才能上的短缺,使它无法运用于大型网关,H.248协议则是大型网关很好的挑选。与 MGCP用户比较,H248/MeGaCo用户对传输协议有更多的挑选,能供给更多的运用层支撑,办理也更简略。

  作为多媒体组网规范,H.323的运用比较广泛,它是IP网关/终端在分组网上传送话音和多媒体事务运用的中心协议,包含点到点、点到多点会议、呼叫操控、多媒体办理、带宽办理、LAN与其它网络的接口等。ITU的 H.323协议族界说了在无事务质量保证的因特网或其它分组网络上多媒体通讯的协议及其规程。H.323规范为局域网、广域网、Intranet和Internet上的多媒体供给技能保证。

  H.323的操控协议非常复杂,不支撑多点发送(multicast)协议,不支撑呼叫转移,树立呼叫的时刻较长,H.323协议中的远程呼叫树立时刻等问题还有待处理,H.323没有关于网络节点(NNI)接口的界说,没有拥塞操控机制。

  SIP首要为Internet网的多媒体会议电视服务,用于树立、更改和停止Internet主机间的接见会面(session)。它以Internet协议(HTTP)为根底,遵从Internet的规划准则,添加新事务很简略,扩展协议不会引起互操作问题。SIP是运用层协议,能够用UDP或TCP作为传输协议。SIP协议简略,是模块式结构,不受根底协议和结构的约束,可用于树立端点或服务器上呼叫,也可运行在媒体网关操控器、网关、数据库等其它设备之间,SIP也没有NNI接口。

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