VOIP培訓(xùn)之協(xié)議體系.ppt

2005-5-15,軟交換/VoIP協(xié)議體系,軟交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),特性服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器,策略服務(wù)器,SCP,軟交換,軟交換,核心分組網(wǎng),各類(lèi)接入網(wǎng)關(guān) （AG）,網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器 （NAS）,信令網(wǎng)關(guān) （SG）,媒體網(wǎng)關(guān) （MG）,各類(lèi)用戶(hù)終端,SS7,PSTN/ISDN,SIP-T /BICC,SS7,SIGTRAN,INAP,PARLAY/SIP/JAIN/XML,媒體/接入層,傳送層,控制層,業(yè)務(wù)/應(yīng)用層,主要的控制協(xié)議,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU) H323 H248/ Megaco 互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF) SIP MGCP Megaco/H248,其他相關(guān)協(xié)議,實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)和RTP控制協(xié)議(RTCP) 音頻壓縮協(xié)議G.7xx G.711 G.723 G.726 G.727 G.728 G.729,H.323系統(tǒng)組成,終端 多點(diǎn)控制單元 (MCUs) 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)守,H.323系統(tǒng)組成,終端 多點(diǎn)控制單元 (MCUs) 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)守,終端,電話(huà) 視頻電話(huà) IVR設(shè)備 語(yǔ)音郵件系統(tǒng) “軟電話(huà)”,多點(diǎn)控制單元,負(fù)責(zé)管理多點(diǎn)會(huì)議 (兩個(gè)以上端點(diǎn)參與會(huì)議) MCU包含管理呼叫信令的多點(diǎn)控制器(MC)和 可選的處理媒體混合、切換或其他媒體處理的多點(diǎn)處理器 (MPs),網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)由 “媒體網(wǎng)關(guān)控制器” (MGC) 和 “媒體網(wǎng)關(guān)” (MG)組成，它們可以共存或單獨(dú)存在 MGC處理呼叫信令和其他媒體無(wú)關(guān)功能 MG處理媒體 網(wǎng)關(guān)將H.323接入到其他網(wǎng)絡(luò)，包括 PSTN、H.320系統(tǒng)、其他H.323網(wǎng)絡(luò) (代理)等,網(wǎng)守,網(wǎng)守在H.323 系統(tǒng)中為可選組件，用于接納控制和地址解析 網(wǎng)守允許呼叫在端點(diǎn)間直接傳遞或通過(guò)自己路由,H323協(xié)議棧組成,H.323,IP,UDP,RTP,RTCP,TCP/UDP,TCP,UDP,UDP,TCP,Audio Codec G.711 G.723.1 G.729 ,Video Codec H.261 H.263 H.264 ,V.150,T.120,TCP/UDP,T.38,H.225.0 Call Signaling,H.245,H.225.0 RAS,終端控制和管理,數(shù)據(jù)應(yīng)用,媒體控制,媒體應(yīng)用，用戶(hù)接口,RAS,用于端點(diǎn)和網(wǎng)守之間以 允許網(wǎng)守管理端點(diǎn) 允許端點(diǎn)請(qǐng)求呼叫接納 允許網(wǎng)守為端點(diǎn)提供地址解析功能 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在網(wǎng)守時(shí)，要求有RAS信令 (即在強(qiáng)制使用網(wǎng)守的情況下),RAS的一般格式,RAS消息一般具有三種類(lèi)型 請(qǐng)求(xRQ) 拒絕(xRJ) 證實(shí)(xCF) 網(wǎng)守搜索請(qǐng)求 GRQ 網(wǎng)守搜索拒絕 GRJ 網(wǎng)守搜索證實(shí) GCF 網(wǎng)守注冊(cè)請(qǐng)求 RRQ 輕量級(jí)RRQ,呼叫接納請(qǐng)求 ARQ 定位請(qǐng)求 LRQ 帶寬請(qǐng)求 BRQ 退出請(qǐng)求 DRQ 信息請(qǐng)求 IRQ 請(qǐng)求處理中 RIP 資源有效性 RAI 業(yè)務(wù)控制指示 - SCI,H.225 呼叫信令,TPKT,Q.931 Header,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,IE,UUIE,. . .,四個(gè)八位組，分離線上的消息(TCP必用)，在RFC 1006的第6節(jié)定義，為 0x03, 0x00, HH, LL。HH和LL以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序代表包括TPKT報(bào)頭的整個(gè)消息長(zhǎng)度,所有消息都有一個(gè)Q.931報(bào)頭，包含稱(chēng)之為“協(xié)議鑒別符” （ 0x08 ）的一個(gè)八位組 ，三個(gè)八位組用于CRV (0x02, HH, LL,其中 0x02是 CRV的長(zhǎng)度， HH和LL是以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序代表 CRV)，一個(gè)字節(jié)用于消息類(lèi)型 (在 Q.931相應(yīng)章節(jié)規(guī)定).,各種適于消息類(lèi)型的信息單元 (IEs) 。它們?cè)?H.225.0中列出，但是注意任何有效Q.931 IE都可能傳遞，端點(diǎn)不可以此認(rèn)為協(xié)議失敗,UUIE指的是 “用戶(hù)-用戶(hù)信息單元”。它應(yīng)該是鏈上的最后一個(gè)單元，但是一些實(shí)現(xiàn)沒(méi)有適當(dāng)組織信息單元的順序。它由0x7E, HH, LL, PD和DATA組成。 0x7E是用戶(hù)-用戶(hù)信息單元標(biāo)識(shí)符，HH和LL以網(wǎng)絡(luò)順序代表 DATA的長(zhǎng)度， PD是ASN.1的協(xié)議鑒別符 (0x05) ，DATA是ASN.1 PER編碼后的“H323-用戶(hù)信息”,H.225.0 呼叫信令消息,Setup Call Proceeding Alerting Information Release Complete Facility,Progress Status Status Inquiry Setup Acknowledge Notify Connect,H.323基本呼叫建立過(guò)程：沒(méi)有 網(wǎng)守的情況,同一個(gè)網(wǎng)守、網(wǎng)守選路的信令過(guò)程,雙網(wǎng)守、網(wǎng)守/網(wǎng)守選路的信令過(guò)程,H.245媒體控制,H.245向已經(jīng)建立的多媒體提供“控制” 終端能力交換 主/從確定 邏輯通道信令 會(huì)議控制,H.245控制通道,H.245消息通過(guò)稱(chēng)之為H.245控制通道的特定“通道”來(lái)承載。 打開(kāi)H.245控制通道是可選的 H.245通道通常是單獨(dú)的 TCP連接,但它可以通過(guò)隧道方式在 H.225.0呼叫信令通道內(nèi) 當(dāng)使用UDP用于呼叫信令， H.245控制通道必須通過(guò)隧道方式在 H.225.0呼叫信令通道內(nèi),H.245消息,TPKT,H.245 PDU,四個(gè)八位組用于分離線上的消息(對(duì)TCP來(lái)說(shuō)是必要的)。這在RFC 1006的第6節(jié)中定義，為 0x03, 0x00, HH, LL。HH和LL以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序 代表包括TPKT頭部的整個(gè)消息的長(zhǎng)度。,H.245消息以 ASN.1 PER方式編碼，在H.245控制通道中緊跟 TPKT頭部之后,其他H.245 PDUs可在第一個(gè)之后編碼。然而，許多實(shí)現(xiàn)不能處理這種情況，因此不建議像這樣將H.245 PDU一個(gè)接一個(gè)地放置。 強(qiáng)烈建議TPKT頭部之間僅放置一個(gè)H.245 PDU，但是要為這種情況作準(zhǔn)備。,H.245 PDU,H.245 PDU,H.245 PDU,. . .,快速啟動(dòng),發(fā)起快速連接 響應(yīng)快速連接,SIP協(xié)議簡(jiǎn)介,SIP協(xié)議的特性 SIP系統(tǒng)組成 SIP消息結(jié)構(gòu) SIP呼叫信令,SIP協(xié)議的特性,簡(jiǎn)單性 高效性 可伸縮性 靈活性 對(duì)移動(dòng)的支持 可擴(kuò)展性,SIP系統(tǒng)組成,用戶(hù)代理 用戶(hù)代理服務(wù)器（UAS） 用戶(hù)代理客戶(hù)（UAC） 代理服務(wù)器 注冊(cè)服務(wù)器,SIP消息結(jié)構(gòu),起始行 首部 消息體,SIP消息組成,SIP請(qǐng)求消息 INVITE ACK CANCEL BYE REGISTER OPTIONS,SIP消息組成,SIP響應(yīng)消息 1xx: 提示信息。請(qǐng)求已經(jīng)收到，可繼續(xù)處理請(qǐng)求。 2xx: 表示呼叫已經(jīng)正確的被接受和處理。 3xx: 重定向。表示該呼叫需被重定向處理。 4xx: 客戶(hù)機(jī)錯(cuò)誤。表示該消息存在表達(dá)錯(cuò)誤。 5xx: 服務(wù)器錯(cuò)誤。表示服務(wù)器不能處理該消息。 6xx: 全局錯(cuò)誤，請(qǐng)求不能在任何服務(wù)器中處理 。,INVITE請(qǐng)求消息,Request-Line: INVITE sip:01010000222.170.2.21;user=phone SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 222.170.2.22;branch=z9hG4bKaclqaxqNm From: ;tag=1c7314 To: Call-ID: 20581015610156unaT-66666666-01010000222.170.2.22 CSeq: 74175 INVITE Contact: Supported: em,timer,replaces Max-Forwards: 70 Accept-Language: en Allow: REGISTER,OPTIONS,INVITE,ACK,CANCEL,BYE,NOTIFY User-Agent: Gohigh-Sip-Gateway-MG3000-R16 FXS/v.4.20.354.608 Content-Type: application/sdp Content-Length: 208,Cancel請(qǐng)求消息,Request-Line: CANCEL sip:6666015192.216.2.18:5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.45:5060 From:;tag=D073.84C6 To: Call-ID: 0800.20F9.9C0A.3FEF.D073.84C6192.216.2.45:5060 CSeq: 5604 CANCEL Content-Length: 0 Max-Forwards: 70 Contact: sip:7777012192.216.2.45:5060 Supported: timer,ACK請(qǐng)求消息,ACK sip:6666015192.216.2.18:5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.45:5060 From: ;tag=D073.84C6 To: ;tag=3116BFC-C1F Call-ID: 0800.20F9.9C0A.3FEF.D073.84C6192.216.2.45:5060 CSeq: 5604 ACK Content-Length: 0 Max-Forwards: 70,BYE請(qǐng)求消息,BYE sip:7777004192.216.2.45:5060 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.18:5060 From: ;tag=31C3B60-5D0 To: ;tag=D343.04DB Date: Tue, 04 Jan 2000 17:24:15 GMT Call-ID: 9A14A53C-C20211D3-8021CF6B-62EE8EC3192.216.2.18 User-Agent: Gohigh-Sip-Gateway-MG3000 Max-Forwards: 6 Timestamp: 947006699 CSeq: 103 BYE Content-Length: 0,對(duì)INVITE請(qǐng)求的200 OK響應(yīng),SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/UDP 192.216.2.45:5060 From: ;tag=D5B5.84E1 To: ;tag=325DB78-2267 Date: Tue, 04 Jan 2000 17:34:46 GMT Call-ID: 0800.20F9.9C0A.3FEF.D5B5.84E1192.216.2.45:5060 Server: Gohigh-Sip-Gateway-MG3000 CSeq: 5576 INVITE Session-Expires: 1800;refresher=uas Allow: INVITE, OPTIONS, BYE, CANCEL, ACK, PRACK, COMET, REFER, SUBSCRIBE, NOTIFY, INFO Allow-Events: telephone-event Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 273,MGCP協(xié)議簡(jiǎn)介,MGCP的定義 MGCP協(xié)議的起源 MGCP協(xié)議結(jié)構(gòu)和命令 MGCP工作流程,什么是MGCP,媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（Media Gateway Control Protocol） ： 從外部呼叫控制單元（稱(chēng)為媒體控制器或呼叫代理）對(duì)電話(huà)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行控制的協(xié)議,MGCP起源,由Level 3公司牽頭組成的論壇開(kāi)發(fā)的Internet協(xié)議設(shè)備控制規(guī)范（Internet Protocol Device Control Specification）與Cisco/Bellcore（現(xiàn)為T(mén)elecord）合作開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（Simple Gateway Control Protocol）融合而成的。 分離網(wǎng)關(guān)的思想,MGCP的分離網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu),關(guān)鍵：將媒體變換功能和網(wǎng)關(guān)控制功能分離 媒體網(wǎng)關(guān)MG：提供PSTN和IP之間的媒體映射和編碼轉(zhuǎn)換功能 信令網(wǎng)關(guān)SG：負(fù)責(zé)信令轉(zhuǎn)換 媒體網(wǎng)關(guān)控制器MGC（Call Agent）：根據(jù)收到的信令控制媒體網(wǎng)關(guān)的連接的建立和釋放。MGC才真正對(duì)信令消息進(jìn)行分析和處理，并進(jìn)行應(yīng)用層的互通變換,網(wǎng)關(guān)分解功能模型,MGCP協(xié)議結(jié)構(gòu),協(xié)議消息分為：命令和響應(yīng) 采用三次握手方式（命令-響應(yīng)-證實(shí)） 采用SDP描述連接參數(shù)（IP地址、UDP端口、編碼方式和RTP應(yīng)用文檔等） 采用UDP傳送,MGCP協(xié)議命令,EndpointConfiguration：CAMG NotificationRequest： CAMG Notify：MGCA CreateConnection： CAMG ModifyConnection： CAMG DeleteConnection：CAMG AuditEndpoint： CAMG AuditConnection： CAMG RestartInProgress： MGCA,呼叫控制流程（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）,用戶(hù)A,網(wǎng)關(guān)A,呼叫代理,網(wǎng)關(guān)B,與PSTN電話(huà)的呼叫流程,RGW,Analog Phone A,Call Agent Media Gateway Controller,MGCP,MGCP,IP網(wǎng) 話(huà)音,PSTN網(wǎng),Analog Phone A,TGW,SS7,ISUP/IP,ISUP/SS7,SG,用戶(hù)A,網(wǎng)關(guān)A,呼叫代理,TGW,開(kāi)始記錄,雙向連通,SS7,IAM,（建立TGW PSTN側(cè)的中繼連接）,MDCX+RQNT,呼叫控制流程（與H.323終端多連接）,用戶(hù)A,RGW,呼叫代理,H.323終端,GK,RGW,Gatekeeper,H.323,H.323,呼叫流程（與SIP終端）,SIP Phone User,RGW,Analog Phone A,Call Agent Media Gateway Controller,MGCP,SIP,IP網(wǎng) 話(huà)音,SIP Proxy,用戶(hù)A,網(wǎng)關(guān)A,呼叫代理,SIP代理,開(kāi)始記錄,雙向連通,用戶(hù)B,H248協(xié)議簡(jiǎn)介,H.248與MGCP 終端與（Termination）上下文（Context） H.248八個(gè)命令 典型呼叫過(guò)程,H.248與MGCP,是網(wǎng)關(guān)分離概念的產(chǎn)物 是基于主從原則的協(xié)議 由ITU和IETF共同制定，ITU的為H.248，IETF的為Megaco H.248是在MGCP協(xié)議（RFC2705）的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的一種協(xié)議 H.248已逐步取代MGCP成為網(wǎng)關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,兩個(gè)重要抽象概念,終端（Termination）是MG邏輯實(shí)體，能夠發(fā)送和/或接收一種或多種媒體 上下文（Context）是一些終端之間的聯(lián)系，是描述終端間拓?fù)潢P(guān)系和媒體混合/交換的參數(shù),終端（Termination）,模擬用戶(hù)接入網(wǎng)關(guān)中的電話(huà)線、中繼網(wǎng)關(guān)中的中繼電路都是終端的實(shí)例。 一個(gè)終端在任一時(shí)刻屬于且只能屬于一個(gè)上下文。 終端可以是固定的，即在MG啟動(dòng)時(shí)被初始化并一直存在的，例如一個(gè)TDM Channel，也可以是臨時(shí)的，即在需要時(shí)被創(chuàng)建，例如RTP Flows。,終端（Termination）,ROOT終端代表MG本身。 終端可以有應(yīng)用其上的信令 終端可以設(shè)置來(lái)檢測(cè)事件 終端可以累積統(tǒng)計(jì)信息，在接到請(qǐng)求時(shí)或從上下文中被刪除時(shí)發(fā)給MGC,上下文（Context）,上下文是連接終端的橋梁。 一個(gè)上下文可以包含一個(gè)或更多終端。 NULL上下文包含所有未使用的終端。 Context中允許的Termination數(shù)目是MG的一個(gè)特性參數(shù),八個(gè)命令,H.248的命令可以用binary編碼也可以用text編碼。MGC必須同時(shí)支持兩種編碼方式。 用于終端操作的有Add, Subtract, Move, Modify四個(gè)命令。 用于事件報(bào)告的Notify。 用于管理的AuditCapability, AuditValue, ServiceChange,典型呼叫過(guò)程,User A,RGW1,MGC,RGW2,User B,MODIFY to check off-hook,MODIFY to check off-hook,Response,Response,UserA offhook,N