VOIP第6章H.248协议原理

H.248协议原理中兴通讯学院NGN课程团队NA_PT_C_T01011正如一提Internet我们就会想到TCP/IP一样，一提NGN我们便会想到H.248，H.248是庞大的NGN协议体系中最为重要的协议。2学习目标学习完成本课程您将会：了解H.248协议基本概念掌握H.248协议相关术语掌握H.248消息结构掌握H.248基本流程3课程内容

第一章H.248协议基本概念第二章H.248协议消息第三章H.248基本流程分析4历史背景基于H323体系的第一代IP电话PSTN/ISDNGWGKH323Terminal媒体变换信令转换呼叫控制功能扩展性不强：业务的实现需要对复杂的网关实体进行改造。容量扩展性不强：网关功能实体太过复杂，对大规模用户的使用支持不好。5网关分解模型软交换信令网关媒体网关BICC/SIP-TRTP/RTCPSIGTRANISUP/MTPTDMTrunkMGCP/H.248控制层接入层6H.248的发展历史7H.248与MGCP的关系H.248与MGCP都是媒体网关控制协议，用在媒体网关控制器（MGC）和媒体网关（MG）之间的通信。H.248和MeGaCo是同一种协议，是ITU-T与IETF在MGCP协议的基础上共同制定的，ITU-T称之为H.248协议，而IETF称为MeGaCo协议。由于MGCP协议在描述能力上的欠缺，限制了其在大型网关上的应用。对于大型网关，H.248协议是一个好的选择。与MGCP用户相比，H.248除了支持文本编码方式外，增加了二进制编码方式，此外传输层协议也可选择UDP/TCP/SCTP等多种协议承载。H.248/MeGaCo是MGCP的后继协议和最终替代者，随NGN的不断发展，H.248协议将得到越来越广泛的应用。8网关模型关联域（Context）Termination媒体网关TerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerminationTerm.X终端（Termination）Context.X9终端和关联域终端（Termination）：能够发送或接收一种或多种媒体流的逻辑实体。半永久终端：物理实体，例如IAD的一个用户接口。临时性终端：临时性的信息流，例如RTP流。根（Root）终端：代表整个媒体网关。关联域（Context）：表示一组终端之间的联系。空关联域（NullContext）：包含所有那些与其它终端没有联系的终端，例如所有的空闲用户线被做为终端包含在空关联域中。10H.248网关连接模型在H.248/Megaco定义的网关连接模型中，包括终端和关联域两个实体。一个关联域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域。TerminationSCNBearerChannelTerminationSCNBearerChannelTerminationRTPStreamContextContextContextMediaGatewayNullContextTerminationSCNBearerChannelTerminationSCNBearerChannelTerminationRTPStreamTerminationRTPStreamContext11相关术语-终端ID、终端特性终端ID（TerminationID）终端可用TerminationID进行标识，TerminationID由MG分配。TerminationID可以使用通配值“ALL”和“CHOOSE”。“ALL”表示多个终端，在文本格式的H.248信令跟踪中以“*”表示；“CHOOSE”则用来指示MG必须自己选择符合条件的终端，在文本格式的H.248信令跟踪中以“$”表示。终端特性性质（Property）：服务状态、媒体信道属性等；事件（Event）：例如摘机、挂机等；信号（Signal）：例如拨号音、DTMF信号等；统计（Statistics）：采集并上报给MGC的统计数据；12相关术语-描述符描述符（Descriptor）：相关的终端特性被组合成描述符，H248V1共定义了19个描述符，可以分为以下7类：终端状态和配备：TerminationState、Modem；媒体流相关属性：Media、Stream、Local、Remote、LocalControl、Mux；事件相关特性：Events、DigitMap、EventBuffer、ObservedEvents；信号特性：Signals；特性监视和管理：Audit、Statistics、Packages、ServiceChange；关联域特性：Topology；出错指示：Error13描述符详解14相关术语-关联域特性关联域ID（ContextID）：一个由媒体网关（MG）选择的32位整数，在MG范围内是独一无二的，特殊关联域编码对照如下：关联二进制编码文本编码含义空关联0“_”表示在网关中所有与其它任何终端都没有关联的终端CHOOSE关联0xFFFFFFFE“$”表示请求MG创建一个新的关联ALL关联0xFFFFFFFF“*”表示

MG的所有关联15相关术语-关联域特性拓扑（Topology）：描述关联域中终端之间的媒体的流向。优先级（Priority）：表示MG处理关联域的先后次序。“0”为最低优先级，“15”为最高优先级。紧急呼叫的标识符（IndicatorforEmergencyCall）：用于关联域向MG提供紧急呼叫关联域的信息。MG优先处理使用紧急呼叫标识符的呼叫。16相关术语-包包（Packages）：一种终端特性描述的扩展机制，凡是未在基础协议的描述符中定义的终端特性可以根据需要增补定义相应的包。常见包分类：al（AnalogLineSupervisionPackage模拟线监控包）cg（CallProgressTonesGeneratorPackage呼叫进程音生成包）dd（DTMFdetectionPackageDTMF检测包）nt（NetworkPackage网络包）17常见包事件/信号/特性al/fl：模拟线监控包拍叉（flashhook）事件al/of：模拟线监控包摘机（offhook）事件al/on：模拟线监控包挂机（onhook）事件al/ri：模拟线监控包振铃音（ring）信号cg/dt：呼叫进程音生成包拨号音（DialTone）信号cg/rt：呼叫进程音生成包回铃音（RingingTone）信号cg/bt：呼叫进程音生成包忙音（BusyTone）信号cg/ct：呼叫进程音生成包拥塞音（CongestionTone）信号cg/wt：呼叫进程音生成包嗥鸣音（WarningTone）信号cg/cw：呼叫进程音生成包呼叫等待音（CallWaitingTone）信号dd/ce：DTMF检测包收号（DigitMapCompletion）事件nt/jit：网络包最大抖动缓存（MaximumJitterBuffer）特性18思考题在网关连接模型中，什么情况下会出现一个关联域中只存在1个终端？19课程内容

第一章H.248协议基本概念第二章H.248协议消息第三章H.248基本流程分析20H.248消息类型H.248定义了8个命令，用于对协议连接模型中的逻辑实体（关联和终端）进行操作和管理，命令提供了实现对关联和终端进行完全控制的机制。H.248规定的命令大部分用于MGC实现对MG的控制。通常MGC作为命令起始者，MG作为命令响应者接收。H.248具体命令及含义如下：21Add命令MGMGCAddMGC→MG增加一个终端到一个关联域中如果ContextID没有指定就新建一个关联域

22Modify命令MGCAddModifyMGC→MG修改一个终端的属性、事件和信号参数MG23Subtract命令MGCAddModifySubtractMGC→MG从一个关联域中删除一个终端如果关联域中没有其它终端则删除关联域MG24Move命令MGCAddModifySubtractMoveMGC→MG将一个终端从一个关联域中移到另一个关联域中MG25AuditValue命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueMGC→MG获取有关终端的当前特性，事件、信号和统计信息MG26AuditCapability命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilityMGC→MG获取一个媒体网关的容量性能指标MG27Notify命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilityNotifyMG→MGCMG将检测到的事件通知给MGC，如摘机事件MG28ServiceChange命令MGCAddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilityNotifyServiceChangeMGC↔MGMGC→MG启动服务退出服务MG→MGC

启动服务退出服务注册MG29H.248基于事务的传递机制事务（Transaction）：事务（Transaction）是由TransactionID来标识事务（Transaction）由一个或者多个动作（Action）组成一个动作（Action）又由一系列命令（Command）组成这些命令（Command）都局限在一个关联域（Context）之内，因而每个动作通常指定一个关联域标识（ContextID）。所以事务（Transaction）最终是由MG和MGC之间的一组命令组成。30接收方事务的三次握手响应机制发送方TransactionRequestTransactionReply/TransactionPendingTransactionResponseAck31H.248消息结构Transaction1H248MessageContext1Command1Command2Context3Command1Command2Command3Command4Context2TopologyDescriptorTransaction2……一个消息（Message）包含一个或多个事务（Transaction），消息内的事务是相互独立的，当多个被独立处理时，消息没有规定处理的先后次序。32H.248协议栈结构网络层协议一般采用IP协议，也可以采用ATM协议。传输层协议可以采用UDP、TCP和SCTP协议，目前中兴公司采用的都是UDP协议。H.248定义的通讯端口号固定为2944（文本方式编码）和2945（二进制方式编码）。IPH.248MessageUDP/TCP/SCTP33思考题为什么H.248消息可以选用非面向连接、不安全不可靠的传输层协议UDP进行传输？使用UDP协议传输有什么好处？34课程内容

第一章H.248协议基本概念第二章H.248协议消息第三章H.248基本流程分析35网关注册流程IADSVC_CHG_REQSVC_CHG_REPLYMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32689{Context=-{ServiceChange=ROOT{Services{Method=Restart,Reason=902,ServiceChangeAddress=2944}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32689{C=-{SC=ROOT}}SS36网关注销流程MGSVC_CHG_REQSVC_CHG_REPLYMEGACO/1[202.101.2.1]:2944T=196720{C=-{SC=ROOT{SV{MT=FO,RE=908}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=196720{C=-{SC=ROOT}}

SS37终端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘机NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32752{Context=-{Notify=AG58900{ObservedEvents=2000{20020001T00244500:al/of}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32752{C=-{N=AG58900}}38终端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘机NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588559{Context=-{Modify=AG58900}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588559{C=-{MF=AG58900{DM=DM720473167054{(FF|2345XXXX|6789XXXX|8111XXXX)},E=2003{dd/ce{DM=DM720473167054},al/on,al/fl},SG{cg/dt}}}}MOD_REQ放拨号音MOD_REPLY39终端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘机NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32753{Context=-{Notify=AG58900{ObservedEvents=2003{20020001T00244700:dd/ce{ds="23450001",Meth=UM}}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32753{C=-{N=AG58900}}MOD_REQ放拨号音MOD_REPLY拨号NTFY_REQNTFY_REPLY40终端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘机NTFY_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588560{Context=32755{Add=AG58900,Add=RTP/00000{Media{Stream=1{Local{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588560{C=${Add=AG58900,Add=${Media{Stream=1{LocalControl{Mode=ReceiveOnly,nt/jit=40},Local{v=0c=INIP4$m=audio$RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}

MOD_REQ放拨号音MOD_REPLY拨号NTFY_REQNTFY_REPLYADD_REQADD_REPLY41终端呼叫流程SSNTFY_REPLYIADIAD摘机NTFY_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588561{C=${A=AG58901,A=${M{ST=1{O{MO=SR,nt/jit=0},L{v=0c=INIP4$m=audio$RTP/AVP08a=ptime:20},R{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588561{Context=32756{Add=AG58901,Add=RTP/00001{Media{Stream=1{Local{v=0c=INIP4202.202.202.3m=audio4004RTP/AVP0a=ptime:20},Remote{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP08a=ptime:20}}}}}}MOD_REQMOD_REPLYNTFY_REQNTFY_REPLYADD_REQADD_REPLYADD_REQADD_REPLY42终端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振铃MOD_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588562{C=32756{MF=AG58901{SG{al/ri}}}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588562{Context=32756{Modify=AG58901}}43终端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振铃MOD_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588563{Context=32755{Modify=AG58900}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588563{C=32755{MF=AG58900{E=2004{al/on,al/fl},SG{cg/rt}}}}

MOD_REPLYMOD_REQ放回铃音44终端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振铃MOD_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32756{C=32756{N=AG58901}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Transaction=32756{Context=32756{Notify=AG58901{ObservedEvents=2000{20020001T00244800:al/of}}}}MOD_REPLYMOD_REQ放回铃音摘机NTFY_REPLYNTFY_REQ45终端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振铃MOD_REQMEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588564{C=32756{MF=AG58901{E=2001{al/on,al/fl},SG{}}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588565{C=32755{MF=RTP/00000{M{ST=1{R{v=0c=INIP4202.202.202.3m=audio4004RTP/AVP0a=ptime:20}}}}}}MOD_REPLYMOD_REQ放回铃音摘机NTFY_REPLYNTFY_REQMOD_REQMOD_REQ46终端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振铃MOD_REQMEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588564{Context=32756{Modify=AG58901}}MEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588565{Context=32755{Modify=RTP/00000{Media{Stream=1{Local{v=0c=INIP4202.202.202.2m=audio4000RTP/AVP0a=ptime:20},Remote{v=0c=INIP4202.202.202.3m=audio4004RTP/AVP0a=ptime:20}}}}}}MOD_REPLYMOD_REQ放回铃音摘机NTFY_REPLYNTFY_REQMOD_REQMOD_REQMOD_REPLYMOD_REPLY47终端呼叫流程SSMOD_REPLYIADIAD振铃MOD_REQMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588566{Context=32755{Modify=AG58900,Modify=RTP/00000}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588566{C=32755{MF=AG58900{SG{}},MF=RTP/00000{M{ST=1{O{MO=SR}}}}}}

MOD_REPLYMOD_REQ放回铃音摘机NTFY_REPLYNTFY_REQMOD_REQMOD_REQMOD_REPLYMOD_REPLYMOD_REQMOD_REPLY通话开始48终端呼叫流程SSIADIAD挂机MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32757{C=32756{N=AG58901}}

MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Transaction=32757{Context=32756{Notify=AG58901{ObservedEvents=2001{20020001T00245000:al/on}}}}

NTFY_REPLYNTFY_REQ49终端呼叫流程SSIADIAD挂机MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588567{C=32756{Subtract=RTP/00001{Audit{Statistics}}}}T=12588568{C=32756{S=AG58901}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588567{Context=32756{Subtract=RTP/00001{Statistics{rtp/ps=129,rtp/pr=51,rtp/pl=0,rtp/jit=0,rtp/delay=0,nt/os=20640,nt/or=8160,nt/dur=3000}}}}Reply=12588568{Context=32756{Subtract=AG58901{Statistics}}}NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLY50终端呼叫流程SSIADIAD挂机MEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588569{Context=32755{Modify=AG58900}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588569{C=32755{MF=AG58900{SG{cg/bt}}}}

NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY放忙音51终端呼叫流程SSIADIAD挂机MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588570{C=-{MF=AG58901{E=2000{al/of}}}}MEGACO/1[202.202.202.3]:2944Reply=12588570{Context=-{Modify=AG58901}}NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY放忙音MOD_REPLYMOD_REQ52终端呼叫流程SSIADIAD挂机MEGACO/1[202.202.202.2]:2944Transaction=32758{Context=32755{Notify=AG58900{ObservedEvents=2004{20020001T00245100:al/on}}}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944P=32758{C=32755{N=AG58900}}

NTFY_REPLYNTFY_REQSUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY放忙音MOD_REPLYMOD_REQ挂机NTFY_REPLYNTFY_REQ53终端呼叫流程SSIADIADMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588571{Context=32755{Subtract=RTP/00000{Statistics{rtp/ps=103,rtp/pr=52,rtp/pl=0,rtp/jit=0,rtp/delay=0,nt/os=16480,nt/or=8320,nt/dur=4000}}}}Reply=12588572{Context=32755{Subtract=AG58900{Statistics}}}MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588571{C=32755{S=RTP/00000{AT{SA}}}}

T=12588572{C=32755{S=AG58900}}SUB_REQSUB_REPLY54终端呼叫流程SSIADIADMEGACO/1[202.202.202.2]:2944Reply=12588573{Context=-{Modify=AG58900}}

MEGACO/1[202.101.4.1]:2944T=12588573{C=-{MF=AG58900{E=2000{al/of}}}}SUB_REQSUB_REPLYMOD_REQMOD_REPLY通话结束55中继呼叫流程SoftswitchTG2TG1SG1SG2ZTELS1ZTELS21.IAM2.IAM3.Analysis&Routing4.Add5.ReplyofAdd6.Add7.ReplyofAdd8.IAM9.IAM10.ACM11.ACM12.Modify13.ReplyofModify14.ACM15.ACM16.ANM