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H．248/Megaco協(xié)議在全IP網(wǎng)絡(luò )中的應用
摘要：軟交換和全IP網(wǎng)絡(luò )是通信技術(shù)發(fā)展的趨勢。介紹了應用于MGC和MG之間的H.248/Megaco協(xié)議，以及如何在TCP和UDP上傳輸該協(xié)議的各種消息。討論了提高該協(xié)議在IP網(wǎng)上傳輸安全性的兩種方法。隨著(zhù)IPv6技術(shù)的成熟和市場(chǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )的全IP化是未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的必然趨勢，傳統電路交換網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)也正在正經(jīng)相融合，電信網(wǎng)的核心部分將演化成為單一的分組網(wǎng)絡(luò )。作為下一代網(wǎng)絡(luò )（NGN）控制核心的軟交換，結合了傳統電話(huà)網(wǎng)絡(luò )可靠性和IP技術(shù)的靈活性、有效性等優(yōu)點(diǎn)，是傳統的電路交換網(wǎng)向分組化網(wǎng)絡(luò )過(guò)渡的重要網(wǎng)絡(luò )概念。軟交換的核心思路就是通過(guò)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離能主呼叫控制與承載分離實(shí)現相對獨立的業(yè)務(wù)體系，使業(yè)務(wù)真正于網(wǎng)絡(luò )，靈活有效地實(shí)現業(yè)務(wù)的提供。因此將傳統的網(wǎng)關(guān)分解為媒體網(wǎng)關(guān)控制器MGC（Media Gateway Controller）和媒體網(wǎng)關(guān)MG（Media Gateway），這種結構的最大好處在于業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )規模具有良好的可擴展性。
媒體網(wǎng)關(guān)可以劃分為中繼媒體網(wǎng)關(guān)、ATM中繼媒體網(wǎng)關(guān)和綜合業(yè)務(wù)媒體網(wǎng)關(guān)等類(lèi)型，主要用于終結電路交換網(wǎng)的媒體流以及負責各種用戶(hù)或接入網(wǎng)的綜合接入。媒體網(wǎng)關(guān)控制器則對與媒體網(wǎng)關(guān)中的媒體通道的連接控制相關(guān)的呼叫狀態(tài)部分進(jìn)行控制。目前，媒體網(wǎng)關(guān)控制器與媒體網(wǎng)關(guān)之間通過(guò)H.248/Megaco協(xié)議進(jìn)行通信。媒體網(wǎng)關(guān)控制器可以通過(guò)它實(shí)現對媒體網(wǎng)關(guān)的控制，媒體網(wǎng)關(guān)也可以通過(guò)向媒體網(wǎng)關(guān)控制報告用戶(hù)端的事件，從而實(shí)現正常的通信。
1 軟交換的體系結構及H.248/Megaco協(xié)議
軟交換設備（Soft Switch）也稱(chēng)為呼叫服務(wù)器（Call Server）或者媒體網(wǎng)關(guān)控制器MGC，它是NGN的控制功能實(shí)體，為NGN提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)呼叫控制和連接控制功能，是呼叫與控制的核心。MGC的功能主要包括呼叫控制功能、業(yè)務(wù)提供功能、業(yè)務(wù)交換功能、資源管理功能、互聯(lián)互通功能、SIP代理功能、媒全網(wǎng)關(guān)接入功能等。軟交換網(wǎng)絡(luò )從功能上可以分為應用層、控制層、傳輸層和接入層，如圖1所示。
應用層利用底層的各種網(wǎng)絡(luò )資源為用戶(hù)提供豐富多樣的網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)。主要包括應用服務(wù)器AS（Application Server）、AAA服務(wù)器（Authority Authentication and Accounting Server）、策略服務(wù)器PS（Policy Server）和智能網(wǎng)SCP等。其中最主要的功能實(shí)體是應用服務(wù)器，它是軟件交換網(wǎng)絡(luò )體系中業(yè)務(wù)的執行環(huán)境。
控制層主要提供呼叫控制、連接控制、協(xié)議處理等能力，并為業(yè)務(wù)層提供訪(fǎng)問(wèn)層各種網(wǎng)絡(luò )資源的開(kāi)放接口。該層的主要組成部分是MGC。
傳輸層負責提供各種信令和媒體流傳輸的通道，網(wǎng)絡(luò )的核心傳輸網(wǎng)將是IP分組網(wǎng)絡(luò )。
接入層提供各種網(wǎng)絡(luò )和設備接入到核心骨干網(wǎng)的方式和手段，主要包括信令網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)等多種接入設備。
在通信系統中，控制是通過(guò)協(xié)商解決的，相應地就必須有協(xié)議。在NGN體系結構中，軟交換作為控制中心，正是通過(guò)支持H.248/Megaco、SIP、SIGTRAN、BICC、H.323等多種協(xié)議實(shí)現的。
軟交換設備之間采用SIP（Session Initiation Protocol）協(xié)議或者BICC（Bearer Independent Call Control）協(xié)議，軟交換設備與信令網(wǎng)關(guān)之間采用信令傳送協(xié)議SIGTRAN（Signaling Transport）在IP網(wǎng)絡(luò )中傳遞電路交換信令。在軟交換設備與媒體網(wǎng)關(guān)、H.248終端以及接入網(wǎng)關(guān)之間則采用H.248/Megaco協(xié)議。
H.248/Megaco協(xié)議是2000年由ITU-T第16工作組提出的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，它是在早期的MGCP協(xié)議(RFC2705)基礎上結合其它媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議特點(diǎn)發(fā)展而成的種協(xié)議。它提供控制媒體的建立、修改和釋放機制，同時(shí)也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統網(wǎng)絡(luò )終端的呼叫，解決了H.323的復雜、伸縮性差著(zhù)問(wèn)題，是下一代網(wǎng)絡(luò )關(guān)鍵的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。
H.248/Megaco的另一個(gè)特點(diǎn)是消息格式既可以采用文本格式，也可以采用ASN.1的二進(jìn)制編碼格式。在對媒體流進(jìn)行描述時(shí)，如果消息格式是文本格式，則采用SDP描述媒體流。如果消息格式是二進(jìn)制編碼格式，則使用協(xié)議規定的編碼。因此在協(xié)議實(shí)現時(shí)，若要求各廠(chǎng)商設備互通，就需要實(shí)現兩種編碼方式。這一特點(diǎn)是IETF和ITU-T合作的結果。H.248/Megaco協(xié)議中的主要概念有終結點(diǎn)、關(guān)聯(lián)和包：
（1）終結點(diǎn)（Termination）是媒體網(wǎng)關(guān)上的一個(gè)邏輯實(shí)體，能夠發(fā)送和接收一種或多種媒體，如模擬用戶(hù)接入網(wǎng)關(guān)中的電話(huà)線(xiàn)、中繼網(wǎng)關(guān)中的中繼電路，一個(gè)終端在任一時(shí)刻屬于且只能屬于一個(gè)關(guān)聯(lián)。
（2）關(guān)聯(lián)（Context）是一些終端之間的聯(lián)系，描述了終端間拓撲關(guān)系和媒體混合/交換的參數，表示一組終結點(diǎn)之間的連接關(guān)系。在一個(gè)關(guān)聯(lián)中可以存在若干個(gè)終結點(diǎn)，其數目完全由媒體網(wǎng)關(guān)的特性決定�？贞P(guān)聯(lián)表示所有與其它終點(diǎn)沒(méi)有聯(lián)系的終結點(diǎn)。
（3）包（Package）通過(guò)允許終結點(diǎn)具有可選的特性、事件、信號和數據，媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議實(shí)現了對具有不同特點(diǎn)的終結點(diǎn)的支持。同時(shí)，為了實(shí)現媒體網(wǎng)關(guān)與媒體網(wǎng)關(guān)控制器的互操作，這些可選項可以被組合成包。
H.248/Megaco協(xié)議建立了多種傳輸機制，保證了協(xié)議消息在媒體網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器之間的可靠傳輸。
2 TCP/UDP協(xié)議的區別及運用場(chǎng)合
H.248/Megaco定義的各種協(xié)議消息既可以在TCP上傳輸，也可以在UDP上傳輸，TCP和UDP之間的主要區別是可靠性和復雜度。
TCP協(xié)議可以提供端到端可靠的數據傳輸。TCP協(xié)議采用了多項提高可靠性的技術(shù)以克服底層IP網(wǎng)絡(luò )傳輸的不可靠性，它并不區分結構化的數據流，只支持數據流的傳輸。應用程序必須在連接之前了解數據流的內容，并對其格式進(jìn)行協(xié)商，對數據流的進(jìn)一步處理完全留給應用程序本身來(lái)完成。TCP也允許用戶(hù)指定連接的安全性和優(yōu)先級，這兩個(gè)功能并非是現在所有的TCP產(chǎn)品中都有，但在TCP標準中作了定義。TCP協(xié)議還提供了全雙工聯(lián)接、向
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