NGN-H248 1

Instytut Telekomunikacji PW

NGN – funkcje bramowe i architektura H.248 Materiały wykładowe

do użytku wewnętrznego

NGN-H248 2

H248 – kontekst 3GPP

Rel. 7

NGN-H248 3

Punkt wyjścia: architektura BICC

Z wcześniejszych rozważań:

połączenie ::= transport + medium(zakodowany sygnał użytkowy)

Brama medialna - MG (media gateway)

Sterownik bramy m. MGC (MG controller)

Główna cecha - dekompozycja

• obsługa "medium" - brama MG

• obsługa połączeń..., sterowanie bramą - MGC

Przesłanki do rozdzielenia MG i MGC

• techniczne (specjalizacja usługowa MGC i

ewolucja platform multimedialnych - np. w

GSM/UMTS, IMS, niezawodność)

• subiektywne preferencje operatorskie

(sygnalizacja "u mnie")

• inne, np. wynikające z uregulowań prawnych

• BIWF - Bearer Interworking

• CC / BC – Call /Bearer Control

• CSF – Call Service Function

• CBC - Call Bearer Control

• MG – Media Control

• MGC – Media Gateway Control

Kanoniczna architektura MG/MGC

• protokół BC można enkapsulować w CC

CC

CC/BC

BC BC

sterowanie zgłoszeniami/połączeniami

połączenia

np. RTP-RTCP/UDP/IP

BIWF == MG

CSF == MGC styk CBC==Mc

BICC - protrokół warstwy CC

protokół BC

parametry

połączenia

NGN-H248 4

Softswitch a Megaco/H.248

• Architektura fizyczna dla środowiska PSTN/IP

na rysunku - podzbiór "tranzytowy"

• Fizyczne realizacja MGC, SGW, MGW

dozwolone różne kombinacje

IP

MGCF MGCF

RTP-RTCP/UDP/IP

BICC, SIP-I,T

SIP, "H.323"

MGF

Me

ga

co

/H.2

48

MGF

SGW

C

ISUP, DSS1,...

Połącz T1-T2 do adr. b

Połącz T2-T1 z adr b

b a

T1 T2 T3 T4

Połącz T3-T4 z adr. a

Połącz T4-T3 do adr. a

BC

sterowanie

połączeniem

MGxF – Media Gateway x Function

NGN-H248 5

Softswitch a Megaco/H.248 - cd.

Brama medialna - główne funkcje:

• transkodowanie

• komutacja

• transport informacji użytkowej

• obsługa sygnalizacji wewn.kanał. (in-band) na

rzecz CC (bez semantyki)

Realizacja architektury MG/MGC

• Megaco/H.248

• ...

Główny składnik architektury

• protokół Megaco/H.248

Oś rozwiązania

• model „zgłoszenia” (elementy zgłoszenia)

• zdarzenia dla elementów zgłoszenia

• komendy, w tym operacje na elementach

zgłoszenia

MGC MGC

RTP/RTCP

BICC, SIP-T

SIP, "H.323"

MG MG

Megaco/H.248

MGC

MG

Megaco/H.248 Model

zgłoszenia

BC

• Składniki funkcjonalne - rola

de facto połączenie

w nszym rozumieniu

NGN-H248 6

Protokół H.248/Megaco

• Połączenie H.248 (właściwie „lokalna” konferencja multimedialna)

wewnętrzny schemat przepływów pomiędzy zakończeniami danej bramy MG

Model połączenia

• zakończenia (termination)

- reprezentują źródła i ujścia mediów (kodowanych sygnałów użytkowych)

• medium (media flow) = strumień (StreamID)

• zazwyczaj zakończenie == 1-strumień

- fizyczne (np. łącza cyfrowe) i nietrwałe (ephemeral) (np. porty TCP/UDP)

- zakończenia posiadają własności (ustawiane atrybuty, np. przeplot

strumieni)

• strumienie - posiadają cechy jak kodowanie, kierunek (send/receive…), port

• kontekst (zgłoszenie) to zgrupowania zakończeń w „konferencję”

- zawiera zakończenia (operacje dodawania/usuwania)

- multimedialność - mieszanie strumieni o tym samym sId=x

Zdarzenia (events)

• wykrywane w zakończeniach (stany, cyfry, ciągi cyfr) i zgłaszane do MGC

• sygnały (signals) wymuszane na zakończeniach/strumieniach

(np. „dołącz ton...”) - podobnie jak w przypadku styku V.5, PSTN Protocol

• …

Komendy

• dodawanie/przesuwanie/usuwanie zakończeń do/z kontekstów (MGC->MG)

• modyfikowanie cech zakończeń, polecenia wykrywania zdarzeń, generowanie

sygnałów (MGC->MG)

• raportowania / wywoływania zdarzeń (MG->MGC) / (MGC->MG)

• nadzoru

sId=1 Termination

MGC

MG

Megaco/H.248

Termination

ID=

RT4562b

Termination

ID=

PC75/2/0

Context Id = 235122

sId=1

sId=2

sId=2

Model połączenia

BC

Model

zgłoszenia

port IP/UDP

transkodowanie ustawiane „automatycznie”

przez MG wg kodeków każdego strumienia

Port

IP/UDP

Port

240

Port

250

NGN-H248 7

Definicja funkcji H.248 - pakiety

• Służą do definiowania szczegółowych funkcjonalności protokołu

– wszystkie typy zdarzeń, sygnałów, statystyk definiowane w

pakietach (ang. package)

– można też definiować dodatkowe własności (np. zakończeń)

• Definiowanie pakietów – „never ending story” (por nast. slajd)

– opracowywane przez szereg ciał (rejestrowane w IANA)

– jest miejsce na pakiety prywatne

• Pakiety mogą dziedziczyć z innych pakietów i rozszerzać je

NGN-H248 8

Standardy Megaco/H.248

• RFC 2805 – wymagania

• RFC 3015 (Megaco) lub ITU-T Rec. H.248 (H.248.1 – basic + Annexes A-E – pakiety funkcjonalne)

• H.248 Annexes F to K +… (H.248.2 – H.248.72; pakiety funkcjonalne)

• H Series Supp 2,6,7,8,9

H.248.2 Facsimile, text conversation and call discrimination packages

H.248.3 User interface elements and actions packages

H.248.4 Transport over Stream Control Transmission Protocol (SCTP)

H.248.5 Transport over ATM

H.248.6 Dynamic Tone Definition package

H.248.7 Generic Announcement package

H.248.8 Error code and service change reason description

H.248.9 Advanced media server packages

H.248.10 Media gateway resource congestion handling package

H.248.11 Media gateway overload control package

H.248.12 H.248.1 packages for H.323 and H.324 interworking

H.248.13 Quality Alert Ceasing package

H.248.14 Inactivity timer package

H.248.15 SDP H.248 package attribute

H.248.16 Enhanced digit collection packages and procedures

H.248.17 Line test packages

H.248.18 Package for support of multiple profiles

H.248.19 Decomposed multipoint control unit, audio, video and data conferencing packages

H.248.20 The use of local and remote descriptors with H.221 and H.223 multiplexing

…

NGN-H248 9

Ważniejsze komendy

• Ogólna postać: Komenda = Id zakończenia { lista deskryptorów }

– deskryptory: struktury danych do opisu wartości atrybutów zakończeń, np. strumieni: Media {

Stream=1 {

LocalControl {

mode=receiveonly

}

}

– komendy zamykane w transakcje, dla których udziela się odpowiedzi(identyfikacja tr/odp)

• Transaction = nnn { Context = ccc { lista komend } Context = bbb ... }

• Reply = nnn { Context = ccc { lista komend } Context = bbb ... }

– składnia: binarna lub tekstowa

• Add - dodaj zakończenie do kontekstu

– Add = PC75/2/0 (dla zakończeń trwałych id zakończenia znane przez MGC)

– Add = $ (dla zakoń. nietrwałych: Id zakończenia MG zwróci w odpowiedzi)

Termination

ID=

RT4562b

Termination

ID=

PC75/2/0

Termination

ID=

RT4562b

Termination

ID=

PC75/2/0

Transaction=1 { Ctxt=2 {Add = $ ... } } Reply=1 { Ctxt=2 {Add = RT4562c ...} }

Termination

ID=

RT4562c

Id zakończenia

Context = 2 Context = 2

NGN-H248 10

Ważniejsze komendy – cd.

• Modify - zmodyfikuj wartości atrybutów kontekstu/zakończenia/strumienia

– do zmiany wartości atrybutów służą deskryptory

– por. następny slajd

• Move - przenieś zakończenie z bieżącego kontekstu do innego kontekstu

• Subtract - usuń zakończenie z kontekstu

• Notify - powiadomienie przez MG o wystąpieniu zdarzenia

– zdarzenie wcześniej było zarejestrowane przez MGC komendą Modify

– ustawiane deskryptorem Events

• Komendy zarządzania i nadzoru

– AuditCapability – odczyt przez MGC możliwych wartości parametrów MG

– AuditValue – odczyt przez MGC parametrów zakończeń w MG

– ServiceChange

• MG->MGC: np. raportowanie przez MG zmian konfiguracyjnych (np. restart MG, aktywacja/deaktywacja zakończeń, rejestrowanie się MG w MGC)

• MGC->MG: np. handover (przejęcie sterowania przez inne MGC), czy też żądanie aktywacji/deaktywacji zakończeń (funkcje poziomu zarządzania)

NGN-H248 11

Strumienie – kierunkowość

(przykład zmiany)

W tym przypadku do jednokierunkowości

e2e wystarczyłoby właściwie wysterować

strumień tylko w jednym z zakończeń

mode=sendreceive

• Strumień 2-kierunkowy

• Strumień 1-kierunkowy

Transaction=1 { Context= 235122 {

Modify= PC75/2/0 {

Media {

Stream=1 {

LocalControl {

mode=receiveonly

}

}

}

}

Modify= RT4562b {

Media {

Stream=1 {

LocalControl {

mode=sendonly

}

}

}

}

}

Context=jeszcze_inny {

...Modify …

}

}

Termination

ID=PC75/2/0

...

sId=1:

mode=sendreceive

Context Id = 235122

sId=1

sId=1

mode=sendreceive

kierunek „send”

„od środka kontekstu”

na zewnątrz

Termination

ID=RT4562b

...

sId=1:

mode= sendonly

Local {IP/UDP}

Remote {IP/UDP}

Termination

ID=PC75/2/0

...

sId=1:

mode=receiveonly

Context Id = 235122

sId=1

sId=1

własny adres transportowy

odległy adres transportowy

d eskryptor

s trumienia

Termination

ID=RT4562b

...

sId=1:

mode= sendreceive

Local {IP/UDP}

Remote {IP/UDP}

NGN-H248 12

Przykład obsługi zgłoszenia

• Nawiązanie sesji przez jeden MGC

MGC MG MG

Trans=1{ Context=$ {Add=T1,

Add=$ { Media {

Stream=1 { Lc{mode=receiveonly}

Local {opis "SDP"} } }

} } }

Reply=1{Context=100{Add=T1,

Add=T2 { Media {

Stream=1 {

Local{opis "SDP"} } }

}

Local {

v=0

c=IN IP4 $

m=audio $ RTP/AVP 0 2

}

Local {

v=0

c=IN IP4 194.25.161.1

m=audio 1111 RTP/AVP 0

} Trans=10{ Context=$ {Add=T4,

Add=$ { Media {

Stream=2 { Lc{mode=sendreceive}

Local {opis "SDP"}

Remote{opis "SDP"} } } } } }

Local {

v=0

c=IN IP4 $

m=audio $ RTP/AVP 0 }

Remote {

v=0

c=IN IP4 194.25.161.1

m=audio 1111 RTP/AVP 0 }

Reply=10{ Context=200 {Add=T4,

Add=T3 { Media {

Stream=2 {

Local {opis "SDP"}

} } } } }

Local {

v=0

c=IN IP4 180.10.10.10

m=audio 2222 RTP/AVP 0 }

Trans=2{ Context=100 {

Modify=T2 { Media {

Stream=1 { Lc{mode=sendreceive}

Remote {opis "SDP"} } } } } }

Remote{

v=0

c=IN IP4 180.10.10.10

m=audio 2222 RTP/AVP 0 }

Reply=2{ Context=100 { Modify=T2}

T1,T4 - trwałe,

z natury są 2-kierunkowe

MGC

MG MG T1 T2 T3 T4

1. IAM( T1)

194.25.161.1:1111

180.10.10.10:2222

Stream=1 Stream=2

2.

3. IAM( T1)

1. IAM

3. IAM

krok 2

NGN-H248 13

Przykład - cd.

• Współpraca z SIP/BICC

MGC MG MG

Trans=1{ Context=$ {Add=T1,

Add=$ { Media {

Stream=1 { Lc{mode=receiveonly}

Local {opis "SDP"} } }

} } }

Reply=1{Context=100{Add=T1,

Add=T2 { Media {

Stream=1 {

Local{opis "SDP"} } }

}

Trans=10{ Context=$ {Add=T4,

Add=$ { Media {

Stream=2 { Lc{mode=sendreceive}

Local {opis "SDP"}

Remote{opis "SDP"} } } } } }

Reply=10{ Context=200 {Add=T4,

Add=T3 { Media {

Stream=2 {

Local {opis "SDP"}

} } } } }

Local {

v=0

c=IN IP4 180.10.10.10

m=audio 2222 RTP/AVP 0 } Trans=2{ Context=100 {

Modify=T2 { Media {

Stream=1 { Lc{mode=sendreceive}

Remote {opis "SDP"} } } } } }

Reply=2{ Context=100 { Modify=T2}

194.25.161.1:1111

180.10.10.10:2222

MGC

MGC

MG MG T1 T2 T3 T4

1. IAM( T1)

Stream=1 Stream=2

3. IAM( T4) MGC

SIP/SDP

1. IAM( T1)

3. IAM( T4)

Zadanie:

samodzielnie

zaproponować scenariusz

sygnalizacyjny

NGN-H248 14

Dygresja: inne zastosowania MGC H.248 – składnik Media Sever

(systemy konferencyjne)

Sterow.

Wideokonf.

MG

media

Sygnalizacja CC/BC

H.2

48

(ste

row

. p

ołą

cz.)

Media server

Sterowanie aplikacyjne

Specjalizowany protokół sterowania

konferencjami

(np. GCCP)

(konfigurowanie konferencji,

zarządzanie uczestnikami,

zarządzanie dostępem do zasobów

konferencji - floor control)

Sterowanie konferencją

Sterowanie sesją i połącz.

Transport

GCC – Generic Conference Control

GCCP – Generic Conference Control

Protocol

MG – Media Gateway

GCCP_JOIN

GCCP_LEAVE

GCCP_INVITE

GCCP_LIST

GCCP_FLOOR_REQ/

GCCP_FLOOR_ACC/

GCCP_FLOOR_REJ

CC/BC