Chuong II GIỚI THIỆU GIAO THỨC MEGACO.H248.doc

Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
Chơng II
Giới thiệu giao thức MEGACO/H.248
2.1 Sự ra đời của MEGACO/H.248
Đầu năm 1998 nhiều nhà nghiên cứu cũng nh các nhà điều hành mạng đã đa ra
một số giao thức điều khiển cổng phơng tiện khác nhau (MGCP của IETF, MDCP của
ITU-T). Mặc dù nhu cầu về một giao thức điều khiển cổng phơng tiện là rất rõ ràng nh-
ng không có giao thức nào nhận đợc sự ủng hộ hoàn toàn. Tới cuối năm 1998, IETF
thành lập nhóm nghiên cứu về giao thức điều khiển cổng phơng tiện MEGACO
(MEgaco GAteway Control working group) với nhiệm vụ xây dựng một tiêu chuẩn mở
trên cơ sở IP dựa trên nguyên lý chủ/tớ để điều khiển các cổng phơng tiện, Nortel
Network là tổ chức đứng đầu nhóm này.
Nhóm nghiên cứu đã lựa chọn các u điểm của hai giao thức tiền thân MGCP và
MDCP, đồng thời bổ sung các tính năng tăng cờng, tới tháng 3 năm 1999, Nortel
Network chính thức công bố về một giao thức điều khiển cổng phơng tiện mới
MEGACO.
Song song với các nỗ lực của IETF trong việc xây dựng giao thức MEGACO, vào
tháng 5 năm 1999 nhóm nghiên cứu 16 (study group 16-SG16) cũng khởi xớng một dự
án mang tên: giao thức điều khiển cổng phơng tiện, sau này là H.248. Cũng vào mùa
hè năm đó, hiệp định về việc xây dựng một chuẩn quốc tế MEGACO/H.248 cũng đợc
ký kết giữa hai tổ chức này. Tới tháng 6 năm 2000, MEGACO/H.248 chính thức đợc
phê chuẩn bởi hai tổ chức này.
Trong quá trình xây dựng MEGACO/H.248, những ngời ủng hộ MGCP vẫn yêu
cầu IETF đa ra một RFC về giao thức MGCP. Vào tháng 10 năm 1999, văn bản này đ-
ợc ban hành nhng đây không phải là tiêu chuẩn chính thức của IETF, RFC này cũng
không đợc SG16 của ITU thừa nhận mặc dù hiện nay ISC ủng hộ MGCP.
Vào thời điểm hiện nay H.248 là giao thức chuẩn quốc tế duy nhất dành cho điều
khiển mọi loại cổng phơng tiện theo cơ chế chủ/tớ. H.248 sẽ tiếp tục đợc cải tiến và
phát triển hơn nữa nhờ nỗ lực không ngừng của IETF, ITU-SG16 và các tổ chức tiêu
chuẩn hoá khác.
2.2 Tổng quan về H.248

2.2.1 Tổng quan
H.248 là giao thức điều khiển cổng phơng tiện nói chung, bao gồm cổng nội hạt,
trung kế trong mạng PSTN, giao diện ATM, giao diện thoại và dây analog, điện thoại
IP, các loại server. Với tính năng hỗ trợ rộng rãi các ứng dụng một cách mềm dẻo, đơn
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 28 -
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
giản và hiệu quả ở mức chi phí hợp lý, H.248 sẽ là chuẩn đợc sử dụng trong mạng thế
hệ sau NGN. H.248 không bị ràng buộc với bất kỳ một giao thức điều khiển cuộc gọi
ngang cấp nào (ví dụ nh SIP hay H323) và hoàn toàn tuỳ thuộc vào thiết kế của ngời
quản trị mạng. Kiến trúc của H.248 dựa trên 3 lớp: lớp MGC, lớp MG và lớp H.248
Hình 2.1: Kiến trúc điều khiển của H.248
Lớp MGC chứa tất cả các phần mềm điều khiển, xử lý cuộc gọi. Lớp này thực
hiện các đặc điểm ở mức cuộc gọi nh phát triển cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, hội
thoại hay hold. Lớp MGC cũng thực hiện giao tiếp với các MGC cũng nh các
thực thể ngang cấp hay cấp dới khác, MGC quản lý mọi thuộc tính trong quá
trình giao tiếp.
Lớp MG thực hiện các kết nối lu lợng đi và tới các mạng khác, tơng tác với các
luồng lu lợng này qua ứng dụng báo hiệu và sự kiện. Lớp MG cũng điều khiển
các thuộc tính thiết bị của cổng phơng tiện (ví dụ nh giao diện với ngời dùng).
Lớp này không hề biết gì về việc điều khiển các thuộc tính cuộc gọi và hoạt
động theo sự điều khiển của lớp MGC.
Lớp MEGACO/H248 quy định cách thức mà lớp MGC điều khiển lớp MG.
2.2.2 Chức năng của giao thức H.248
Giao thức MEGACO/H.248 định nghĩa giao diện điều khiển của MGC đối với
MG. H.248 cung cấp các chức năng sau:
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 29 -
PSTN,
ATM,

...
Signalling Gateway
Call Agent
Media gateway Controller
IP Phone
Media Gateway
Lines
Media
Gateway
Trunking
Media
Gateway
Call control (SIP, H.323...)
Media Gateway Control
Layer (MGC)
Media Gateway Layer (MG)
Gateway Control Protocol
Signalling Gateway Layer (SG)
MEGACO/H.2
48
Protocol
SS7,...
Sigtran
Trunks
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
Hình 2.2: Vị trí và chức năng của giao thức H248\MEGACO
Điều khiển các loại MG khác nhau (TGW, RGW, AGW, MS)
Hỗ trợ đàm phán quyết định các thuộc tính cuộc gọi
Có khả năng xử lý cuộc gọi đa ngời dùng
Hỗ trợ QoS và đo lờng lu lợng (các thông tin thống kê sau mỗi kết

nối)
Thông báo lỗi giao thức, mạng, hay các thuộc tính cuộc gọi
2.2.3 Vị trí của giao thức H.248 trong mô hình OSI
Nh chỉ ra trong hình 2.3, giao thức H.248 thực hiện chức năng của mình ở 3 lớp
trên cùng trong mô hình OSI: lớp ứng dụng, lớp trình diễn và lớp phiên.
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 30 -
Hình 2.3: Giao thức H.248 trong mô hình OSI
Application
Physical
Data Link
Network
Transport
Presentation
Session
H.248
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
2.3 Chuẩn giao thức H.248
2.3.1 Các định nghĩa
Giao thức H.248 định nghĩa một số khái niệm về cổng và bộ điều khiển cổng nh
sau:
AG (access gateway): GW truy nhập, có chức năng cung cấp giao diện UNI.
MG: Chuyển đổi phơng tiện của mạng từ dạng này sang dạng khác. Ví dụ,
MG có thể giới hạn các kênh mang từ một mạng chuyển mạch kênh và các
dòng phơng tiện từ mạng chuyển mạch gói. GW này có khả năng xử lý Audio,
video...và giao dịch phơng tiện song công. MG cũng có thể chạy các bản tin
audio/video, các chức năng IVR và hội thảo phơng tiện.
MGC: Điều khiển các phần trạng thái cuộc gọi để điều khiển kết nối cho các
kênh phơng tiện trong một MG.
TGW: Trunking Gateway là Gateway giữa các tổng đài trung kế mạng PSTN

và mạng IP.
AGW: Access Gateway là Gateway giữa mạng ISDN, tổng đài PBX và mạng
IP.
RGW: Residential Gateway là Gateway giữa một nhóm các máy điện thoại
(nối trực tiếp vào Gateway này) và mạng IP.
NAS: Gateway cung cấp khả năng truy nhập Internet.
IVR: Interactive Voice Respone đợc MGC điều khiển để thu các digit và gửi
FAX
Mỗi loại GW có khả năng hỗ trợ các gói tin khác nhau.
2.3.2 Mô hình kết nối
Mô hình kết nối cho giao thức đợc mô tả trong các thực thể logic hay các đối tợng
trong phạm vi MG đợc MGC điều khiển. Các khái niệm trừu tợng đợc sử dụng trong
mô hình kết nối là Termination và Context.
Termination: là nguồn hay đích của một hay nhiều luồng thông tin. Trong một
hội nghị multimedia, một Termination có thể là nguồn hay đích của nhiều luồng thông
tin media. Các tham số về dòng thông tin, modem cũng nh các tham số mang đợc đóng
gói ngay trong Termination.
Context: Là thuật ngữ chỉ sự kết hợp giữa một nhóm các kết cuối. Có một loại
Context đặc biệt gọi là NULL Context là Context bao gồm các Termination không liên
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 31 -
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
kết với bất kỳ một Termination nào. Ví dụ, trong một gateway truy nhập theo kiến trúc
phân bố, tất cả các đờng dây rỗi đợc đặc trng bởi các Termination trong một NULL
Context.
2.3.2.1 Context
Là khái niệm mang tính đột phá của H.248 so với các giao thức cùng loại trớc nó.
Khái niệm này cho phép tạo ra các phiên liên lạc đa điểm. Mỗi đầu cuối có thể tham
gia nhiều context khác nhau với các loại lu lợng khác nhau (ví dụ khi đầu cuối tham
gia một phiên truyền thông Multimedia). Đây là một phiên kết nối bao gồm nhiều

Termination.
Có một loại Context đặc biệt gọi là NULL Context là Context bao gồm các
Termination không liên kết với bất kỳ một Termination nào. Các Termination trong
NULL Context có thể kiểm tra, sửa đổi các tham số của nó và có thể đa ra các sự kiện
dò tìm.
Nói chung, lệnh Add đợc sử dụng để đa các Termination vào các Context. Nếu
MGC không xác định một context cụ thể mà Termination đợc đa vào thì MG sẽ tạo
một Context mới. Một Termination có thể bị xoá khỏi một Context với một lệnh
Subtract, và một Termination có thể chuyển từ Context này sang một Context khác với
lệnh Move. Một Termination sẽ chỉ tồn tại trong một Context tại một thời điểm xác
định.
Mỗi context đợc GW tạo ra ban đầu chỉ có một Termination, các Termination kết
nối với Termination đầu tiên sẽ lần lợt đợc thêm vào context này. Context sẽ bị xoá bỏ
khi termination cuối cùng đợc giải phóng. Số lợng termination tối đa trong một context
phụ thuộc vào khả năng của GW (những GWchỉ hỗ trợ liên lạc điểm - điểm sẽ chỉ có
tối đa 2 termination trong một context).
Các đặc trng của một Context là:
ContextID: Số nhận dạng context, đợc MG ấn định và là duy nhất trong MG.
Topology: Miêu tả luồng media giữa các termination trong một context.
Priority: Mức độ u tiên đợc sử dụng trong một Context nhằm cung cấp cho
MG thông tin về quyền u tiên áp dụng cho một Context. MGC cũng có thể
sử dụng độ u tiên để tự động điều khiển quyền u tiên lu lợng trong MG một
cách trơn chu trong một vài tình huống (nh khi khởi động lại), khi nhiều
Context cần đợc điều khiển đồng thời. Độ u tiên 0 là thấp nhất và 15 là cao
nhất.
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 32 -
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
Emergency call indicator: Bộ chỉ định cho một cuộc gọi khẩn cấp, đợc dùng
để xử lý u tiên trong một MG, chỉ ra context nào sẽ đợc lu lại và khôi phục

trong trờng hợp có sự cố.
Hình 2.4: Các đặc trng của một context
Tóm lại context là một khái niệm đợc hiểu ngắn gọn nh sau:
Mt context th hin mt mi liờn h gia mt s termination.
MGC v MG s dng context thit lp, duy trỡ v gii phúng cỏc cuc gi
VoIP.
Cỏc context c nhn dng bi ContextID.
ContextID c MG n nh v l duy nht trong MG.
Mt Context mụ t cu trỳc ca mt phiờn ti mc gateway. Cu trỳc ny
nh ngha cỏc mi liờn h gia cỏc termination liờn quan n nhau trong
context.
2.3.2.2 Termination
MGC coi GW là đại diện cho một nhóm các Termination, trong đó mỗi
Termination chịu trách nhiệm xử lý cho một loại lu lợng. Mỗi Termination đợc GW
khởi ấn định một ID tại thời điểm nó đợc tạo ra. Có hai loại Termination là:
Termination vật lý: đại diện cho các thực thể vật lý tồn tại bán cố định. Ví
dụ một Termination đại diện cho một kênh TDM sẽ tồn tại khi nào nó còn
đợc cung cấp trong gateway. Đối với loại termination này việc sử dụng các
lệnh Add hay Subtract chỉ đơn giản là việc lấy chúng ra hay thêm vào Null
context.
Termination tạm thời hay Termination logic, đại diện cho các luồng thông
tin nhất thời nh các luồng RTP chỉ tồn tại trong thời gian chúng đợc sử
dụng.
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 33 -
Context
Context
ContextID
Emergency call indicator
Priority

Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
Hình 2.5: Termination vật lý và Termination tạm thời trong một Context
Các Termination nhất thời đợc tạo bởi lệnh ADD. Chúng đợc xoá bởi lệnh
Subtract. Ngợc lại, khi một Termination vật lý đợc đa vào hoặc xoá khỏi một Context
thì tơng ứng nó đợc lấy từ hoặc chuyển đến một NULL Context.
Các Termination có thể có các tín hiệu tơng ứng. Các tín hiệu là các dòng media
do MG phát ra nh âm báo, thông báo hoặc các tín hiệu đờng dây nh hookswitch. Các
Termination có thể đợc lập trình để phát hiện ra các sự kiện mà khi các sự kiện đó xảy
ra sẽ kích hoạt các bản tin thông báo tới MGC hoặc các thao tác hoạt động của MG.
Các thống kê đợc thông báo tới MGC theo yêu cầu (bằng lệnh AuditValue) và sẽ bắt
đầu thông báo ngay khi Termination thoát khỏi cuộc gọi.
Tính động của các Termination
Có thể sử dụng giao thức để tạo các Termination mới và sửa đổi các giá trị thuộc
tính của các Termination đang tồn tại bao gồm khả năng thêm và xoá các sự kiện, tín
hiệu. Các thuộc tính, sự kiện và tín hiệu của Termination đợc mô tả trong phần sau.
Một MGC chỉ có thể giải phóng/sửa đổi các Termination và các tài nguyên đặc trng
cho Termination khi MGC quản lý nó từ trớc đó chẳng hạn thông qua câu lệnh Add.
TerminationID
Các Termination đợc đại diện bởi một TerminationID đợc chọn tuỳ ý bởi MG.
Các TerminationID của các Termination vật lý đợc cung cấp trong MG. Các
TerminationID đợc lựa chọn theo kiểu có cấu trúc, chẳng hạn một TerminationID sẽ
chứa một nhóm trung kế và một trung kế trong nhóm.
Cơ chế thẻ wildcard sử dụng hai loại thẻ wildcard trong các TerminationID là ALL
và CHOOSE. Dùng thẻ ALL để đánh địa chỉ tất cả các Termination cùng lúc trong khi
thẻ CHOOSE dùng để chỉ ra một MG mà MG này sẽ phải chọn một Termination có
TerminationID đợc xác định một phần. Cơ chế này cho phép một MGC điều khiển một
MG để chọn một mạch trong một nhóm trung kế.
Khi thẻ ALL đợc sử dụng trong TerminationID của một câu lệnh, sẽ có tác dụng
nh việc lặp lại lệnh đó với từng TerminationID. Do mỗi câu lệnh đều tạo ra một đáp
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT

- 34 -
PSTN
ip
Media
Gateway
Context
Termination
vật lý
TDM
RTP
Termination
tạm thời
Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng II: Giới thiệu giao thức H.248
ứng nên kích thớc của toàn bộ các đáp ứng có thể lớn. Nếu không chú ý đến các đáp
ứng riêng lẻ thì chỉ cần một đáp ứng cho cả thẻ wildcard. Trong trờng hợp nh vậy một
đáp ứng đơn hợp nhất tất cả các đáp ứng riêng lẻ đợc tạo ra để loại bỏ các giá trị trùng
lặp. Ví dụ, cho một Termination Ta với các thuộc tính p1=a, p2=b và Termination Tb
với các thuộc tính p2=c, p3=d, một đáp ứng hợp nhất (UNION) sẽ bao gồm một
TerminationID theo cơ chế thẻ wildcard và chuỗi các thuộc tính p1=a, p2=b,c và p3=d.
Đáp ứng wildcard có thể đặc biệt hữu ích trong trờng hợp các lệnh Audit.
Việc mã hoá cơ chế wildcard đợc mô tả chi tiết trong phụ lục A và B của RFC
3015.
Các gói
Các loại gateway khác nhau có thể tạo ra các Termination có các đặc tính rất khác
nhau. Sự đa dạng của các Termination đợc khắc phục bằng cách cho phép các
Termination có các thuộc tính, sự kiện, tín hiệu và thống kê tuỳ chọn (optional) đợc tạo
ra bởi các MG.
Nhằm đẳm bảo khả năng phối hợp hoạt động MG/MGC các tham số tuỳ chọn nh
vậy đợc nhóm lại thành các gói (package) và một Termination sẽ có một tập các gói
nh vậy. Thông tin chi tiết hơn về các gói có thể tìm thấy trong phần 12 của RFC 3015.

Một MGC sẽ kiểm tra một Termination để quyết định gói nào đợc thực hiện.
Các thuộc tính, sự kiện, tín hiệu và thống kê định nghĩa trong các gói cũng nh các
tham số của chúng đợc đại diện bởi các định danh (ID). Trong mỗi gói, các định danh
thuộc tính (propertyId), định danh sự kiện (eventId), định danh tín hiệu (signalId), định
danh thống kê (statisticsId) và định danh tham số (parameterId) có một không gian địa
chỉ duy nhất và có thể sử dụng định danh giống nhau cho hai loại. Hai PropertyId trong
hai gói khác nhau có thể có cùng định danh.
GW đợc MGC coi nh Termination gốc, điều này có ý nghĩa khi MGC muốn làm
việc với chính GW (ví dụ khi tuyên bố GW là in hay out một service nào đó). Giao
thức H.248 có khả năng làm việc với một số lợng lớn các Termination là do
Termination có các thuộc tính lựa chọn (event, signal, statistic). Các thuộc tính này đợc
đa vào các gói và MGC có thể chỉ định Termination là nó chỉ tiếp nhận những gói nào.
Tại mỗi thời điểm, termination cũng đợc điều khiển ở một chế độ xác định (chế độ chỉ
nhận, chỉ gửi hoặc vừa nhận vừa gửi). Termination là nơi đi và đến của các luồng lu l-
ợng hay điều khiển.
Các thuộc tính và ký hiệu của Termination
Các Termination có các thuộc tính. Các thuộc tính có các PropertyId duy nhất.
Hầu hết các thuộc tính đều có các giá trị mặc định đợc xác định rõ ràng trong chuẩn
Nguyễn Văn Quân (B), D2001VT
- 35 -