Протоколы в сетях Softswitch

Протокол управления медиашлюзом (Media Gateway Control Protocol, MGCP) является внутренним протоколом для обмена информацией междуВ функциональными блоками распределенного шлюза. Перенос сообщенийВ протокола MGCP обеспечивает протокол UDP.

Для описания процесса обслуживания вызова с использованием протокола MGCP разработана модель организации соединения, в основу которой положены два компонента: оконечная точка или устройство (Endpoints)В и подключение (Connections).

Оконечная точка — это порт оборудования, являющегося источником или приемником информации. Порт может быть физическим или виртуальным. Каждый порт определяется идентификатором, содержащимВ доменное имя шлюза и локальное имя в шлюзе.

Соединение — подключение порта к одному из двух концов соединения, которое создается между ним и другим портом. Соединение может связывать порты разных шлюзов через сеть с IP-маршрутизацией или портыВ внутри одного шлюза.

При з’становлении, поддержании и разрушении соединения устройство управления и шлюз обмениваются командами и ответами, которые представляют собой набор текстовых строк.

Команды состоят из следующих компонент: кода команды, идентификатора транзакции, идентификатора порта, версии протокола.

В протоколе MGCP определены команды:

• — CreateConnection (CRCX) — создать соединение;
• — Modify Connection (MDCX) — модифицировать соединение;
• — DeledeConnection (DLCX) — завершить соединение;
• — Notify (NTFY) — уведомить;
• — Notification Request (RQNT) — запрос уведомления;
• — EndpointConfiguration (EPCF) — конфигурация портов;
• — AuditEndpoint (AUEP) — проверить порт;
• — AuditConnection (AUCX) — проверить соединение;
• — ReStartlnPrgress (RSIP) — рестарт.

Ответы состоят из следующих компонент: кода ответа, идентификатора транзакции, комментария, параметров (обязательных и необязательных). Определены основные параметры:

• — Callld (С) — идентификатор сеанса связи;
• — Connectionld (I) — идентификатор подключения;

Mode (М) — режим соединения;

• — Requestedlnfo (F) — запрашиваемая информация;
• — ResponseAck (К) — подтверждение транзакции;

Bearerlnformation (В) — закон кодирования;

• — Requestldentifier (X) — идентификатор запроса;
• — LocalConnectionOptions (L) — параметры порта;
• — RequestedEvents ® — запрашиваемые события;
• — Signal Requests (S) — требование передать сигнал;
• — NotifiedEntity (N) — уведомляемый объект;
• — DigitMap (D) — план нумерации;
• — QuarantineHandling (Q) — карантинная обработка;
• — DetectEvents (Т) — выявляемые события;
• — ConnectionParameters (Р) — параметры соединения;
• — RestartMethod (RM) — метод рестарта;
• — ReasonCode (Е) — код причины;
• — RestartDclay (RD) — задержка рестарта;
• — Observed Events (О) — обнаруженные события;
• — Local Connection Descriptor (LCD) — локальные параметры соединения на передающей стороне;
• — RemoteConnectionDescriptor (RCD) — удаленные параметры соединения на приемной стороне.

Протокол Megaco/H.248. Для переноса сигнальных сообщений Megaco/H.248 могут использоваться протоколы UDP, TCP, SCTP илиВ технология ATM. Для описания процесса обслуживания вызова с использованием протокола Megaco разработана модель организации соединения, В в основу которой положены два компонента: порт (Termination) и контекст {Context).

Порты являются источниками и приемниками речевой информации и могут быть физическими (аналоговые телефонные интерфейсы оборудования) или виртуальными (существующие только в течение разговорнойВ сессии).

Контекст — это абстрактное представление соединения двух или более портов одного шлюза. Контекст имеет уникальный идентификатор.

При помощи протокола Megaco/H.248 контроллер может изменять свойства портов шлюза. Свойства портов группируются в дескрипторы, В которые включаются в команды управления портами.

Megaco/H.248 определяет восемь команд, которые обеспечивают возможность управления и манипулирования контекстами и окончаниями:

• — Add — добавить окончание к контексту;
• — Modify — изменить свойства окончания;
• — Subtract — удалить окончание из контекста;
• — Move — переместить окончание из одного контекста в другой;
• — AuditValue — определить текущее состояние окончания;

AuditCapabilities — определить состояния, которые может принимать окончание;

• — Notify — уведомить о событиях, которые произошли в транспортномВ шлюзе;
• — ServiceChange — уведомить об изменении обслуживания.

Megaco/H.248 определяет ряд дескрипторов, предназначенных доя использования вместе с командами и ответами:

• • дескриптор модема — специфицирует тип модема и связанные с нимВ параметры, которые следует использовать в соединениях модема при передаче аудио, видео или данных;
• • дескриптор мультиплексирования — характеризует тип мультиплексирования в мультимедийном терминале;
• • дескриптор среды — описывает различные информационные потокиВ (медиапотоки);
• • дескрипторы потока — используются между MG и Softswitch для указания, какие медиапотоки взаимосвязаны;
• • дескриптор среды — описывает различные информационные потокиВ (медиапотоки);
• • дескрипторы Local Descriptor и RemoteDescriptor — содержат илиВ не содержат несколько описаний сеансов SDR, определяющих сеансВ на локальном и удаленном концах соединения соответственно;
• • дескриптор событий — содержит Requestldentifier и список событий, В которые MG должен обнаруживать;
• • дескриптор сигналов — содержит список сигналов, которые должноВ подавать оконечное оборудование;
• • дескриптор проверки — задает перечень информации, которую необходимо передавать из MG в Softswitch;
• • дескриптор ServiceChangeDescriptor — используется только в сочетании с командой ServiceChange и включает в себя тип изменения обслуживания, причину изменения обслуживания и новый адрес для использования после изменения обслуживания;
• • дескриптор DigitMap — описывает план нумерации;
• • дескриптор StatisticsDescriptor — содержит информацию, котораяВ относится к использованию оконечного оборудования в данном контексте;
• • дескриптор ObservedEvents — используется для информированияВ Softswitch об обнаруженных событиях;
• • дескриптор Error — передается в ответе, когда не может быть выполнена команда.

Команды могут группироваться в транзакции, причем в одной транзакции могут быть команды, относящиеся к разным контекстам. После приема транзакции получатель последовательно выполняет команды, вложенные в нее.

Несколько транзакций могут передаваться по сети в виде сообщений, снабженных заголовком, идентифицирующим отправителя. Идентификатором сообщения (Message Identifier, MID) служит назначенное имя (например, адрес в домене, имя в домене, имя устройства) объекта, передающегоВ сообщение. Транзакции в пределах сообщения обрабатываются в произвольном порядке. Сообщения Megaco/H.248 по сути являются толькоВ транспортным механизмом.

Протокол Megaco/H.248 определяет типовые наборы характеристик, сигналов и событий для Softswitch и шлюзов разных типов, чтобы обеспечить возможность их взаимодействия. Типовой набор характеризуетсяВ базовым описанием, свойствами, предусматриваемыми событиями, поддерживаемыми сигналами, предоставляемыми статистическими данными, В любыми процедурами, относящимися к надлежащей поддержке набора. ОнВ содержит следующие разделы:

• 1) Package — содержит общее описание набора, определяющее его имя, В идентификатор, текстовое описание, версию и опциональные поля;
• 2) Properties — определяет свойства (характеристики) набора и содержит имя каждого свойства, его идентификатор, текстовое описание, тип, В возможные значения, специфицирующие свойство и характеристики;
• 3) Events — определяет событие и содержит имя события, его идентификатор, текстовое описание, параметры дескриптора Events и параметрыВ дескриптора Observed Events;
• 4) Signals — определяет сигналы, имя и идентификатор каждого сигнала, В его текстовое описание, тин, продолжительность, дополнительные параметры;
• 5) Statistics — определяет статистические данные, содержит имя и идентификатор данных каждого вида, их текстовое описание, единицы измерения;
• 6) Procedures определяют дополнительные аспекты использованияВ набора.

Протокол инициирования сеансов (Session Initiation Protocol, SIP) разработан группой MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) комитета IETF^[1] и используется для организации, модификации и завершения сеансов связи. Протокол SIP не принимает непосредственного участия в передаче голосовых, видео и других данных, а лишь отвечает за установлениеВ связи.

В основу протокола рабочая группа MMUSIC заложила следующие принципы:

• • персональная мобильность пользователей — услуги связи предоставляются вне зависимости от местонахождения пользователя;
• • масштабируемость сети;
• • расширяемость протокола — возможно дополнение протоколаВ новыми функциями при введении новых услуг и его адаптации к работеВ с различными приложениями.

Кроме того, протокол SIP поддерживает преобразование имен, переадресацию, маршрутизацию, идентификацию и аутентификацию пользователя при его перемещении из одного места в другое.

В сети на базе SIP определены следующие элементы:

• • клиент UAC (User Agent Client), инициирует SIP-запросы;
• • сервер U AS (User Agent Server), принимает запросы и передает обратноВ ответы:
• — прокси-сервер (Proxy Server), обрабатывает запросы пользователя;
• — сервер переадресации (Redirect Server), предназначен для определения текущего адреса вызываемого пользователя;
• — сервер регистрации местоположения (Registrars/Location Server), В позволяет агентам регистрировать свое местоположение, реализуя темВ самым услуги мобильности.

Все сообщения SIP делятся на запросы клиента серверу и ответы сервера клиенту. Сообщения SIP могут переноситься как протоколом TCP, так и протоколом UDP. Все сообщения SIP представляют собой последовательности текстовых строк, структура и синтаксис которых соответствуют протоколу HTTP:

• • стартовая строка — представляет собой начальную строку любогоВ SIP-сообщения и содержит в случае запроса тип запроса, текущий адресВ узла-адресата, номер версии протокола, а в случае ответа — номер версииВ протокола, тип ответа, короткую расшифровку ответа;
• • заголовки сообщений — содержат информацию, необходимуюВ для обработки сообщения:

общие заголовки: Call-ID (идентификатор соединения), Contact (контакт), CSeq (порядковый номер запроса/ответа), Date (дата), Encryption (кодирование), From (источник запроса), То (адресат), Via (путь), Record-Route (запись маршрута);

• — заголовки содержания — переносят информацию о размере тела сообщения или об источнике запроса;
• — заголовки с дополнительной информацией о запросе: Accept (принимается), Accept-Encoding (кодирование принимается), Accept-LanguageВ (язык поддерживается), Authorization (авторизация), Hide (скрыть), Max-Forwards (максимальное количество переадресаций), Organization (организация), Priority (приоритет), Proxy-Authorization (авторизация прокси-сервера), Proxy-Require (требование прокси-сервера), Route (маршрут), В Response-Key (ключ кодирования ответа), Subject (тема), User-Agent (агентВ пользователя);
• — заголовки с дополнительной информацией об ответе: Allow (разрешение), Proxy-Authenticate (подтверждение подлинности прокси-сервера), Retry-After (повторить через некоторое время), Server (сервер),

Unsupported (не поддерживается), Warning (предупреждение), WWW-Authenticate (аутентификация WWW-сервера);

• • тело сообщения — содержит запросы (команды) SIP:
• — INVITE приглашает пользователя принять участие в сеансе связиВ и обычно содержит описание сеанса связи, вид принимаемой информацииВ и параметры, необходимые для приема информации;
• — АСК подтверждает прием ответа на команду INVITE, содержит описание сеанса связи, переданное вызывающим пользователем;
• — CANCEL отменяет обработку ранее переданных запросов;
• — ВYE разрушает соединение;
• — REGISTER сообщает текущее местоположение пользователя;
• — OPTIONS содержит информацию о возможностях терминальногоВ оборудования вызываемого пользователя;
• — INFO используется для переноса между шлюзами сигнальных сообщений в течение сеанса связи, для переноса сигналов DTMF, созданныхВ в ходе сеанса, для переноса информации об остатке на счете (билинговойВ информации), для переноса между участниками сеанса связи изображенийВ и другой не потоковой информации;
• — SUBSCRIBE является подпиской на предоставление информацииВ о состоянии определенного ресурса;
• — MESSAGE предназначен для реализации служб интерактивногоВ обмена текстовыми сообщениями с использованием модели, аналогичнойВ отправке SMS.

Для организации взаимодействия с существующими приложениями IP-сетей и обеспечения мобильности пользователей протокол SIP использует адрес, подобный адресу электронной почты. В качестве адресов рабочих станций используются SIP URL, которые бывают четырех типов: имя@В домен, имя@1Р-адрес, имяйхост, №телефона0шлюз. Первая частьВ адреса идентифицирует пользователя, зарегистрированного в домене илиВ на рабочей станции, а вторая часть — устройство или домен.

• [1] SIP: Session Initiation Protocol, RFC 2543 / M. Handley, H. Schulzrinne, E. Schooler, J. Rosenberg; SIP: Session Initiation Protocol, RFC 3261 / J. Rosenberg, H. Schulzrinne, В G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, E. Schooler.