Giao thức điều khiển cổng phương tiện MGCP

Giao thức điều khiển cổng phương tiện MGCP

Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin MỤC LỤC Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, nhà mạng nước ta VNPT, Viettel, Mobifone, Vinaphone nỗ lực xây dựng triển khai mạng hệ nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng khách hành dịch vụ thoại, số liệu, video multimedia… Trong giai đoạn thiết bị NGN giai đoạn cài đặt, chạy thử bước chuyển tải lưu lượng từ mạng truyền thống Cấu trúc mạng NGN VNPT bước định hình, số giao thức báo hiệu cho mạng NGN lựa chọn BICC, SIP, H323…trong MGCP – phát triển Bằng kiến thức lớp kiến thức tích lũy được, em nghiên cứu để tài “Giao thức điều khiển cổng phương tiện - MGCP” Do khả thời gian chuẩn bị hạn chế nên tập lớn chắn không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận lời góp ý chân thành giáo viên môn – Th.S Vũ Thị Nhài Em chân thành cảm ơn ! Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin Media Gateway Control Protocol (MGCP) Khái niệm MGCP Giao thức MGCP trình bày tài liệu draft-huitema-MGCP-v0r100.txt vào tháng 11 năm 1998 trước đưa thảo luận nhóm MEGACO họp Orlando IETF Sau vào tháng 10 năm 1999, IETF ban hành RFC 2705: “Media Gateway Control Protocol (MGCP) Ver.1.0” Tháng năm 2003, giao thức MGCP sửa đổi ban hành văn RFC 3435 IRTF “MGCP- Media Gateway Controller Protocol: giao thức điều khiển VoIP gateway từ thiết bị điều khiển gọi, gọi Media Gateway Contrroller hay Call Agent” Đây định nghĩa MGCP trích từ IETF RFC 2705 – Media Gateway Protocol Sự phát triển MGCP mở rộng ảnh hưởng xung đột phần kiến nghị cho việc tách rời hoá kiến trúc GATEWAY MGCP bổ sung hai giao thức SIP H.323, thiết kế đặc biệt giao thức bên MG MGC cho việc tách hoá kiến trúc GATEWAY Trong đó, MGC xử lý gọi việc giao tiếp với mạng IP qua truyền thông với thiết bị báo hiệu địa giống H.323 Gatekeeper SIP server với mạng chuyển mạch kênh qua Gateway báo hiệu tuỳ chọn MGC thực đầy đủ chức lớp báo hiệu H.323 H.323 Gatekeeper MG có nhiệm vụ chuyển đổi dạng tín hiệu analog từ mạch điện thoại, với gói tin mạng chuyển mạch gói MGCP hoàn toàn tương thích với VoIP Gateway Nó cung cấp giải pháp mở cho truyền thông qua mạng tồn với H.323 SIP Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin MGCP giao thức sử dụng để điều khiển Gateway thoại từ thiết bị điều khiển gọi, gọi Media Gateway Controller Call Agent Quan hệ MG MGC (hay CA) mô tả hình MGC thực báo hiệu gọi, điều khiển MG MGC MG trao đổi lệnh với thông qua MGCP Hình 1: Quan hệ MG MGC (hay CA) MG - Trunking Gateway (TGW): thiết bị cung cấp giao diện kết nối mạng PSTN mạng VoIP Các TGW quản lý số lượng lớn kênh số - Residential Gateway (RGW): thiết bị cung cấp giao diện thoại tương tự truyền thống qua mạng VoIP RGW thiết bị xDSL, thiết bị vô tuyến băng rộng - Access Gateway (AGW): thiết bị cung cấp giao diện thoại tương tự truyền thống giao diện số cho tổng đài PBX qua mạng VoIP AGW VoIP Gateway dung lượng nhỏ Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin - Business Gateway (BGW): thiết bị cung cấp giao diện cho tổng đài PBX qua mạng VoIP Network Access Server: thiết bị kết nối với mạng chuyển mạch kênh thông qua modem để cung cấp đường truy nhập số liệu qua mạng Internet MGCP giao diện chủ/tớ MGC quản lý trạng thái gọi định hướng cho MG bước trình thiết lập gọi MG không thực hoạt động có liên quan đến gọi cung cấp âm mời quay số, chuông, yêu cầu MGC MGCP dựa mô hình Client/Server Giống giao thức khác, MGCP sử dụng giao thức SDP để mô tả phương thức truyền thông sử dụng RTP/RCTP cho việc vận chuyển giám sát truyền tin MGCP định nghĩa thực thể đầu cuối (Endpoint- E) E nguồn liệu vật lý hay logic Việc tạo nguồn vật lý đòi hỏi phải thiết lập phần cứng, chẳng hạn giao tiếp qua Gateway kết thúc kết nối lại tới mạng chuyển mạch kênh PSTN, nguồn logic tạo từ phần mềm nguồn tiếng nói Kết nối kết nối điểm - điểm đa điểm thiết lập qua nhiều thành phần mạng, gói tin thoại dùng RTP mạng TCP/UDP, dùng AAL2 cho mạng ATM Các hoạt động MGCP báo hiệu (Signal- S) gửi từ MGC tới MG kết (Event- E) MG gửi tới MGC Quan hệ MG MGC hình Quá trình thiết lập hai đầu cuối Gateway quản lý MGC diễn sau: MGC gửi Creat Connection tới Gateway Gateway định vị tài nguyên cần thiết gửi trả thông tin cần thiết cho kết nối địa IP, cổng UDP, tham số cho trình đóng gói Các thông tin chuyển tiếp qua MGC Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin MGC gửi Creat Connection tới Gateway thứ hai chứa thông tin chuyển tiếp Gateway trả thông số mô tả phiên MGC gửi lệnh Modify Connection tới đầu cuối thứ Quá trình kết nối thành công sau hoàn tất bước Mô hình kết nối Mô hình kết nối giao thức MGCP xác định dựa đầu cuối kết nối nhóm gọi , gọi tương ứng với hay nhiều kết nối Tuy theo loại MG mà đầu cuối loại sau: - Kênh số (DS0) - Thuê bao tương tự - Điểm truy nhập máy chủ cáp âm thông báo - Điểm truy nhập đáp ứng thoại tương tác (IVR) - Cầu hội nghị - Các phần tử đầu cuối, gọi, kết nối xác định dựa nhạn dạng tương ứng gồm: EndpointID, CallID ConnectionID 2.1 Nhận dạng đầu cuối (EndpointID) Nhận dạng đầu cuối bao gồm phần: tên miền MG quản lý đầu cuối tên đầu cuối MG, có dạng sau: local-endpoint-name@domain-name Trong tên miền tên định nghĩa RFC 1034 ví dụ như: mygateway.whatever.net địa IP miền định nghĩa RFC 821 ví dụ như: [192.168.1.2] Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin Tên đầu cuối ghép lại từ phần tử có ưu tiên, phần tử cách dấu “/” Ví dụ như: term1/term2/term3, phần tử (term1) thể loại đầu cuối - Khi phần tử thay ký tự “*” hiểu là: giá trị phần tử phạm vi MG không phụ thuộc trạng thái dịch vụ đầu cuối in-service hay out-service - Khi phần tử thay ký tự “$” hiểu là: giá trị phần tử phạm vi MG ứng với đầu cuối trạng thái in-service 2.2 Nhận dạng gọi (CallID) Mỗi gọi phân biệt nhận dạng gọi (CallID) chuối có độ dài lớn 32 ký tự MGC tạo CallID hệ thống tập hợp MGC cung điều khiển MG Khi MGC tạo nhiều kết nối ứng với gọi kết nối phải có CallID 2.3 Nhận dạng kết nối (ConnectionID) Nhận dạng kết nối (ConnectionID) MG tạo nhận yêu cầu tạo kết nối Nó chuỗi có độ dài lớn 32 ký tự Ít phút tính từ kết nối sử dụng nhận dạng giải phóng MG sử dụng lại nhận dạng kết nối cho kết nối cho đầu cuối 2.4 Tên MGC phần tử khác Giao thức MGCP thiết kế cho phép triển khai MGC dự phòng để tăng độ tin cậy mạng Điều có nghĩa liên kết cố định phần tử với phần cứng hệ thống giao diện mạng Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin Tương tự nhận dạng thiết bị đầu cuối, tên MGC bao gồm hai phần tên Local tên miền: cal@ca.whatever.net Thông thường tên MGC có đầy đủ hai phần này, nhiên tên miền chấp nhận Tăng độ tin thực thông qua thủ tục sau: - Các phần tử chẳng hạn đầu cuối MGC nhận dạng thông qua tên miền chúng không nhận dạng thông qua địa chúng mạng Ứng với tên miền có nhiều địa Nếu lệnh đáp ứng chuyển tiếp đến địa mạng có truyền tới địa mạng khác - Các phần tử chuyển sang hệ thống khác Liên kết tên logic (tên miền hệ thống cụ thể lưu DNS Các MGC MG phải giám sát thời gian hiệu lực tin mà chúng đọc từ DNS Các phần tử phải yêu cầu DSN làm thông tin thời gian hiệu lực Bên cạnh việc sử dụng tên miền DSN, NotifiedEntity sử dụng để làm tăng độ tin cậy MGCP NotifiedEntity đầu cuối MGC điều khiển đầu cuối Tại thời điểm đầu cuối tương ứng với NotifiedEntity, xác định đích mà đàu cuối gửi lệnh tới Khi khởi động, NotifiedEntity phải thiết lập giá trị khai bào NotifiedEntity không thay đổi đầu cuối nhận tham số NotifiedEntity có giá trị khác Các lệnh điều khiển Gateway Giao thức MGCP bao gồm lệnh sau đây: - EPCF (EndpoinConfiguration): lệnh gửi từ MGC tới MG để đặt cấu hình đầu cuối MG quản lý Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin - RQNT (NotificationRequest): lệnh gửi từ MGC tới MG để yêu cầu MG giám sát kiện yêu cầu phát tín hiệu đầu cuối MG quản lý - NTFY (Notify): lệnh gửi từ MG tới MGC để thông báo việc xuất kiện mà MGC yêu cầu giám sát - CRCX (CreateConnection): lệnh gửi từ MGC tới MG để thiết lập kết nối tới đầu cuối MG mà quản lý - MDCX ModifyConnection: lệnh gửi từ MGC tới MG để thiết lập kết nối tham số kết nối đa thiết lập - DLCX DeleteConnection: lệnh gửi từ MGC tới MG hạơc từ MG tới MGC để giải phóng hay nhiều kết nối thiết lập - AUEP (AuditEnpoint): lệnh gửi từ MGC tới MG để kiểm tra trạng thái đầu cuối - RSIP (RestarInProgress): lệnh gửi từ MG tới MGC để thông báo việc khởi động lại đầu cuối để đưa đầu cuối từ trạng thái không hoạt động (Out of service) sang trạng thái hoạt động (In service) ngược lại từ trạng thái hoạt động sang trạng thái không hoạt động 3.1 Sự kiện tín hiệu Trong giao thức MGCP,các hoạt động đầu cuối chia thành hai loại kiện tín hiệu MGC có tín hiệuẻ yêu cầu MG thông báo việc xuất kiện đầu cuối(ví dụ kiện nhấc máy) cách đưa tên kiện vào tham số RequestedEvents lệnh RQNT MGC có tín hiệu yêu cầu MG cấp tín hiệu tới đầu cuối (ví dụ am mời quay số) băng cách đưa tên kiện vào tham số SingalRequets lệnh RQNT Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin MGC có tín hiệuể yêu cầu MG phát nhóm kiện thông qua việc sử dụng kí tự “*” thay cho tên gói “all” thay cho tên kiện: chẳng hạn như: “foo/all”được hiểu tất kiện gói “foo” “*/bar” hiểu kiện “bar” tất gói MG hỗ trợ; 3.2 Mã phúc đáp mã lỗi Trong giao thức MGCP tất lệnh phải phúc đáp xác nhận Trong tin phúc đáp có chứa mã phúc đáp tín hiệu trạng thái lệnh Mã phúc đáp số nguyên có ý nghĩa sau: - Giá trị từ 000 đến 099 thị đáp ứng xác nhận - Giá trị từ 100 đến 199 thị phúc đáp khai báo (provisional response) - Giá trị từ 200 đến 299 thị lệnh thực thành công - Giá trị từ 400 đến 499 thị phiên giao dịch lỗi - Giá trị từ 500 đến 599 thị lỗi cố định Sau giá trị mã phúc đáp định nghĩa: - 000 đáp ứng xác nhận - 100 phiên giao dịch thực tiếp sau tin thị hoàn thành - 101 phiên giao dịch giải pháp thỏa mãn SLtín hiệu 10 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin Thiết lập gọi Hình 2: Thiết lập điện thoại A điện thoại B Trình tự thiết lập điện thoại A điện thoại B       Khi máy điện thoại A nhấc máy Gateway A gửi tin cho MGC Gateway A tạo âm mời quay số nhận số bị gọi số bị gọi gửi cho MGC MGC gửi lệnh cho Gateway B Gateway B đổ chuông máy B MGC gửi lệnh cho Gateway A B tạo phiên kết nối RTP/RTCP Đánh giá MGCP Các ưu điểm MGCP: MGCP đặc biệt hữu ích ứng dụng triển khai lớn, hệ thống phức tạp Nó cho phép tích hợp tốt với mạng SS7 tạo thuận lợi cho trình điều khiển xử lý gọi MGCP phân tách riêng biệt hai chức chức điều khiển luồng phương thức chức báo hiệu nên việc thi hành dễ dàng Tuy nhiên có số nhược điểm trở nên phức tạp ứng dụng nhỏ Ngoài tập trung vào việc chuyển đổi luồng 11 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin phương thức Giao thức hoàn thiện chuẩn H.248/MEGACO tháng 11/2000 với hợp tác hai tổ chức ITU IETF So sánh MGCP, SIP H.323 MGCP khác với SIP H.323 chỗ: MGCP kiểu Client/Server SIP H.323 giao thức ngang cấp MGCP sử dụng MG MGC MGCP đời nhằm tách biệt chức báo hiệu thiết lập đường truyền MGC (softswitch) sau nhận yêu cầu thiết lập gọi SIP H.323 dùng giao thức MGCP để điều khiển Gateway thiết lập phiên kết nối hai đầu cuối Trong hình vẽ ta thấy chức báo hiệu tách biệt MGC đảm nhiệm Chúng ta xem xét việc thiết lập gọi hai trường hợp: gọi mạng H.323 mạng MGCP 12 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin Hình 3: Báo hiệu thiết lập gọi hai mạng H.323 MGCP H.323 MGCP Thuê bao nhấc máy quay số Gateway phân tích định tuyến gọi Hai Gateway trao đổi thông tin Gateway bị gọi đổ chuông số máy bị gọi Hai Gateway thiết lập phiên kết nối RTP/RTCP Thuê bao nhấc máy quay số Gateway thông báo cho MGC MGC phân tích số, định tuyến gửi lệnh cho Gateway bị gọi để đổ chuông thuê bao bị gọi MGC gửi lênh cho Gateway để thiết lập phiên kết nối RTP/RTCP Bảng 4: So sánh giao thức SIP, H.323, MGCP 13 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin KẾT LUẬN Qua việc tìm hiểu trên, em nắm tổng quan chung khái niệm, kiến trúc lợi ích “Giao thức điều khiển cổng phương tiện - MGCP” MGCP hoạt động theo kiểu server/client, phân tách rõ ràng chức điều khiển luồng chức báo hiệu thông qua MG MGC (CA) Nó áp dụng cho mạng lớn, dễ dàng tích hợp với mạng SS7 hỗ trợ cho giao thức H.323 SIP Tuy nhiên, MGCP phức tạp với mạng nhỏ, tập trung vào chức chuyển đổi luồng Giao thức hoàn thiện chuẩn H.248/MEGACO tháng 11/2000 với hợp tác hai tổ chức ITU IETF 14 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng NGN, HVCNBCVT Nghiên cứu công nghệ VoIP - Nguyễn Công Bách K43 ĐHBKHN Bài giảng VoIP - Nguyễn Thanh Trà HVCNBCVT 15 [...]... phiên kết nối RTP/RTCP Bảng 4: So sánh giữa các giao thức SIP, H.323, MGCP 13 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin KẾT LUẬN Qua việc tìm hiểu trên, em đã nắm được tổng quan chung nhất về khái niệm, kiến trúc và lợi ích của Giao thức điều khiển cổng phương tiện - MGCP MGCP hoạt động theo kiểu server/client, phân tách rõ ràng 2 chức năng điều khiển luồng và chức năng báo hiệu thông qua MG... giữa các luồng 11 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin phương thức Giao thức này được hoàn thiện trong chuẩn H.248/MEGACO tháng 11/2000 với sự hợp tác giữa hai tổ chức ITU và IETF 6 So sánh giữa MGCP, SIP và H.323 MGCP khác với SIP và H.323 ở chỗ: MGCP là kiểu Client/Server trong khi SIP và H.323 là giao thức ngang cấp MGCP được sử dụng giữa MG và MGC MGCP ra đời nhằm tách biệt các chức... cho Gateway A và B tạo phiên kết nối RTP/RTCP 5 Đánh giá MGCP Các ưu điểm của MGCP: MGCP đặc biệt hữu ích đối với các ứng dụng triển khai lớn, các hệ thống phức tạp Nó cho phép tích hợp tốt với mạng SS7 tạo sự thuận lợi cho quá trình điều khiển và xử lý cuộc gọi MGCP phân tách riêng biệt hai chức năng chính là chức năng điều khiển luồng phương thức và chức năng báo hiệu nên việc thi hành dễ dàng hơn... dùng giao thức MGCP để điều khiển Gateway thiết lập phiên kết nối giữa hai đầu cuối Trong hình vẽ trên ta thấy chức năng báo hiệu đã được tách biệt và do MGC đảm nhiệm Chúng ta xem xét việc thiết lập cuộc gọi trong hai trường hợp: cuộc gọi trong mạng H.323 và trong mạng MGCP 12 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin Hình 3: Báo hiệu thiết lập cuộc gọi trong hai mạng H.323 và MGCP H.323 MGCP. .. chỉ áp dụng cho mạng lớn, dễ dàng tích hợp với mạng SS7 và hỗ trợ cho 2 giao thức H.323 và SIP Tuy nhiên, MGCP rất phức tạp với các mạng nhỏ, nó chỉ tập trung vào chức năng chuyển đổi giữa các luồng Giao thức này được hoàn thiện trong chuẩn H.248/MEGACO tháng 11/2000 với sự hợp tác giữa hai tổ chức ITU và IETF 14 Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Bài giảng NGN,...Trường Đại Học Phương Đông Khoa Công Nghệ Thông Tin 4 Thiết lập cuộc gọi Hình 2: Thiết lập giữa điện thoại A và điện thoại B Trình tự thiết lập giữa điện thoại A và điện thoại B       Khi máy điện thoại A nhấc