Спонсор: D-Link
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Опубликован: 13.08.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 10001 / 1426 | Оценка: 4.29 / 4.08 | Длительность: 15:23:00
ISBN: 978-5-94774-978-6
Лекция 6:

Протокол управления шлюзами MGCP

< Лекция 5 || Лекция 6 || Лекция 7 >
Аннотация: Лекция посвящена протоколу управления шлюзами MGCP. Приведены принципы декомпозиции, классификация шлюзов по области применения, модель организации связи, команды протокола MGCP, обозначены принципы работы

6.1. Принцип декомпозиции шлюза

Протокол предложен рабочей группой MEGACO (Media Gateway Control Protocol) комитета IETF.

Основная идея MGCP очень проста. Она состоит в том, что управление сигнализацией (Call Control) сосредоточено на центральном управляющем устройстве, называемом контроллером сигнализаций (Call Agent, CA), и полностью отделено от медиа-потоков. Эти потоки обрабатываются шлюзами или абонентскими терминалами, которые способны исполнять лишь ограниченный набор команд, исходящих от управляющего устройства. В архитектуре протокола MGCP-сети можно выделить два основных функциональных компонента. Первый может быть представлен транспортным шлюзом (Media Gateway, MG) или IP-телефоном, а второй - устройством управления вызовами, которое может называться контроллером сигнализаций (CA), контроллером шлюза (Media Gateway Controller, MGC) или программным контроллером (Softswitch, SS). Иногда контроллер сигнализаций представляют в виде двух компонентов - собственно контроллера (Call Agent), выполняющего функции управления шлюзами, и шлюза сигнализации (Signaling Gateway), обеспечивающего обмен сигнальной информацией и согласование между традиционной телефонной сетью и сетью IP.

При разработке протокола управления шлюзами рабочая группа MEGACO опиралась на принцип декомпозиции, согласно которому шлюз разбивается на отдельные функциональные блоки ( рис. 6.1):

  • транспортный шлюз - Media Gateway, который выполняет функции преобразования речевой информации, поступающей со стороны ТфОП с постоянной скоростью, в вид, пригодный для передачи по сетям с маршрутизацией пакетов IP: кодирование и упаковку речевой информации в пакеты RTP/UDP/IP, а также обратное преобразование;
  • устройство управления вызовами - Call Agent, выполняющее функции управления шлюзом;
  • шлюз сигнализации - Signaling Gateway, который обеспечивает доставку сигнальной информации, поступающей со стороны ТфОП, к устройству управления шлюзом и перенос сигнальной информации в обратном направлении.
Архитектура сети, базирующейся на протоколе MGCP

увеличить изображение
Рис. 6.1. Архитектура сети, базирующейся на протоколе MGCP

Контроллеры обмениваются со шлюзами (или IP-телефонами) аудиоданными в простом текстовом формате, а функциональное назначение каждого шлюза определяется набором команд, которые он "понимает". Манипулируя наборами команд, можно получать специализированные шлюзы: транковые (Trunking gateways, TGW), абонентские (Residential gateways, RGW), шлюзы доступа (Access gateways, AGW) и др.

Контроллер сигнализаций CA воспринимает сеть как набор двух логических элементов - устройств ( endpoints ) и соединений ( connections ) между ними. Устройства могут быть физическими (например, IP-телефоны или линии на шлюзах) или виртуальными (например, линии к серверам голосовых сообщений). Соединения могут быть ориентированы на передачу голоса, факс-сообщений или данных. Управление этими элементами, т. е. организация соединений между устройствами, происходит путем посылки команд в виде текстовых ( ASCII ) сообщений по протоколу UDP - при этом может использоваться протокол SDP.

Простейший сценарий соединения будет выглядеть следующим образом: пользователь телефона, подключенного к MGCP-шлюзу, снимает трубку, после чего шлюз сообщает контроллеру об этом событии, а СА дает команду шлюзу включить в телефонную линию сигнал готовности ( dial-ton ). Теперь пользователь слышит в трубке непрерывный гудок. Далее следует набор телефонного номера - тоже последовательность событий для контроллера. Анализируя эти события, СА может установить соединение с другим абонентом в IP-сети или в телефонной сети.

6.2. Классификация шлюзов по области применения

Применяется следующая классификация транспортных шлюзов (Media Gateways):

  • Trunking Gateway - шлюз между ТфОП и сетью с маршрутизацией пакетов IP, ориентированный на подключение к телефонной сети;
  • Voice over ATM Gateway - шлюз между ТфОП и АТМ-сетью, который также подключается к телефонной сети посредством большого количества цифровых трактов;
  • Residential Gateway - шлюз, подключающий к IP-сети аналоговые, кабельные модемы, линии xDSL и широкополосные устройства беспроводного доступа;
  • Access Gateway - шлюз для подключения к сети IP-телефонии небольшой учрежденческой АТС через аналоговый или цифровой интерфейс;
  • Business Gateway - шлюз с цифровым интерфейсом для подключения к сети с маршрутизацией IP-пакетов учрежденческой АТС;
  • Network Access Server - сервер доступа к IP-сети для передачи данных;
  • Circuit switch или packet switch - коммутационные устройства с интерфейсом для управления от внешнего устройства.

6.3. Модель организации связи

Для описания процесса обслуживания вызова с использованием протокола MGCP рабочей группой MEGACO разработана модель организации соединения - Connection model. Базой модели являются компоненты двух основных видов: порты ( Endpoints ) и подключения ( Connections ).

Endpoints - это порты оборудования, являющиеся источниками и приемниками информации. Существуют порты двух видов: физические и виртуальные. Физические порты имеют аналоговые интерфейсы, поддерживающие каждый одно телефонное соединение, или цифровые каналы, также поддерживающие одно телефонное соединение и мультиплексированные по принципу временного разделения каналов в тракт Е1. Примером виртуального порта является источник речевой информации в интерактивном речевом сервере, т. е. некое программное средство.

Connection означает подключение порта к одному из двух концов соединения, которое создается между ним и другим портом. Такое соединение будет установлено после подключения другого порта к его второму концу. Соединение может связывать порты разных шлюзов через сеть с маршрутизацией пакетов IP или порты внутри одного шлюза.

6.4. Команды протокола MGCP

В ходе установления, поддержания и разрушения соединения при помощи протокола MGCP устройство управления и шлюз обмениваются командами и ответами, которые представляют собой набор текстовых строк. При помощи команды EndpointConfiguration устройство управления инструктирует шлюз, каким образом он должен обрабатывать получаемые речевые сигналы, например, использовать для преобразования цифрового сигнала в аналоговую форму по закону А или по закону m.

Call Agent при помощи команды Notification Request может дать указание шлюзу выявлять определенные события или сигналы и информировать о них устройство управления. В число детектируемых событий (сигналов) входит изменение сопротивления абонентского шлейфа, происходящее, когда абонент поднимает или кладет трубку, а также получение сигналов факсимильных аппаратов и сигналов DTMF.

Следует заметить, что протокол MGCP на сегодняшний день используется заметно реже, чем вышерассмотренные протоколы (H.323 и SIP), поскольку он в отличие от них имеет более сложную структуру и меньшие возможности для удобной организации соединений.

< Лекция 5 || Лекция 6 || Лекция 7 >
Назира Алифбекова
Назира Алифбекова
Виталий Гордиевских
Виталий Гордиевских

Здравстивуйте, диплом о профессиональной переподготовке по программе "Сетевые технологии" дает право на ведение профессиональной деятельности в какой сфере? Что будет написано в дипломе? (В образце просто ничего неуказано)

Напимер мне нужно чтоб он подходил для направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Анатолий Федоров
Анатолий Федоров
Россия, Москва, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 1989
Александр Мельников
Александр Мельников
Россия