Устройство управления - Call Agent, выполняющее функции управления шлюзом

Глава 8 Протокол управления шлюзами MGCP

 

8.1 Принцип декомпозиции шлюза

В недавнем прошлом рабочая группа MEGACO комитета IETF разработала протокол управления шлюзами - Media Gateway Control Protocol (MGCP). Ранее подобный протокол под названием SGCP - Simple Gateway Control Protocol (простой протокол управления шлюзами) - был разработан компанией Telecordia (бывшая компания Bellcore). фирма Level 3 предложила сходный протокол управления оборудованием, реализующим технологию маршрутизации пакетов IP, - IDCP (IP Device Control Protocol). Оба они впоследствии были объединены в протокол MGCP.

При разработке протокола управления шлюзами рабочая группа MEGACO опиралась на принцип декомпозиции, согласно которому шлюз разбивается на отдельные функциональные блоки (рис. 8.1):

• 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 - 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.

 

Рис. 8.1 Архитектура сети, базирующейся на протоколе MGCP

 

Таким образом, весь интеллект функционально распределенного шлюза размещается в устройстве управления, функции которого, в свою очередь, могут быть распределены между несколькими компьютерными платформами. Шлюз сигнализации выполняет функции STP - транзитного пункта системы сигнализации по общему каналу - ОКС7. Транспортные шлюзы выполняют только функции преобразования речевой информации. Одно устройство управления обслуживает одновременно несколько шлюзов. В сети может присутствовать несколько устройств управления. Предполагается, что эти устройства синхронизованы между собой и согласованно управляют шлюзами, участвующими в соединении. Рабочая группа MEGACO не определяет протокол синхронизации работы устройств управления, однако в ряде работ, посвященных исследованию возможностей протокола MGCP, для этой цели предлагается использовать протоколы Н.323, SIP или ISUP/IP (рис. 8.2).

Перенос сообщений протокола MGCP обеспечивает протокол не гарантированной доставки - UDP. Кроме того, рабочая группа SIGTRAN комитета IETF в настоящее время разрабатывает механизм взаимодействия устройства управления и шлюза сигнализации. Последний должен принимать поступающие из ТфОП сигнальные единицы подсистемы МТР системы сигнализации ОКС7 и передавать сигнальные сообщения верхнего, пользовательского уровня к устройству управления. Основное внимание рабочей группы SIGTRAN уделено вопросам разработки наиболее эффективного механизма передачи сигнальной информации по IP-сетям. Следует отметить, что существует несколько причин, уже упонинавшихся ранее, по которым пришлось отказаться от использования для этой цели протокола TCP. Вместо него рабочая группа SIGTRAN предлагает использовать протокол Stream Control Transport Protocol (SCTP), который имеет ряд преимуществ перед протоколом TCP. Основным из этих преимуществ является значительное снижение времени доставки сигнальной информации и, следовательно, времени установления соединения -одного из важнейших параметров качества обслуживания.

 

 

Рис. 8.2 Синхронизация работы устройств управления

 

Если распределенный шлюз подключается к ТфОП при помощи сигнализации по выделенным сигнальным каналам (ВСК), то сигнальная информация вместе с пользовательской информацией сначала поступает в транспортный шлюз, а затем передается в устройство управления без посредничества шлюза сигнализации.

Одно из основных требований, предъявляемых к протоколу MGCP, состоит в том, что устройства, реализующие этот протокол, должны работать в режиме без сохранения информации о последовательности транзакций между устройством управления и транспортным шлюзом, т.е. в устройствах не требуется реализации конечного автомата для описания этой последовательности. Однако не следует распространять подобный подход на последовательность состояний соединений, сведения о которых хранятся в устройстве управления.

Отметим, что протокол MGCP является внутренним протоколом, поддерживающим обмен информацией между функциональными блоками распределенного шлюза. Протокол MGCP использует принцип master/slave (ведущий/ведомый), причем устройство управления шлюзами является ведущим, а транспортный шлюз - ведомым устройством, выполняющим команды, поступающие от устройства управления.

 

Такое решение обеспечивает масштабируемость сети и простоту эксплуатационного управления ею через устройство управления шлюзами. К тому же, не интеллектуальные шлюзы требуют меньшей производительности процессоров и, как следствие, оказываются менее дорогими. Кроме того, обеспечивается возможность быстро добавлять новые протоколы сигнализации и новые дополнительные услуги, так как нужные для этого изменения затрагивают только устройство управления шлюзами, а не сами шлюзы.

Основной недостаток этого подхода - незаконченность стандартов. Функциональные блоки распределенных шлюзов, разработанные разными фирмами-производителями телекоммуникационного оборудования, практически несовместимы. Функции устройства управления шлюзами точно не определены. Не стандартизированы механизмы переноса сигнальной информации от шлюза сигнализации (Signalling Gateway) к устройству управления и в обратном направлении. К недостаткам можно отнести также отсутствие стандартизированного протокола взаимодействия между устройствами управления. Кроме того, протокол MGCP, являясь протоколом управления шлюзами, не предназначен для управления соединениями с участием терминального оборудования пользователей (IP-телефонами). Это означает, что в сети, построенной на базе протокола MGCP, для управления терминалами должен присутствовать привратник или сервер SIP (рис. 8.3).

 

 

Рис. 8.3 Управление терминалами в сети, базирующейся на протоколе MGCP

8.2 Классификация шлюзов

Рабочей группой MEGACO предложена следующая классификация транспортных шлюзов (Media Gateways):

 

 

• Trunking Gateway - шлюз между ТфОП и сетью с маршрутизацией пакетов IP, ориентированный на подключение к телефонной сети посредством большого количества цифровых трактов (от 10 до нескольких тысяч) с использованием системы сигнализации ОКС 7;

• Voice over ATM Gateway - шлюз между ТфОП и АТМ-сетью, который также подключается к телефонной сети посредством большого количества цифровых трактов (от 10 до нескольких тысяч);

• 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 при использовании, например, системы сигнализации DSS1;

• 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.

Модель организации связи

Endpoints - это порты оборудования, являющиеся источниками и приемниками информации. Существуют порты двух видов: физические и виртуальные.… Connection - означает подключение порта к одному из двух концов соединения,…  

Команды протокола MGCP

При помощи команды EndpointConfiguration устройство управления инструктирует шлюз, каким образом он должен обрабатывать получаемые речевые сигналы,… Команда EndpointConfiguration содержит ряд параметров: ReturnCode

Структура команд

Заголовок содержит список параметров и командную строку вида CRCX 1204 ts/1@protei.loniis.net MGCP 0.1. Командная строка, в свою очередь, состоит из… 1. Название команды представлено в виде кода из четырех букв (табл.8.2)  

Структура ответов на команды

В этом параграфе речь пойдет, главным образом, о заголовке ответа. Заголовок состоит из ответной строки, например,2001203 OK,и списка параметров.… В таблице 8.5 приведены возможные варианты кода ответа на команды протокола…  

Описания сеансов связи

Протокол SDP может применяться для описания мультимедийных конференций, но текущая версия протокола MGCP использует протокол SDP только для описания… Так как книга посвящена анализу технологии передачи речевой информации по… • Версия протокола SDP. Текущая версия протокола - нулевая. Поле кодируется следующим образом: v=0.

Установление, изменение и разрушение соединений

От телефонной станции АТС1 к шлюзу сигнализации SG1 по общему каналу сигнализации поступает запрос соединения - сообщение IAM. Шлюз SG1 передает… Далее Call Agent резервирует порт шлюза TGW1 (разговорный канал). С этой целью… CRCX 1204 trunk-group-l/17@tgwl.whatever.net MGCP 0.1

Реализация оборудования с поддержкой протокола MGCP

И еще одна важная особенность: концепция построения оборудования IPConnect дает оператору возможность выбрать то решение, которое отвечает его… Как известно, до недавнего времени единственным протоколом, регулирующим… С точки зрения функционального построенияв IPConnect можно выделить четыре основных элемента (рис. 8.7):

Возможности и перспективы протокола MGCP

В целом же, анализируя функциональные возможности протокола MGCP, можно сделать следующий вывод: протокол, предлагаемый рабочей группой MEGACO… Но, в то же время, следует отметить, что в существующих сегодня приложениях…