H.248協議在通信網絡中的應用

　　引言

　　近年來隨著數據通信和IP業務的迅速發展，以分組交換為基礎的IP網絡由于其簡單和開放，得到了越來越廣泛的應用。

　　已有專家預測，未來的各項電信業務將統一在IP網絡上。傳統電話網將不可避免地過渡到以數據業務特別是IP業務為中心的融合的NGN(下一代網絡)。NGN將以IP網絡為核心，通過以TCP/IP為基礎的分組交換網絡，承載起包括話音在內的所有通信類業務。

　　1 NGN網絡體系和軟交換技術

　　NGN以分組交換網為核心，以傳送話音、數據、多媒體綜合業務為目標，可以完成實時應用或非實時應用。它與現有各種網絡進行互通，并逐漸走向融合和統一，兼容現有的電信業務和Internet服務，并為快速提供新的業務創造有利環境。

　　目前，業界對NGN體系結構按功能從垂直方向上分為邊緣層、核心層、控制層和業務層4層，各層之間通過標準的開放接口互連，并通過標準的接口和協議實現與現有通信網絡的互連和互通，見圖1。

　　在這4個層次中，控制層可以看作是核心，目前主要是采用軟交換方式來實現。與現有的各種有線或無線網絡的互連互通則依靠各種MG(媒體網關)。

　　這4個層次的具體功能如下：

　　1)邊緣層

　　該層的主要功能是將各種傳統網絡(PSTN、ISDN、IN、H.323、Internet、專網等)和各種用戶終端接入核心分組傳送網，對用戶業務進行集中、匯聚和傳送，同時通過各種媒體網關實現NGN與現有電路交換網絡之間的互連互通。提供各種寬帶、窄帶、移動、固定用戶的接入。主要網絡部件為TG(中繼網關)、SG(信令網關)、AG(接入網關)和IAD(集成接入部件)等。

　　2)核心層

　　該層是能夠提供QoS(服務質量)保證的數據承載網，主要功能是完成業務信息的高速交換和傳送。該層的主要網絡部件為寬帶交換機、高速路由器、高速光傳送網等數據交換和傳輸設備。

　　3)控制層

　　該層是整個網絡的智能心臟，是一個集中的控制平臺。其主要功能是提供終端用戶端到端的呼叫/會話控制、接入協議適配、互連互通和資源管理等功能，從而實現網絡業務的控制和融合。該層的主要網絡功能為軟交換、MGC(媒體網關控制器)、呼叫代理、呼叫控制器、呼叫服務器等。

　　4)應用層

　　該層是NGN業務與服務的支撐環境，除提供傳統智能業務外，還可以通過提供開放的、功能強大的API(應用編程接口)，供第三方業務開發者調用，以便迅速開發出新的業務。該層在垂直方向上由應用和中間件兩部分組成。其中，應用部分的主要網絡部件為各種AS(應用服務器)，如AAA(認證、鑒權、計費) 服務器、PS(策略服務器)和OSS(運營支撐系統)等，提供各種業務的控制邏輯，完成增值業務和相應的服務處理。中間件包括鑒權、計費、目錄、安全、瀏覽、查找、導航、格式轉換等軟件組件。

　　軟交換技術的思路是將業務、呼叫控制、媒體控制進行分離。軟交換設備位于分層后的呼叫控制層，與媒體層的網關交互作用，接收終端的相關信息，指示網關完成連接控制。MG的主要功能是將一種網絡中的媒體轉換成另一種網絡所要求的媒體格式。例如：MG能夠在電路交換網的承載通道和分組網的媒體流之間進行轉換。TG是在電路交換網與分組網絡之間的網關，用來終結大量的數字電路。AG是將模擬線與分組網絡相連的網關。

　　圖2是軟交換設備系統結構示意圖。圖中虛線圍框表示軟交換設備實體。

　　從圖2可看出，軟交換設備內部主要分為資源管理功能、MG接人功能、呼叫控制功能、互連互通功能、業務提供功能等功能模塊。與外部接口全部采用標準協議，例如，與SG的接口采用Sigtran(SS7/IP)協議;與AAA服務器的接口采用Radius協議;與應用服務器的接口采用SIP協議;與網管服務器的接口采用SNMP協議;與H.523網絡的互通采用H.323協議族;與MG(TG、AG)的接口采用H.248協議;軟交換之間的呼叫或軟交換設備與SIP終端的呼叫采用SIP協議。

　　通過這種分離，軟交換網絡體系具有了很多優點，一個軟交換設備可以同時控制多個MG，系統的可擴充性得到了提高;其次，具體的媒體流的轉換由相應的MG完成，有利于設備的單一性和可靠性;當一個軟交換設備故障時，可以由其他軟交換設備來代替完成MG的控制，提高了系統的冗余度;最后，軟交換設備和MG之間采用標準的協議控制，有利于不同設備的廠家開展競爭和合作。

　　2 H.248協議在NGN中的應用

　　2.1 H.248協議結構

　　H.248/Megaco協議(MG控制協議)，簡稱H.248協議，是IETF、ITU-T制定的一個非對等協議，用在MGC和MG之間的通信。主要功能是建立一個良好的業務承載連接模型，將呼叫和承載連接進行分離，通過對各種業務網關(TG、AG、RG(注冊網關))等的管理，實現分組網絡和PSTN(公共交換電話網)做的業務互通。

　　一個H.248消息可以分為幾層，，第1層可以看做是消息頭和若干個事務組成，事務可以是事務請求(Transaction Req)，也可以是事務應答(Transaction Reply)。每一個事務又可以看做是事務頭和若干個動作組成，每個動作都是與一個上下文相關的。一個動作(Action)包括一個上下文頭部和若干個命令。每個命令(Command)包含命令頭部和若干個描述符。這種結構如圖3所示。