МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра «Телекомунікації»

Протокол сигналізації ІР-телефонії
MGCP
Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу
«Інформаційні технології»
Для студентів спеціальності
«Інформаційні мережі зв’язку»
Львів 2004
“Протокол сигналізації ІР-телефонії MGCP”. Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу “Інформаційні технології” для студентів спеціальності “Інформаційні мережі зв’язку”. Львів 2004. 8 с.
Автори: ст. викладач Костів О.Л.
асистент Кирик М.І.
Рецензент: професор д.т.н. Тимченко О.В.
У лабораторній роботі розглянуто архітектуру мережі MGCP, стек протоколів необхідних для передачі мовної інфомації та алгоритм встановлення з’єднання з використанням даного протоколу.
Методичні вказівки розглянуто на засіданні кафедри “Телекомунікації” Національного університету “Львівська політехніка” від______2004 р. протокол №____. Мета роботи : ознайомлення з роботою протоколу сигналізації ІР-телефонії MGCP. Вивчення основних сценаріїв встановлення з’єднання в мережі MGCP.
Порядок виконання роботи
Ознайомитись з короткими теоретичними даними.
За допомогою програми IPtel ознайомитись з алгоритмом встановлення та розірвання з’єднання в мережі MGCP.
Дати відповіді на контрольні запитання.
Скласти звіт про виконану роботу.
Теоретичні відомості
Протокол MGCP, запропонований комітетом IETF, робочою групою МЕGАСО.При розробці цього протоколу робоча група МЕGАСО спиралася на мережеву архітектуру, що містить основні функціональні блоки трьох видів рис. 1.2:
• шлюз – Media Gateway (MG), що виконує функції перетворення мовної інформації, з боку ТМЗК з постійною швидкістю передачі, у вид, придатний для передачі по мережах з маршрутизацією пакетів IР (кодування й упакування мовної інформації в пакети RТР/UDP/IР, а також зворотне перетворення);
• контролер шлюзів – Call Agent, який виконує функції керування шлюзами;
• шлюз сигналізації – Signaling Gateway (SG), що забезпечує доставку сигнальної інформації, з боку ТМЗК, до контролера шлюзів і перенос сигнальної інформації в зворотному напрямку.
Таким чином, весь інтелект функціонально розподіленого шлюзу зосереджений в контролері, функції якого можуть бути розподілені між декількома комп'ютерними платформами. Шлюз сигналізації виконує функції STP - транзитного пункту мережі сигналізації ОКС7. Самі шлюзи виконують тільки функції перетворення мовної інформації. Один контролер керує одночасно декількома шлюзами. В мережі можуть бути присутнім кілька контролерів. Передбачається, що вони синхронізовані між собою й узгоджено керують шлюзами. Разом з тим, МЕGАСО не визначає протоколу для синхронізації роботи контролерів. Повідомлення протоколу MGCP переносяться протоколом без гарантованої доставки повідомлень UDP.

Рис. 1.2 Архітектура мережі на базі протоколу MGCP.
Шлюз сигналізації приймає пакети трьох нижніх рівнів системи сигналізації ЗКС7 (рівнів підсистеми переносу повідомлень МТР) і передає сигнальні повідомлення верхнього, користувацького, рівня до контролера шлюзів. Шлюз сигналізації також повинен передавати по IР-мережі сигнальні повідомлення Q-931 .
Відзначимо, що протокол МGСР є внутрішнім протоколом для обміну інформацією між функціональними блоками розподіленого шлюзу, що ззовні представляється одним цілим. Контролер шлюзів є ведучим, а сам шлюз - ведомим пристроєм, що повинен виконувати всі команди, що надходять від контролера Call Agent.
Вищеописані рішення забезпечують масштабованість мережі та простоту керування через контролер шлюзів. Шлюзи не є інтелектуальними пристроями, вимагають невисокої продуктивності процесорів і, отже, є більш дешевими.
Підхід, запропонований організацією IETF, добре підходить для розгортання глобальних мереж IР-телефонії, що приходять на зміну традиційним телефонним мережам.
В ході встановлення, підтримання та руйнування з’єднання, при використанні протоколу MGCP пристрій керування та шлюз обмінюються командами та відповідями, що являють собою набір текстових рядків. Нижче приведена таблиця дає коротке пояснення кожної команди.
Таблиця 1. Команди протоколу MGCP.
Команда
Код
Напрям передачі
Призначення

EndpointConfiguration
EPCF
CA >MG
СА вказує яким чином потрібно опрацьовувати мовні сигнали

CreateConnection
CRCX
CA >MG
СА вказує створити з’єднання

ModifyConnection
MDCX
CA >MG
СА дає команду змінити параметри з’єднання

DeleteConnection
DLCX
CA -MG
СА та шлюз завершують з’єднання

NotificationRequest
RQNT
CA >MG
СА вказує які події потрібно виявляти

Notify
NTFY
MG > CA
Шлюз інформує СА про подію з числа вказаних в команді NotificationRequest

AuditEndpoint
AUEP
CA >MG
СА запрошує інформацію про певний порт шлюзу

AuditConnection
AUCX
MGC > MG
СА запрошує параметри з’єднання

ReStartInProgress
RSIP
MG > MGC
Шлюз інформує СА про те, що декілька портів виводяться з робочого стану, чи навпаки


Рисунок 1.2 ілюструє взаємодію протоколу МGСР із протоколами ЗКС7 і Н.323.
1. З телефонної станції АТС-А до шлюзу сигналізації SG1 по загальному каналі сигналізації надходить запит з'єднання (повідомлення IАМ) На мал. 1.14 шлюз сигналізації SG1 також сполучений із транспортним шлюзом TGW1. Шлюз SG1 передає повідомлення IАМ контролеру шлюзів, що обробляє запит і визначає, що виклик повинeн бути спрямований до кінцевого пристрою – терміналу Н.323.
2. Контролер шлюзів резервує порт шлюзу TGW1 (розмовний канал). З цією метою він передає до шлюзу команду CreateConnection. І в цьому прикладі порт шлюзу TGW1 може тільки приймати інформацію (режим “recvonly”).
3. У відповіді на прийняту команду шлюз TGW1 повертає опис параметрів зв'язку.
4. Прийнявши відповідь від шлюзу TGW1, контролер передає до gatekeeper мережі Н.323 повідомлення ARQ з alias адресою викликуваного абонента.
5. У відповідь на повідомлення АRQ gatekeeper передає повідомлення АСF із вказівкою транспортної адреси свого сигнального каналу.
6. Контролер передає запит з'єднання SETUP на транспортну адресу сигнального каналу gatekeeper, при цьому використовується процедура FastStart. Gatekeeper пересилає повідомлення SETUP до викликуваного термінала.
7. Викликуваний термінал передає запит допуску до ресурсів мережі АРQ.
8. У відповідь на запит АРQ gatekeeper передає підтвердження запиту АСF.
9. Викликуваний термінал передає повідомлення ALERTING, яке gatekeeper маршрутизує до контролера шлюзів. При цьому викликуваному користувачу подається візуальний чи акустичний сигнал про вхідний виклик, а викличному користувачу подається індикація того, що викликуваний користувач не зайнятий і одержує сигнал про виклик.
10. Контролер перетворює повідомлення ALERTING у повідомлення АСМ, що пересилається до АТС-А.
11. Після того як викликуваний користувач прийме вхідний виклик, контролер одержує повідомлення CONNECT.
12. Контролер шлюзів змінює в шлюзі TGW1 режим “recvonly” на повнодуплексний.
13. Шлюз TGW1 виконує і підтверджує зміну режиму з'єднання.

Рис. 1.2 Встановлення та руйнування з’єднання з використанням протоколу MGCP.
14. Контролер передає повідомлення АNМ до АТС-А, після чого починається розмовна фаза з'єднання, в ході якої устаткування користувача, що викликав, передає мовну інформацію, упаковану в пакети RTP/UDP/IР, на транспортну адресу RTP-каналу термінала викликуваного абонента, а той, в свою чергу передає пакетовану мовну інформацію на транспортну адресу RTP-каналу термінала абонента, що викликав. За допомогою каналу RTCP ведеться контроль передачі інформації по RTP каналу.
15. Після закінчення розмовної фази починається фаза руйнування з'єднання. Устаткування користувача, що ініціює руйнування з'єднання, повинне припинити передачу мовної інформації, закрити логічні канали і передати повідомлення RELEASE COMPLETE, після чого сигнальний канал закривається.
16. Контролер шлюзів передає дане повідомлення до АТС-А з метою завершення з'єднання.
17. Крім того, контролер передає до шлюзу команду DLСХ.
18. Шлюз підтверджує завершення з'єднання і передає до контролера зібрані за час з'єднання статистичні дані.
19. Після вищеописаних дій контролер і кінцеве устаткування сповіщають gatekeeper про звільнення смуги пропуcкання. З цією метою кожен з учасників з'єднання посилає gatekeeper по каналі RAS запит виходу зі з'єднання DRQ, на який gatekeeper повинен передати підтвердження DCF.
20. Від АТС-А приходить підтвердження роз'єднання RLC, після чого з'єднання вважається зруйнованим.
Варто помітити, що алгоритм взаємодії протоколів SIP та МGСР не сильно відрізняється від вищеописаного алгоритму.
Хід роботи.
Запустити програму IPtel та натиснути кнопку „ПротоколMGCP”.
В програмі, що запустилася натиснути кнопку „Старт”.
Ознайомитись зі схемою, що появилась, прочитати коментар в нижньому лівому кутку.
Для продовження роботи програми натиснути кнопку «Продовжити».
Для повторного прочитання коментарію до певного повідомлення чи запиту натиснути на назву даного запиту.
Для одержання інформації про певний функціональний пристрій на архітектурній схемі м