Megaco/H.248 (Media Gateway Controller)

Megaco (skrót od Media Gateway Controller) jest protokołem sygnalizacyjnym, używanym pomiędzy bramą (Media Gateway) oraz kontrolerem bramy w sieciach VoIP. Protokół definiuje mechanizm sygnalizacji, umożliwiający kontrolerowi nadzorowanie bram obsługujących dane głosowe na styku sieci PSTN-IP, IP-IP itp.

Protokół, zdefiniowany przez IETF RFC 3525, jest wynikiem współpracy IETF i ITU-T. Jest także znany pod nazwą H.248 (H.248 to nazwa nadana przez ITU, Megaco - przez IETF).

Ta wersja protokołu jest kontynuacją MGCP, który był stworzony do inicjacji komunikacji pomiędzy Media Gateway (MG) oraz Media Gateway Controller (MGC) przez sieć opartą na IP. Architektura MGCP i Megaco jest podobna, ale Megaco obsługuje m.in. sieci ATM, UDP, TCP, konferencje, usługi multicast. Megaco/H.248 stworzono do zdalnej kontroli urządzeń i rozwiązań odpowiedzialnych za połączenia lub sesje, takich jak bramy VoIP, zdalne serwery dostępowe, routery MPLS, połączenia optyczne, sesje PPP itp.

Megaco/H.248 tworzy powiązania pomiędzy bramą (Media Gateway), która konwertuje głos oparty na komutacji obwodów do ruchu bazującego na pakietach oraz kontrolerem bramy (Media Gateway Controller), który steruje ruchem. Protokół powiadamia bramę, w jaki sposób połączyć strumienie przychodzące z zewnętrznych pakietów lub komórek danych sieciowych w strumień pakietów lub komórek, np. Real-Time Transport Protocol (RTP).

Megaco/H.248 używa dwóch prostych komponentów:

• zakończeń (terminations)
• kontekstów (contexts)

Zakończenia są tworzone przez dane analogowe, strumienie RTP lub MP3, które wchodzą do bramki lub z niej wychodzą. Właściwości zakończeń mogą być sprawdzane i modyfikowane przez kontroler bramki. Kilka połączonych zakończeń tworzy kontekst. Aktywny kontekst może mieć fizyczne zakończenia w postaci DS0 lub DS3 oraz jedno wirtualne - przykładowo w postaci strumienia RTP łączącego bramkę z siecią. Bramy sterowane przez kontroler tworzą i transmitują konteksty. Jeżeli zakończenie ma więcej niż jeden strumień, to tworzy się wielostrumieniowy kontekst.

Megaco/H.248 używa wielu komend do manipulowania zakończeniami, kontekstami, zdarzeniami i sygnałami (zob. tabela). Wszystkie komunikaty Megaco/H.248 przesyłane są w tekstowym formacie wiadomości ASN.1.

Poza ServiceChange (komenda jest wysyłana przez bramę), prawie wszystkie komendy są przesyłane w kierunku od kontrolera do bramy. Poza komendą ServiceChange jedynie komenda Notify jest używana przez bramę do informowania kontrolera.

Kluczowe zalety protokołu Megaco/H.248 to z pewnością:

• obsługa multimediów i konferencji
• udoskonalenie składni wiadomości
• opcja transportu TCP oraz UDP
• kontrola różnych znanych typów zakończeń sieciowych
• scenariusz wywołań wielu użytkowników
• obsługa QoS oraz zarządzania ruchem
• raporty błędów zawarte w protokole

Wersje stosu protokołu Megaco/H.248 definiują następujące dokumenty:

• ITU-T Recommendation H.248.1 v2 (Gateway control protocol: Version 2)
• ITU-T Recommendation H.248.1 v1 (Gateway control protocol: Version 1)
• ITU-T Recommendation H.248.8 (Error Codes and Service Change Reason Description)
• ITU-T Recommendation H.248.16 (Enhanced digit collection packages and procedures)
• IETF RFC 3525 (Megaco 1.0)
• IETF RFC 3015 (Megaco 1.0)

Każda z wersji protokołu zakłada możliwość użycia interfejsu dla sieci pakietowych w postaci IP, ATM i innych. Interfejs obsługuje sygnalizację tonową, ISDN, SIUP, QSIG oraz GSM.

MGCP i Megaco/H.248 w działaniu

Przyjrzymy się teraz jak MGCP i Megaco/H.248 współpracują z innymi standardami przy zarządzaniu strukturą VoIP.

MGC umożliwia tradycyjną kontrolę połączeń i zarządza usługami z centralnej lokalizacji. Megaco/H.248 i MGCP - podobnie jak SIP, H.323, MGCP i SS7 - są ważnymi protokołami w architekturze kontrolera bramy, pozwalającymi połączyć razem sprzęt różnych producentów, pracujący często w różnych technologiach. Wynikiem tej współpracy jest warstwa sieciowa, która jest całkowicie odseparowana od warstwy usług, pozwalającą dostawcy zaimplementować specjalne usługi bez modyfikacji struktury sieci.

Bramy do styków sieci IP, PSTN i linii analogowych są sterowane za pomocą współpracujących ze sobą kontrolerów MGC. MGCP/Megaco wymaga użycia protokołu SIP pomiędzy bramkami kontrolerów, aby utworzyć kompletny system. Protokół SIP jest wymagany, gdy istnieje więcej niż jeden kontroler w danej sieci. Dane głosowe nie są przesyłane przez kontrolery, lecz bezpośrednio przez bramy (MG). Kontroler (MGC) ogranicza się wyłącznie do komunikacji z bramami i sterowania ruchem.

Przyszłość głosu w sieciach

Megaco/H.248 i MGCP zajmuje ważne miejsce w sieciach VoIP oraz VoATM. Wielu producentów stosuje powyższe protokoły w oferowanym sprzęcie, ale często współzawodniczą one z H.323 i SIP jako standard kontroli pakietowego głosu. Warto zauważyć, że Megaco/H.248 czy MGCP są jedynie częścią implementacji, nie stanowią pełnego rozwiązania.

O ile H.323 jest kompleksowym systemem, o tyle użycie Megaco/H.248 jest bardziej przyszłościowe, pozwalając wprowadzać sieci następnej generacji. Warto podkreślić jego współpracę z protokołem SIP. Dziś MGCP/Megaco/H.248 używa się do kontroli połączeń pomiędzy kontrolerem a bramą, podczas gdy SIP kontroluje sygnalizację pomiędzy kontrolerami. MGCP/Megaco i SIP nie łączą się, ale mogą koegzystować w jednej, konwergentnej, szerokopasmowej sieci. Bardziej problematyczne jest użycie MGCP czy Megaco/H.248 do kontrolowania punktów końcowych, czyli telefonów. Telefony IP mogą tworzyć bramę, ale ze względu na ograniczenia nie jest to zbyt popularne rozwiązanie. MGCP/Megaco będzie wspierało tylko proste usługi w nieskomplikowanych telefonach. Do zaawansowanych usług nadal niezastąpiony w punktach końcowych będzie SIP.

W ofercie producentów sprzętu VoIP znajdziemy wiele rozwiązań, w których zaimplementowano, obok popularnych protokołów (SIP, H.323), także protokół Megaco/H.248 lub MGCP. Istnieją już nie tylko zaawansowane telefony, potrafiące korzystać z różnych protokołów transmisji głosu. Główną rolę odgrywają kontrolery (MGC), określane mianem SoftSwitch, które obsługując większość dostępnych protokołów, umożliwiają płynne przejście do skalowanej i wydajnej sieci opartej na MGCP/Megaco.