FERRAMENTA DIDÁTICA PARA OPERAR COMO MEDIA GATEWAY CONTROLLER

Aluno: Gilson Evandro Just JuniorOrientador: Prof. Dr. Ricardo Cassiano Nabhen

Engenharia Elétrica – Telecomunicações - PUCPR

4a APRESENTAÇÃO

O presente projeto é orientado pelo objetivo de elaborar um Media Gateway Controller que seja capaz de gerenciar e controlar Media Gateways através do protocolo MEGACO/H.248 [RFC3015] e SIP [RFC3261] com uma interface didática para facilitar o ensino e análise da tecnologia para estudantes de graduação e também profissionais em treinamento de tais tecnologias.

Resumo do Projeto

• Fundada em Dallas – Texas, em 1999 como General Bandwidth.• Aquisição da Siemens DCO Business, em 2006.• Passou a ser conhecida formalmente como Genband em 2006.• Aquisição da TEKELEC Switching Solutions Group em 2007.• Aquisição da NextPoint Networks em 2008.• Parceria com a PUCPR em 2008.• Aquisição da Nokia Siemens em 2009.• Aquisição da Nortel Carrier Voice and Applications Solutions em 2010.• Tornou-se a maior fornecedora em soluções de softswitches e MG,

SBC, e Media Server Applications em 2010.• Presente em mais de 50 países, mais de 2000 funcionários.• Presente em 80 das maiores 100 redes de operadoras do mundo,

possui a maior rede NGN do mercado com mais de 240 milhões de terminações IP.

Genband

Protocolo SIPO Protocolo SIP foi criado pela IETF e regido pela norma RFC3261.Suas principais funções são:

1 - Localização do Agente

2 - Disponibilidade do Agente

3 - Característica do Agente

4 - Gerenciamento da Sessão

5 - Modificação da SessãoProsseguir

SIP - Localização do AgenteRegistro de Usuário

Cancelamento de Registro de Usuário

Atualização de Registros

Próximo

SIP - Localização do Agente

Retornar

REGISTER sip:10.41.250.100 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.41.250.102:5060;rport;branch=z9hG4bKPjoqaxu6wbezwln8qczdo-8ud1xmrxr9ooMax-Forwards: 70From: "IPhone" <sip:101@10.41.250.100>;tag=rzht5wspp6ufobvozucp3zskj6trvee4To: "IPhone" <sip:101@10.41.250.100>Call-ID: ejjq53yqtpcgcqa41e8w2pdmrx8xox2cCSeq: 65368 REGISTERUser-Agent: iSip v4.8.7/iPhoneOSContact: "IPhone" <sip:101@10.41.250.102:5060>Expires: 30Allow: PRACK, INVITE, ACK, BYE, CANCEL, UPDATE, SUBSCRIBE, NOTIFY, REFER, MESSAGE, OPTIONSContent-Length: 0

REGISTER sip:10.41.250.100 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.41.250.103:5060;rport;branch=z9hG4bKPjbufl3hjov2-jwj.vrqeacfpchabfychqMax-Forwards: 70From: "Ipad" <sip:100@10.41.250.100>;tag=fbk6jxcrocpcjpqonqlgab94qn2fey38To: "Ipad" <sip:100@10.41.250.100>Call-ID: ioj4ecwkeowa4xoggxseybw.r7x61fw6CSeq: 54607 REGISTERUser-Agent: iSip v4.8.7/iPhoneOSContact: "Ipad" <sip:100@10.41.250.103:5060>Expires: 0Content-Length: 0

SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 10.41.250.103:5060;rport;branch=z9hG4bKPjbufl3hjov2-jwj.vrqeacfpchabfychqFrom: "Ipad" <sip:100@10.41.250.100>;tag=fbk6jxcrocpcjpqonqlgab94qn2fey38To: "Ipad" <sip:100@10.41.250.100>Call-ID: ioj4ecwkeowa4xoggxseybw.r7x61fw6CSeq: 54607 REGISTERContact: "Ipad" <sip:100@10.41.250.103:5060>Expires: 30Server: Media Gateway Controller 1Content-Length: 0

struct SIP_Registred_Agents { string user_part; string host_part; string name_part; unsigned int port; unsigned int expires; string register_msg; };

SIP – Disponibilidade do Agente

Próximo

Media Gateway Controller (Softswitch)

INVITE B100 Trying

Usuário AEndereço IP 1

Usuário A Endereço IP 1

Usuário B Endereço IP 2

Usuário BEndereço IP 2

INVITE B

Disponibilidade do Usuário

Disponibilidade do Usuário:180 Ringing Usuário disponível, telefone já está tocando.486 Busy Here Usuário em ligação, retorna ocupado.404 Not Found Usuário não registrado na tabela SIP.

SIP – Disponibilidade do Agente

Retornar

SIP – Característica do Agente

Próximo

AGENTE A SOFTSWITCH AGENTE B

INVITE to B

INVITE to B100 Trying

180 Ringing180 Ringing

200 OK200 OK

ACK

SESSION ESTABILISHED

BYE

ACK

SIP – Característica do Agente

INVITE sip:110@10.41.255.52 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.41.255.52:5060;branch=z9hG4bK1636514091344717638;rportFrom: PABX <sip:120@10.41.255.52>;tag=140834945To: "110" <sip:110@10.41.255.52>Call-ID: 203631058113066-84582712712582@10.41.255.52CSeq: 1 INVITEContact: <sip:120@10.41.255.52:5060>Max-Forwards: 70Supported: replaces, join, pathUser-Agent: Voip Phone 1.0Allow: INVITE, ACK, OPTIONS, BYE, CANCEL, REFER, NOTIFY, INFO, PRACK, UPDATE, MESSAGEContent-Type: application/sdpContent-Length: 339

v=0o=120 25463161 49872392 IN IP4 10.41.255.52s=A conversationc=IN IP4 10.41.255.52t=0 0m=audio 10002 RTP/AVP 0 8 18 4 2 9 101a=rtpmap:0 PCMU/8000a=rtpmap:8 PCMA/8000a=rtpmap:18 G729/8000a=rtpmap:4 G723/8000a=rtpmap:2 G726-32/8000a=rtpmap:9 G722/16000a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=sendrecv

SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 10.41.255.52:5060;received=10.41.255.10;branch=z9hG4bK105511934027417169To: "110" <sip:110@10.41.255.52>;tag=22987From: PABX <sip:120@10.41.255.52>;tag=299921522Call-ID: 101772505122681-2249610274714@10.41.255.52CSeq: 1 INVITEContact: sip:110@10.41.255.100:5060Supported: timer,100relAllow: INVITE,ACK,CANCEL,BYE,PRACK,OPTIONS,REGISTER,INFO,NOTIFY,UPDATEContent-Type: application/sdpUser-Agent: Panasonic-MPR08-V5.0001/VSIPGW-V2.3002Server: Panasonic-MPR08-V5.0001/VSIPGW-V2.3002Content-Length: 216

v=0o=- 0 0 IN IP4 10.41.255.101s=-c=IN IP4 10.41.255.101t=0 0m=audio 12200 RTP/AVP 18 101a=rtpmap:18 G729/8000/1a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=sendrecva=ptime:20a=rtcp:12201

INVITE to B 200 OK

Retornar

SIP – Gerenciamento da Sessão

Retornar

AGENTE A SOFTSWITCH AGENTE B

INVITE to B

INVITE to B100 Trying

180 Ringing180 Ringing

200 OK200 OK

ACK

SESSION ESTABILISHED

BYE

ACK

SIP – Modificação da Sessão

Retornar

AGENTE A SOFTSWITCH AGENTE B

INVITE to B

INVITE to B100 Trying

180 Ringing180 Ringing

200 OK200 OK

ACK

SESSION ESTABILISHED

INVITE to FAX

200 OK

FAX SESSION ESTABILISHED

Análise das Mensagens SIP

REGISTER sip:10.41.250.100 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.41.250.102:5060;rport;branch=z9hG4bKPjoqaxu6wbezwln8qczdo-8ud1xmrxr9ooMax-Forwards: 70From: "IPhone" <sip:101@10.41.250.100>;tag=rzht5wspp6ufobvozucp3zskj6trvee4To: "IPhone" <sip:101@10.41.250.100>Call-ID: ejjq53yqtpcgcqa41e8w2pdmrx8xox2cCSeq: 65368 REGISTERUser-Agent: iSip v4.8.7/iPhoneOSContact: "IPhone" <sip:101@10.41.250.102:5060>Expires: 30Allow: PRACK, INVITE, ACK, BYE, CANCEL, UPDATE, SUBSCRIBE, NOTIFY, REFER, MESSAGE, OPTIONSContent-Length: 0

Análise das Mensagens SIP

REGISTER sip:10.41.250.100 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 10.41.250.102:5060;rport;branch=z9hG4bKPjoqaxu6wbezwln8qczdo-8ud1xmrxr9ooMax-Forwards: 70From: "IPhone" <sip:101@10.41.250.100>;tag=rzht5wspp6ufobvozucp3zskj6trvee4Call-ID: ejjq53yqtpcgcqa41e8w2pdmrx8xox2cCSeq: 65368 REGISTERUser-Agent: iSip v4.8.7/iPhoneOS

Expires: 30Allow: PRACK, INVITE, ACK, BYE, CANCEL, UPDATE, SUBSCRIBE, NOTIFY, REFER, MESSAGE, OPTIONSContent-Length: 0

Contact: "IPhone" <sip:101@10.41.250.102:5060>

1º Passo: P1 = P2 = registro.find(“Contact: “);2º Passo: P2 = registro.find_first_of(“\n“, P1);3º Passo: string linha = registro.substr(P1+1, P2-P1-1);4º Passo: P1 = linha.find_first_of(“:”, P1+9);

P1

5º Passo: P2 = linha.find_first_of(“@”, P1);

P2

6º Passo: Contact.user_part = linha.substr(P1+1, P2-P1-1);7º Passo: P1 = linha.find_first_of(“:”, P2);

Contact.user_part = 101Contact.host_part = 10.41.250.102

8º Passo: Contact.host_part = linha.substr(P2+1, P1-P2-1);9º Passo: P2 = linha.find_first_of(“\n>”, P1);

10º Passo: Contact.port = linha.substr(P1+1, P2-P1-1);

Contact.port = 5060

SIP_Contact Contact;

Ref. [RFC3261 pág. 209 à 232]

Cenário Softswitch SIP

Procedimento de Testes

MEGACO – H.248 – Cliente-Servidor

Media Gateway Controller

Análise das Mensagens H.248

MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Transaction=68787{Context=-{ServiceChange=aaln/2{Services{Method=Restart,Reason="900 Service Restored",20121002T21453800}}}}

MEGACO/1 [10.41.250.100]:2944 Reply=68787{Context=-{ServiceChange=aaln/2}}

Análise das Mensagens H.248

!/1 [192.168.55.15]:2944 T=54155{C=-{sc=aaln/1{sv{mt=fo,re="905 Termination taken out of service",20120919T22084800}}}}

MEGACO/H.248 – Mensagens em formato reduzido (Difícil interpretação)

MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Transaction=68787{Context=-{ServiceChange=aaln/2{Services{Method=Restart,Reason="900 Service Restored",20121002T21453800}}}}

MEGACO/H.248 – Mensagens em formato longo (Fácil interpretação)

!/1 [192.168.55.15]:2944 P=96{C=62{s=aaln/1{sa{NT/OS=79360,NT/OR=117600,NT/DUR=14700}},s=Eph000053{sa{RTP/PS=496,RTP/PR=735,RTP/PL=1,RTP/JIT=0,RTP/DELAY=0}}}}

MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Reply=36{Context=76{Subtract=aaln/2{Statistics{NT/OS=95840,NT/OR=134080,NT/DUR=16760}},Subtract=Eph000066{

Análise das Mensagens H.248

MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Transaction=68787{Context=-{ServiceChange=aaln/2{Services{Method=Restart,Reason="900 Service Restored",20121002T21453800}}}}

H248_Service_Change parse_H248_ServiceChange(string* msg) {

H248_Service_Change SC ; SC.used = true; SC.MediaGatewayID = parse_H248_MediaGatewayID(msg); SC.MediaGatewayAddress = parse_H248_MediaGatewayAddress(msg); SC.MediaGatewayPort = parse_H248_MediaGatewayPort(msg); SC.Command = parse_H248_Command(msg); SC.TransactionID = parse_H248_TransactionID(msg); SC.ContextID = parse_H248_ContextID(msg); SC.TerminationID = parse_H248_TerminationID(msg); SC.Services = parse_H248_Services(msg); SC.Reason = parse_H248_Reason(msg); SC.Message = msg->c_str();

return SC; }

Ref. [RFC3015 pág. 80 à 112]

Laboratório Genband – Cenário H.248

Registro de Agentes H.248

Media GatewayMedia Gateway Controller CPE

1 Service Change

2 Service Change Reply

3 Strict-State

4 Strict-State Reply

MGCP Messages

MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Transaction=68787{Context=-{ServiceChange=aaln/2 {Services{Method=Restart,Reason="900 Service Restored",20121002T21453800}}}}1MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Reply=68787{Context=-{ServiceChange=aaln/2 {Services{Method=Restart,Reason="900 Service Restored",20121002T21453800}}}}2MEGACO/1 [192.168.55.100]:2944 Transaction=14 { Context=-{Modify= aaln/2 {Events= 14{al/of{strict=state}}} }}MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Reply=14{ Context=-{Modify= aaln/2 {Events= 14{al/of{strict=state}}} }}

34

Registro de Agentes H.248

Retirando a terminação do Gancho

Colocando a terminação do Gancho

Colocando a terminação do Gancho

<--------------------------<Transaction: 10843 / Context: 585 / [Notify]Recebido evento de desligamento (AL/ON) para terminação aaln/2##DEBUG## MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Transaction=10843{Context=585{Notify=aaln/2{ObservedEvents=12{20121124T18020200:AL/ON{INIT=FALSE}}}}}

>-------------------------->Reply: 10843 / Context: 585 / [Notify]Enviado resposta para terminação colocada no gancho: aaln/2##DEBUG## MEGACO/1 [192.168.55.100]:2944 Reply=10843{Context=585{Notify=aaln/2{ObservedEvents=12{20121124T18020200:AL/ON{INIT=FALSE}}}} }

>-------------------------->Transaction: 20 / Context: 585 / [Subtract]Encaminhado uma mensagem de SUBTRACT para terminação aaln/2Contexto: 585 descartado ...##DEBUG## !/1 [192.168.55.100]:2944Transaction=20 {Context = 585 {Subtract = * }}

Estabelecendo Sessões – H.248

Estabelecendo Sessões – H.248

Interface Didática

Sucesso ao inicializar thread para protocolo SIPSucesso ao inicializar thread para protocolo H.248

Aguardando informações nas portas UDP H.248 (2944) e SIP (5060)

H.248 Media Gateway G2 Commands:

telnet 192.168.55.15 (username: admin / password: Genband2012)1 - lock vmg PLG12 - unlock vmg PLG13 - lock lines v52 all4 - unlock lines v52 all

OBS: Você pode criar aliases para facilitar, ex: 'alias lock_MGC "lock vmg PLG1"'

Interface Didática

@@ ----- 17:01:01 ----- Agentes H.248 Registrados ----- @@

Posição H.248_Register_Table[0]TransactionID: 10830Termination: ROOTMediaGatewayID: [192.168.55.15]:2944

Posição H.248_Register_Table[1]TransactionID: 10834Termination: aaln/1MediaGatewayID: [192.168.55.15]:2944Telefone: 5551001

Posição H.248_Register_Table[2]TransactionID: 10836Termination: aaln/2MediaGatewayID: [192.168.55.15]:2944Telefone: 5551002

@@ -------------------------------------------------- @@

Interface Didática

<--------------------------<Transaction: 10837 / Context: -Recebido evento de fora do gancho (AL/OF) para terminação aaln/1##DEBUG## MEGACO/1 [192.168.55.15]:2944 Transaction=10837{Context=-{Notify=aaln/1{ObservedEvents=6{20121124T18014600:AL/OF{INIT=FALSE}}}}}

>-------------------------->Reply: 10837 / Context: -Enviado reply para terminação fora do gancho: aaln/1##DEBUG## MEGACO/1 [192.168.55.100]:2944 Reply=10837{Context=-{Notify=aaln/1{ObservedEvents=6{20121124T18014600:AL/OF{INIT=FALSE}}}} }

## - 17:01:07 Terminação aaln/1 retirou o telefone do gancho ...

## - 17:01:12 Terminação aaln/1 ligando para 5551002

## - 17:01:12 Telefone destino aaln/2 está tocando ...

## - 17:01:15 Terminaçao aaln/2 atendeu a ligaçao ...

## - 17:01:20 Terminação aaln/1 desligou o telefone ...

## - 17:01:20 Terminação aaln/2 retirou o telefone do gancho ...

# - 17:01:23 Terminação aaln/2 colocou o telefone no gancho ...

Visão Geral da Aplicação

Visão Geral da Aplicação

Referências

• [RFC3015] disponível em: http://www.ietf.org/rfc/rfc3015.txt, acessado em 15/03/2012.• [RFC2327] disponível em http://www.ietf.org/rfc/rfc2327.txt, acessado em 20/03/2012.• [RFC3261] disponível em http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt, acessado em 20/03/2012.• [RFC1889] disponível em http://www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt, acessado em 20/03/2012.• [RFC2234] disponível em http://www.ietf.org/rfc/rfc2234.txt, acessado em 07/05/2012.• [RFC3665] disponível em http://tools.ietf.org/rfc/rfc3665.txt, acessado em 18/05/2012.• [VNET], disponível em http://www.vnet-corp.com, acessado em 2012.• [QT CREATOR] disponível em qt.nokia.com/products/developer-tools, acessado em 2011• [Genband Site] disponível em (http://www.genband.com/about-us),

acessado em 10/04/2012.• [MEGACO User Guide, 2012] disponível em

http://www.erlang.org/documentation/doc-5.2/pdf/megaco-1.1.0.pdf, acessado em 12/03/2012.

• S. Wu, M. Riyadh, and M. Mannan, “OPNET Implementation of MEGACO/H.248,” disponível em: http://www.sfu.ca/~vswu/courses/CMPT885/project.htm, acessado em 15/03/2012.

Agradecimentos ...