利用H.248协议挖掘通知机隐性故障

张燕君 陈 俊 广东宜通世纪科技股份有限公司

1 引言

随着下一代网络（NGN，Next Generation Network）技术的不断发展，作为其核心的软交换技术已经广泛应用于各运营商和通信设备厂商。软交换是NGN的控制功能实体，为NGN具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能，其核心思路是通过业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离实现相对独立的业务体系。呼叫控制由MSC SERVER设备实现；连接控制由传输设备和媒体网关（MGW，Media GateWay）组成，回声抑制器、编解码器和通知音等资源已经移植到媒体网关。

软交换是多种逻辑功能实体的集合，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。H.248协议是软交换与媒体网关之间的标准接口协议。在呼叫建立过程中，H.248协议通过命令建立终端，描述终端的属性，控制在MGW中的资源。由于H.248协议信令携带了终端、资源、请求的结果应答等信息，通过信令分析手段对H.248进行分析，可以更详细地进行通知音资源的故障定位以及隐性故障挖掘，帮助运营商提升用户感知度，增强运营商的竞争力。

2 软交换通知机原理

在移动网中，通知机是用来为客户提供数字通知音服务的设备，利用通知音正确地引导用户行为。通知机设备通过装载不同的配置数据和音轨内容，分别为普通GSM用户和智能网预付费（PPS）用户服务。录音通知机广泛地应用于爱立信设备的MSC SERVER/MGW、GW等网元中。

爱立信软交换MSC SERVER把普通通知音或智能网通音的语音号（ANNC）和通知音变量（智能网通知音才有，变量对应于年月日、圆角分等变量）使用H.248协议命令下发给MGW，MGW得到ANNC号后查找得到对应的通知音信息（MESSAGE_ID，MESSAGE_ID=ANNC），再通过对应的信息调用通知机音轨进行播放。

3 通知机的H.248信令流程

H.248工作在主从模式，并定义了连接模型，如图1所示。连接模型中有终端、流以及上下文。终端是出/入分组网络的媒体流的连接，它允许信号应用到媒体流上，如发送忙音；也允许从媒体流中接收发生的事件，如收到DTMF信号。上下文则是将终端上媒体流混合并桥接在一起，且描述媒体流之间的关系。

在呼叫建立过程中，网关控制协议（GCP）通过命令建立终端，描述终端的属性，控制在MGW中的资源。

（1）正常流程

播放通知音的H.248正常信令流程如图2所示：

1）Play Announcement Request消息，本地MGW接收从MGC发来的包含在SignalsDescriptor（信号描述符）的Generic Announcement Package。如果是ADD命令，则本地MGW为通知音产生一个终端，同时将它加到媒体流里；如果是Modify命令，则本地MGW把指定的终端作为通知音终端。该消息中包括交换机中定义的通知音编号、通知音播放的方向、信号的类型及信号完毕提示等信息。

2）Play Announcement accepted消息，本地MGW回答MGC通知音已经开始。

3）Announcement Completed Notify消息，通知音播放完毕，根据信令描述，本地MGW需要通报MGC通知音的播放情况。

4）Notify Reply消息，MGC返回确认消息给本地MGW。

5）Release Termination Request消息，本地MGW接收从MGC发来的释放通知音Termination（终端）的请求。

6）Release Termination accepted消息，本地MGW释放终端后返回给MGC确认消息。

（2）异常流程

播放通知音的H.248异常信令流程如图3所示：

图3 播放通知音的H.248异常信令流程

1）Play Announcement Request消息，本地MGW接收从MGC发来的包含在SignalsDescriptor（信号描述符）的Generic Announcement Package，请求分配终端及播放通知音编号等信息。

2）Play Announcement Rejected消息，由本地MGW向MGC发送拒绝通话音播放的消息。

通知音播放拒绝的错误代码如表1所示。

表1 通知音播放拒绝的错误代码

4 应用案例

4.1 案例一

本次信令追踪通过在爱立信的MGW上输入追踪H.248信令命令，进行信令消息的提取和保存，再进一步分析信令结果。

首先，提取MSC SERVER向MGW发送播放通知音的请求消息，通过ADD REQ命令指示资源占用为通知音设备及资源的属性，结果如图4所示，可见MSC SERVER指示MGW播放Announcement通知音编号为122的通知音。

图4 ADD REQ请求消息

然后，MGW通过ADD RSP消息回复给MSC SERVER，执行播放音的这个动作要求的结果，从信令结果来看MGW拒绝了播放通知音，同时携带了拒绝的原因，其原因可见为ErrorCode:514，表示MGW无法播放指定的通知音，如图5所示：

图5 ADD RSP响应消息

通过以上MSC SERVER和MGW的交互，可以找出播放通知音编号122时出现错误，说明通知音播放不成功，用户无法正常接续而且没有任何通知就断了，这将造成用户的感知很差，可以指导维护或者相关分析人员开展通知音的排查及故障来解决。

4.2 案例二

通过专用设备采集H.248协议信令，利用海量的信令数据对某地市的播放通知音请求和执行结果进行统计及分析，从某个小时统计数据结果发现某个通知音编号拒绝次数特别高。

通过ADD REQ命令指示资源占用为通知音设备及资源的属性，结果如图6所示，可见MSC SERVER指示MGW播放Announcement通知音编号为20。接下来MGW通过ADD RSP消息回复给MSC SERVER执行播放音的这个动作要求的结果，从信令结果来看MGW拒绝了播放通知音，同时携带了拒绝的原因，其原因可见为ErrorCode:514。

图6 ADD REQ消息和ADD RSP消息

此外，从某个小时的H.248信令数据中统计出来通知音编号出现的拒绝次数高达1322次，用户使用量极高，影响用户面极大，指导维护和分析人员重点解决该问题。从呼叫控制层面SERVER上检查是否需要播放该通知音编号，数据配置上有其对应的通知音编号的放音需求，当普通用户起呼时对号码“*”、12592、12594、12595、12599会指示播放通知音编号20。同时资源承载于MGW上实现的，转而分析MGW上的数据配置，发现MGW上未有该音出现，因此故障可以定位为MGW上的通知机数据配置问题。

5 结束语

在软交换网络结构中，MGW作为承载部分受MSC SERVER的控制，它们之间的接口上传递的H.248协议消息非常重要，用于两个节点间进行连接和通信。通过分析H.248信令中的通知音资源分配请求及执行结果消息，可以方便统计通知音出现故障的通知音编号和出现拒绝次数，以及定位通知机问题发生的机率和问题的挖掘，起到重要的故障指导和定位作用。运用新的信令协议分析手段排除网络问题、服务用户、增强用户感知，更能提升运营商的竞争地位。

[1]中国移动通信集团公司. 中国移动Mc接口（H.248协议）技术规范[Z]. 2006.

[2] ITU-T recommendation H.248. Media Gateway Control Protocol[S]. 2000.

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[6] 糜正琨,王文鼐. 软交换技术与协议[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2002.

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