RAS 协议

5.4.1RAS协议过程和消息

RAS是端点（终端或网关）和网闸之间执行的协议，基本上是管理功能。它包含以下几个过程：

(1) 网闸搜寻(gatekeeper discove盯）：用于端点搜寻其归属网闸，采用多播机制完成。其后所有RAS消息均限定在端点和其归属网闸之间传送。

(2)端点登记(endpointregistration)：用于端点向网闸登记其自身信息，主要是别名和呼叫控制信道运输层地址。包括去除登记过程。

(3)端点定位(endpointlocation)：用于端点或网闸向相应的网闸询问某一端点呼叫控制信道的运输层地址。

(4)呼叫接纳(call叫而ssion)：起呼时的第一步操作，询问网闸是否允许该呼叫发起。

(5)呼叫退出(calldisengagement)：呼叫结束后通知网闸，该端点已退出呼叫（回复空闲）。

(6) 带宽管理：支持端点在呼叫过程中提出带宽改变要求，由网闸作决定。

(7)状态查询(status)：主要用于网闸询问终端的开机／关机状态。

(8)网关资源指示：向网闸通告该网关的可用资源。

各过程所用的RAS消息如表5.1所示。

表5.1 RAS消息一览表

这里首先说明一下运输层地址的概念。如第2章所述，运输层地址就是网络层地址＋TSAP标识(TSAPID)，对于1P网络来说就是IP地址＋TCP/UDP端口号。通信双方的应用程序（如呼叫控制协议、媒体处理程序、管理协议等）相互传递信息必须知道对方程序的运输层地址，由千网络层地址是确定的，而TSAP标识一般是动态分配的，因此关键是如何把本端分配的TSAP标识告诉对方。在H.323系统中，采用了几个公认TSAP标识：

•网闸赋予一个公认TSAP标识：RAS信道TSAP标识。由于端点启动时第一步操作就是要向网闸登记，因此必须事先知道网闸RAS协议的运输层地址，常简称为RAS地址。

•端点赋予一个公认TSAP标识：呼叫信令信道TSAP标识。由于在没有网闸的情况下，两个端点通信的第一步操作就是要用信令建立呼叫，因此必须事先知道对方呼叫信令协议的运输层地址。

在有网闸的情况下，当端点和网闸执行登记过程时，网闸和端点可以相互交换RAS地址和呼叫信令地址，因此上述两个公认TSAP标识可以在登记时重定向为动态标识。

•网闸还赋予一个公认多播地址：搜寻多播地址。由于端点在刚启动时还不知道归属网闸是哪一个，连其网络层地址也不知道，因此必须利用此公认的多播地址广播搜寻消息，以确定归属网闸。

H.323实体的H.245控制信道、音频信道、视频信道和数据信道均采用动态TSAP标识。其中，H.245控制信道的TSAP标识通过呼叫信令信道(H.225.0呼叫信令消息）传送给对方；各媒体信道的TSAP标识通过H.245控制信道(H.245控制消息）传送给对方。

网闸的呼叫信令通道和端点的RAS信道也采用动态TSAP标识。

RAS信道采用不可靠信道，在IP网络中就是利用UDP报文传送RAS消息，其TSAP标识就是UDP端口号。

每个RAS消息都带有一个“请求序号“参数，该参数由发送请求方赋值，其值单调递增，也就是每发送一个请求消息序号加1。对方回送的响应消息将此序号带回，藉此建立响应消息和发送消息的关联。

5.4.2网闸搜索

网闸搜索有两种方式：人工方式和自动方式。人工方式通过端点配置完成，将其归属网闸的运输层地址预置入配置文件或初始化文件。自动方式允许端点和归属网闸的关系可以随时间而改变，当原有网闸出故障时可以自动切换到替换网闸上去，不但提高了可靠性和灵活性，而且有效地减少了管理工作量，当所属网闸改变后无需在每个终端上都修改其配置文件。

在自动方式中，端点采用搜寻多播地址发送GRQ消息，询问“谁是我的网闸？＂。可以有一个或多个网闸回送GCF消息，表示“我可以是你的网闸＂，并在消息中告之其RAS地址。不愿意该端点在其上登记的网闸则返回GRJ消息。如果有多个网闸回送GCF消息，端点可在其中任选一个作为其归属网闸，图5.8示出这一过程。

如果超时仍未收到网闸的响应，端点可重发GRQ，但两次相邻GRQ之间的时间间隔不能小于5秒。如果仍未收到响应，则改用人工搜寻。

任何时候端点发现至所属网闸的登记失效，即网闸拒绝登记请求或者不回送任何响应，就必须重新启动搜寻过程。

图5.8 网闸自动搜寻过程

下面简要说明搜寻消息的主要参数。端点发送的GRQ消息包含端点类型、端点自身的RAS 地址、希望在其上登记的网闸标识等参数。如果未含网闸标识参数，就表示端点愿意在任何一个网闸上登记。

网闸返回的GCF消息除了包含该网闸标识和RAS地址外，还可包含＂替换网闸＂序列参数，它按优先级顺序指定，以后如果至该网闸的请求未予响应或被拒绝又未给出转向信息时，可转至哪些网闸圉新提出请求。GRJ消息也包含此参数，另外还给出拒绝原因。

5.4.3端点登记

端点必须在搜寻过程中确定的网闸上登记，必须在登记后才能发起和接受呼叫，登记表明该端点加入了管理区。

端点须向网闸的RAS地址发送RRQ消息，消息包含的最重要的两个参数就是端点别名及其呼叫信令运输层地址。别名可为 E.164地址或H.323标识。E.164地址可由接入码和电话号码组成，该接入码可以用来标识网关；H.323 标识为字符串形式，可以是用户名、E-mail 名或其它标识名。一个端点可以有多个别名，所有别名都应在RRQ消息中送往网闸，它们将翻译为同一个运输层地址。

在一般情况下，网闸将返回RCF消息，告之网闸的呼叫信令运输层地址，并将端点别名和地址登记入翻译表。消息中有一个“生存时间”参数，单位为秒，指示本次登记信息的寿命。如果网闸收到RRQ，其别名和以前RRQ消息相同，但运输层地址不同，则回送RRJ消息，并指明拒绝原因是“重复登记＂。如果收到RRQ，其运输层地址和以前相同，但别名不同，则作为更新登记消息修改其翻译表。

如果端点在RRQ消息中没有包含别名，网闸可以赋予一个，然后将此别名由RCF消息回送给终端。

如果端点想改变其别名和地址的对应关系，可以先将以前的登记信息删除，即向网闸发送URQ消息，网闸回送UCF消息。如果网闸发现该端点原来并未在它上面登记，则回送URJ消息。

网闸也可以向端点发送URQ消息，表示要删除该端点的登记信息，端点须回送UCF消息。其后，端点须重新登记才能发起呼叫，一般要在新的网闸上登记。

上述登记和去除登记过程如图5.9所刀。

图5.9 登记和去除登记过程

未在网闸上登记的端点称为未登记端点，这类端点不能请求网闸的接纳控制、带图5.9登记和去除登记过程宽控制、地址翻译等服务。

5.4.4端点定位

当端点或网闸已知某一端点的别名，需要知道其呼叫信令信道运输层地址时，可向相应的网闸发送LRQ消息，发送地址是该网闸的RAS地址。如不知道该端点的归属网闸，也可用搜寻多播地址发送LRQ消息。该端点在其上登记的网闸收到此消息后应回送LCF消息，消息中包含该端点的呼叫信令信道运输层地址，或者是该网闸的呼叫信令信道运输层地址，究竟传送哪一个地址取决于呼叫信令是采用直接选路方式还是网闸的选路方式。

对于该端点未在其上登记的网闸，如果是在RAS信道上收到LRQ 消息的，则须回送LRJ消息；如果是在搜寻多播地址上收到LRQ消息的，则不需要作任何响应。

5.4.5呼叫接纳和退出

ARQ/ACF和DRQ/DCF是整个呼叫控制过程第一对和最后一对消息，分别标志呼叫的开始和结束。

在ARQ中，端点给出目的地信息（如其E.164地址或H.323标识）以及所要求的带宽。网闸如果同意接纳此呼叫，则回送ACF，其中包括的两项主要参数是允许分配的带宽和翻译后所得的目的地呼叫信令运输层地址或者是网闸本身的呼叫信令运输层地址。

呼叫接纳中的带宽参数指的是该端点所有音频和视频信道收发双向总的带宽上限，不包括RTP头部、RTP净荷头部、网络层和运输层头部等开销，数据和控制信道带宽也不计在内。网闸在ACF消息中给定的带宽可以低于端点在ARQ中请求的带宽。端点在通信中应确保其声像收发信道的合成平均比特率低于分配的呼叫带宽。在呼叫中允许对此带宽进行修改，修改可以由端点或网闸发起，它属于带宽管理过程的功能。

不但主叫发呼叫时需要请求网闸接纳，被叫收到入呼叫建立信令时也要向网闸发送ARQ请求，因此在ARQ中有一“应答呼叫“(answerCall)参数，指示是否来话呼叫。

在ARQ消息中还有3个关于呼叫的标识参数：

•呼叫引用值(CRV-CallReferenceValue)：该参数引自Q.931,用于标识呼叫，仅在呼叫段上局部有效。例如，呼叫信令采用网闸选路方式传送，则主叫终端一网闸和网闸一被叫终端这两个信令段的CRV一般是不相同的，网闸负责建立两个CRV之间的关联，以保证信令消息的正确转送。但是在同一信令段上，属于同一呼叫的所有H.225.0消息，包括呼叫接纳、呼叫建立、补充业务、带宽改变、呼叫终结等消息的CRV均相同。

•呼叫标识(CallID)：亦是用于标识呼叫，和CRV不同的是，它是全局有效参数。也就是说，从主叫端点到其网闸、主叫端点到被叫端点被叫端点到其网闸，属于同一呼叫的所有RAS消息和呼叫信令消息中的呼叫标识均相同。主要用于端到端的信息传送，如封装在Q.931消息的用户一用户信息中传递，可供补充业务使用。呼叫标识由主叫端点赋值。

•会议标识(CID-ConferenceID)：是唯一标识会议的全局标识，由主叫端点创建。CID由三部分组成：端点网络地址、会议呼叫发起的绝对时间和所用的协议版本。如果一个会议包括若干个呼叫，则每个呼叫有其各自的呼叫标识，所有呼叫有一个共同的会议标识，凡属该会议的所有H.225.0消息均采用该会议标识。

5.4.6带宽管理

带宽管理用于呼叫中途改变呼叫接纳时确定的带宽，改变请求可由端点或网闸发起。

当端点需要增加某个逻辑信道的比特率时，如果端点所用带宽没有超过原来分配的总带宽，则无需向网闸请求；如果超过允许总带宽，就需向网闸发送BRQ请求消息。网闸根据适当的判据决定是否允许，若允许，就送回BCF，否则回送BRJ。当端点在相当长一段时间内要减少所用带宽，建议向网闸发送BRQ，以便释放带宽给其它呼叫使用。

增加带宽请求可由发送方发起，也可由接收方发起。图5.10示出发送方请求带宽改变的过程：

①端点1欲增加某逻辑信道的发送比特率且总带宽将超限，它就向其网闸发送BRQ消息。

②网闸判定有足够的带宽，回送BCF消息。

③端点1关闭（即终结）原来的逻辑信道，向端2点发送H.245控制消息CloselogicalChannel。

④端点1打开（即建立）一条新的逻辑信道，其比特率为增加的新仇，即向端点2发送H.245控制消息OpenLogicalChannel。

⑤端点2（接收端点）愿意接受该新的信道，但发现其总带宽将超限，于是向其网闸发送BRQ消息。

⑥网闸回送BCF消息。

⑦端点2向端点1回送H.245证实消息OpenLogicalChA。至此增宽的逻辑信道将取代原来的逻辑信道。

图5.10 带宽管理过程：发方请求改变

图5.11示出接收方请求带宽改变的过程：

①端点1希望增加某逻辑信道的发送比特率，该信道由端点2建立且受流量控制限定为较低的比特率。端点1判定增加后的带宽将超过原来的分配值，就向其网闸发送BRQ。

②网闸回送BCF。

③端点1向端点2发送H.245控制消息FlowControlCommand,指示该信道比特率新的上限。

④端点2决定增加带宽，并判定总带宽超限，向其网闸发送BRQ。

⑤网闸回送BCF。

⑥端点2关闭原逻辑信道。

⑦端点2打开新的带宽增加的逻辑信道。

⑧端点1回送证实消息，完成逻辑信道的带宽改变。

图5.ll 带宽管理过程一收方请求改变

网闸也可主动向端点发送BRQ，请求改变带宽。如果是降低带宽请求，端点必须服从；降低其总比特率且回送BCF。同时问对端端点发送H.245控制消息，通知其信道带宽已变，然后由对端端点通再知其网闸。如果是增加带宽请求，端点根据需要决定是否增加比特率。

5.4.7状态和资源

IRQ和IRR消息的作用主要是供网闸监视端点的状态，如是否关机、是否出故障等。端点回送的IRR消息中包含目前处于激活状态的所有信道，包括音频信道、视频信道、数据信道和H.245控制信道的TSAP标识。该机制也可用千网络管理。

上述状态监视有两种实现方式。一是轮询方式，由网闸周期发送IRQ消息，轮询周期应大于10秒。二是报告方式，即在呼叫进行过程中，由端点主动周期性地向网闸发送IRR消息。是否要求端点主动报告及报告的频度由网闸在ACF消息中向端点指明。呼叫结束后，主动报告就停止。

另外，在呼叫进行过程中，端点或网闸还可以通过H.225.0呼叫信令消息Status Enquizy（状态询问）周期地询问对端端点的呼叫状态，对端以Sta邸（化状态）消息回复。此消息取自Q.931，其目的是校核双方的呼叫处理进程状态是否一致。它是在呼叫信令信道上发送的信令消息，而IRQ/IRR是在RAS信道上发送的RAS消息，消息性质及作用都不相同，注意不要将二者混淆起来。

RAJ/RAC消息用于网关向网闸通告其当前可用资源的情况。RAI包含的主要信息是，该网关当前能支持的各种H系列协议的数据速率，并在资源即将用完时发出警示。

最后说明一点，在RAS消息中有一个参数称为接入令牌(accesstoken)。它是一个字符串，其主要作用是代替端点的运输层地址和别名地址，以提供隐私性。令牌至运输层地址的映射关系在登记时建立，主叫只要用令牌就能呼叫该端点。显然，这种应用只适用于选路呼叫信令网闸情况。令牌的另一个作用是提供接人权限控制。此时，网闸在登记时会返回一个接入令牌，该端点其后发起呼叫请求时均要带上此令牌，据此可知该呼叫能否使用某网关，或能否和某端点直接传送消息等。

令牌也可由带外方式发送，这样在没有网闸的情况下，也能确保至网关和端点的合理接入。

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