分組網(wǎng)絡(luò )上的多媒體通信系統只有H.323和SIP(Session Intiation Protocol)兩種,這兩個(gè)框架協(xié)議是平級的。H.323采用集中的管理和處理方式而SIP將網(wǎng)絡(luò )設備的復雜性向網(wǎng)絡(luò )邊緣推。
MGCP(Media Gateway Control Protocol)媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議即可以應用于H.323系統也可以應用于SIP系統中,MGCP只涉及網(wǎng)關(guān)分解的問(wèn)題,這里網(wǎng)關(guān)分解為MGC(Media Gateway Controller) 與MG(Media Gateway)。這里說(shuō)的網(wǎng)關(guān)是指分組交換網(wǎng)絡(luò )和傳統電路交換網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)。
H.248是網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。是在IETF(Internet Engineering Task Force)互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組和ITU-T(International Telecommunication Union-Telecom )國際電信聯(lián)盟的電信標準化研究組合作出臺的一個(gè)正式標準。從而將MGCP大大推進(jìn)了一步。應該說(shuō)H.248已經(jīng)取代了MGCP,成為MGC與MG之間的協(xié)議標準。
軟交換相對于傳統電路交換網(wǎng)中的交換矩陣和由硬件實(shí)現交換提出的,其實(shí)IP電話(huà)的交換就是軟交換。軟交換只是一種交換實(shí)現手段,即可以應用于H.323系統也可以應用于SIP系統中。網(wǎng)關(guān)分解后的媒體網(wǎng)關(guān)控制器設備(MGC)就是軟交換設備。
以上是下文閱讀后的個(gè)人總結:
《IP電話(huà)/傳真業(yè)務(wù)總體技術(shù)要求》內容簡(jiǎn)介(下)
————關(guān)于H.323、SIP、MGCP、H.248和軟交換
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Cww.net.cn 2003年7月1日 13:57 通信世界網(wǎng)
對于IP電話(huà)的標準問(wèn)題,由于存在不同國際組織學(xué)術(shù)上的爭議和不同設備制造商商業(yè)利益上的問(wèn)題,因而眾說(shuō)紛紜。這使得國內的運營(yíng)企業(yè)和設備制造企業(yè)很難把定主意,因而有必要對目前說(shuō)法最多的幾個(gè)方面作一些說(shuō)明。目前說(shuō)法最多一般涉及下列四個(gè)問(wèn)題:
一、關(guān)于H.323建議
H.323建議是ITU-T第16研究組(SG16)為多媒體會(huì )議系統而提出的一個(gè)建議書(shū),并不是為IP電話(huà)專(zhuān)門(mén)提出的,因而它涉及的范圍要遠比IP電話(huà)寬。只要是IP電話(huà),特別是電話(huà)到電話(huà)經(jīng)由網(wǎng)關(guān)的這種IP電話(huà)工作方式,就可以采用H.323建議來(lái)完成它要求的工作,因而H.323建議被“借”過(guò)來(lái)作為IP電話(huà)的標準。由于目前IP電話(huà)發(fā)展很快,而IP網(wǎng)的多媒體會(huì )議系統發(fā)展得相對比較慢,因而為了適應IP電話(huà)的應用,H.323也的確專(zhuān)為IP電話(huà)增加了一些新內容(如呼叫的快速建立過(guò)程)。對IP電話(huà)來(lái)說(shuō),它不只用H.323建議,而且用了一系列建議,其中有H.225、H.245、H.235、H.450和H.341等。只有H.323建議是“總體技術(shù)要求”,因而通常把這種方式的IP電話(huà)稱(chēng)為H.323IP電話(huà)。
H.323建議是一個(gè)較為完備的建議書(shū),它提供了一種集中處理和管理的工作模式,這種工作模式與電信網(wǎng)的管理方式是匹配的,這就是為什么電信網(wǎng)中使用的IP電話(huà)幾乎無(wú)例外地都采用了基于H.323的IP電話(huà)工作模式。
目前對H.323IP電話(huà)最有爭議的是兩個(gè)方面,一是:有人認為H.323模式只適用于做小網(wǎng),不適宜做大網(wǎng)。其理由是H.323單域結構是無(wú)法做大網(wǎng)的,另外其地址解析命令LRQ用廣播方式,又進(jìn)一步限制了它的工作范圍。前文我們已經(jīng)比較詳細地介紹了多級多域IP電話(huà)體系結構和多層非廣播方式地址解析機理。顯然,這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)克服。從目前來(lái)看,理論和實(shí)踐都表明H.323有能力做成任意規模的IP電話(huà)系統。
另一個(gè)是:認為H.323建議過(guò)于復雜,從而造成基于H.323建議的IP電話(huà)系統也過(guò)于復雜。在這一點(diǎn)上一些廠(chǎng)家的宣傳是有誤導的。包括IP電話(huà)在內的任何一個(gè)通信系統,在它的需求明確后,從系統角度來(lái)說(shuō),它的系統復雜度就已經(jīng)確定,剩下的只是功能分配問(wèn)題。是功能集中在中央,還是功能分配到邊緣,這是要根據具體環(huán)境和管理體系而定的,而不是一概而論的。對于從電話(huà)到電話(huà)的IP電話(huà)來(lái)說(shuō),功能不可能分配到邊緣(電話(huà)機是無(wú)智能的),而只可能用集中的管理和處理方式,因而H.323模式實(shí)際上是一種很好的工作模式。
二、關(guān)于SIP
另一個(gè)經(jīng)常談到的協(xié)議是SIP,SIP協(xié)議提出了另一套IP電話(huà)的體系結構,是一個(gè)與H.323并列的協(xié)議。為了對SIP協(xié)議有所了解,下面對SIP協(xié)議作較為詳細的描述。
1.系統的組成
一個(gè)SIP系統主要由兩部分組成:用戶(hù)代理和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器。用戶(hù)代理有用戶(hù)代理客戶(hù)機(UAC)和用戶(hù)代理服務(wù)器(UAS),其中用戶(hù)代理客戶(hù)機用于發(fā)起呼叫,而用戶(hù)代理服務(wù)器則用于響應呼叫。用戶(hù)代理客戶(hù)機和用戶(hù)代理服務(wù)器構成了用戶(hù)端必備的應用程序,由這兩個(gè)應用程序完成呼叫的發(fā)起和接收。網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器也有兩類(lèi),它們是代理服務(wù)器(proxy)和重定位服務(wù)器(redirect)。代理服務(wù)器類(lèi)似于HTTP的proxy和SMTP的MTA(MessageTransfer Agent),有點(diǎn)像中繼器,它本身并不對用戶(hù)請求進(jìn)行響應,只是轉發(fā)用戶(hù)的中繼器,然后將自身地址加入該消息的路徑頭部分,以保證將響應按原路返回并防止環(huán)路的發(fā)生。重定位服務(wù)器非常類(lèi)似于DNA,它收到用戶(hù)的請求后,若判定自身不是目的地址,則向用戶(hù)響應下一個(gè)應訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器的地址,而不是轉發(fā)請求報文。
2.SIP網(wǎng)絡(luò )結構
SIP協(xié)議的出發(fā)點(diǎn)是想借鑒Web業(yè)務(wù)成功的經(jīng)驗,以現有的Internet為基礎來(lái)構架IP電話(huà)業(yè)務(wù)網(wǎng),因此SIP有著(zhù)與H.323完全不同的設計思想。它是一個(gè)分散式的協(xié)議,它將網(wǎng)絡(luò )設備的復雜性向網(wǎng)絡(luò )邊緣推,使核心網(wǎng)絡(luò )仍是一個(gè)“BestEffort″的傳送通道,這就是SIP系統中核心網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器可以不保留狀態(tài)(stateless)的原因(SIP消息本身含有一個(gè)呼叫的所有信息)。因為核心網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器需要處理大量的呼叫,不保留每一呼叫的狀態(tài),將大大提高系統的處理能力,為組建大規模的IP電話(huà)業(yè)務(wù)網(wǎng)奠定了基礎,而邊緣網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器可以是有狀態(tài)的(stateful)。這種stateless和stateful結合的模式既可以充分發(fā)揮SIP的特點(diǎn)(如用戶(hù)定位和查找)又保留了Internet無(wú)法連接數據傳送的設計思路。與以H.323協(xié)議為基礎的IP電話(huà)相比,我們認為SIP協(xié)議需要相對智能的終端,即終端需要包含用戶(hù)代理客戶(hù)機構和用戶(hù)代理服務(wù)器兩部分,由這兩部分實(shí)現呼叫請求、呼叫答應和一些用戶(hù)的特定需要,正是因為SIP系統有了相對智能的終端系統,所以它才有可能實(shí)現用戶(hù)個(gè)性化的需要。SIP協(xié)議的普遍使用有待于Internet用戶(hù)的進(jìn)一步發(fā)展和網(wǎng)上PC的數量與電話(huà)網(wǎng)上電話(huà)機的數量具有可比性。
其中IP網(wǎng)絡(luò )包含SIP系統所必需的各種網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器。一次正常接續的流程是:
1)UAC向網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器(proxy或redirect)發(fā)出呼叫請求;
2)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器(proxy或redirect)通過(guò)名字查找,用戶(hù)定位,最終找到被叫UAS;
3)被叫UAS響應用戶(hù)請求(拒絕或接受請求),該響應沿原路返回;
4)主叫UAC收到響應后,接通被叫或者終止這次呼叫請求;
對于用戶(hù)終端是非智能終端的場(chǎng)合,也可以使用SIP協(xié)議作為呼叫信令,但這將大大削弱SIP協(xié)議特有的優(yōu)勢,如支持用戶(hù)的移動(dòng)性、用戶(hù)對話(huà)的選擇性以及與Web相結合的一些應用。
網(wǎng)關(guān)設備應兼有UAC和UAS的功能,相當于將智能用戶(hù)終端向網(wǎng)絡(luò )中間推移,由網(wǎng)關(guān)實(shí)現智能終端的功能。但在這種情況下,SIP協(xié)議所支持的用戶(hù)個(gè)性化特點(diǎn)將大大被削弱,因為網(wǎng)關(guān)需要為多個(gè)用戶(hù)而不是為單個(gè)用戶(hù)服務(wù)。因此我們認為SIP協(xié)議更適用于智能用戶(hù)終端,以現有的松散型Internet為基礎,和現有的Internet上使用的協(xié)議緊密結合。另外可以考慮在用戶(hù)電話(huà)機前加前置機的辦法來(lái)取代網(wǎng)關(guān)設備,由前置機來(lái)實(shí)現UAC和UAS的功能,這樣做的代價(jià)是將增加用戶(hù)購買(mǎi)前置機的開(kāi)銷(xiāo)。
3.SIP消息
SIP協(xié)議主要有六類(lèi)消息,它們分別是INVITE、BYE、OPTION、ACK、REGISTER和CANCEL消息。
INVITE:INVITE消息用于發(fā)起呼叫請求。INVITE消息包括消息頭和數據區兩部分。INVITE消息頭包含主、被呼叫的地址信息,呼叫主題和呼叫優(yōu)先級等信息;數據區則是關(guān)于會(huì )話(huà)媒體的信息,可由會(huì )話(huà)描述協(xié)議SDP來(lái)實(shí)現,SDP和H.245協(xié)議具有類(lèi)似的功能,主要用于描述終端的媒體處理能力。由于數據區對于SIP協(xié)議是不可見(jiàn)的,因此SIP協(xié)議也可以和H.245協(xié)議相結合使用。
BYE:當一個(gè)用戶(hù)決定中止會(huì )話(huà)時(shí),可以使用BYE表示會(huì )話(huà)結束。
OPTIONS:用于詢(xún)問(wèn)被叫端的能力信息,但OPTIONS本身并不能發(fā)起呼叫。
ACK:對已收到的消息進(jìn)行確認回答。
REGISTER:用于用戶(hù)向SIP服務(wù)器傳送位置信息或地址信息。
CANCEL:取消當前的請求,但它并不能中止已經(jīng)建立的連接。
4.SIP的特點(diǎn)
SIP協(xié)議具有簡(jiǎn)單、擴展性好以及和現有的Internet應用緊密的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單是指僅用三條消息INVITE、BYE和ACK與四個(gè)頭(To,Form,Call-ID,CSeq)就能實(shí)現簡(jiǎn)單的Internet電話(huà)。擴展性是指網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器具有Stateful和Stateless相結合的特點(diǎn)。與現有Internet應用緊密結合的特點(diǎn)主要是指SIP協(xié)議可以和Web以及E-mail業(yè)務(wù)緊密結合,目前IETF的PINT工作組正在制定的點(diǎn)擊撥號(click-to-dial)和點(diǎn)擊傳真(click-to-fax)協(xié)議就是以SIP為基礎的。
三、關(guān)于MGCP、H.248
關(guān)于MGCP說(shuō)得很多,也引起了相當程度的混亂。首先要明確指出的是MGCP與H.323和SIP不是同一層面的事。H.323建議和SIP協(xié)議提出了兩套IP電話(huà)體系結構。二者是完全獨立的,它們不可能互相兼容,不可能一個(gè)包含另一個(gè),二者之間只是存在互通問(wèn)題。MGCP不涉及IP電話(huà)的體系結構,只涉及網(wǎng)關(guān)分解問(wèn)題,因而它不僅可以用于H.323IP電話(huà)系統,也可以用于SIP 的IP電話(huà)系統。其次,在網(wǎng)關(guān)分解方面,IETF和ITU-T配合得很好。在兩大組織直轄下,目前一個(gè)正式標準已經(jīng)完成,這就是H.248建議/MACOGO。H.248中引入了context概念(最早由Lucent在MDCP中引入此概念),另外,增加了許多Package的定義,從而將MGCP大大推進(jìn)了一步。應該說(shuō)H.248建議已經(jīng)取代了MGCP,成為MGC與MG之間的協(xié)議標準了。
網(wǎng)關(guān)分解成媒體網(wǎng)關(guān)(MG)與媒體網(wǎng)關(guān)控制器(MGC),是研制大型電信級的IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)的需要。
從邏輯上來(lái)講很簡(jiǎn)單,網(wǎng)關(guān)可以由媒體網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器組成。從物理上來(lái)講就沒(méi)有那么簡(jiǎn)單了,到目前為止,網(wǎng)關(guān)的分解并沒(méi)有一種確定的方式,而是根據不同的需求作不同的分解。
一般來(lái)說(shuō)媒體網(wǎng)關(guān)控制器的功能分別為:
—處理與網(wǎng)守間的H.225 RAS消息。
—處理7號信令(可選)。
—處理H.323信令(可選)。
而媒體網(wǎng)關(guān)的功能則為:
—IP網(wǎng)的終結點(diǎn)接口。
—電路交換網(wǎng)終結點(diǎn)接口。
—也可以處理H.323信令(在某類(lèi)分解中)。
—也可以處理帶有RAS功能的電路交換信令(在某類(lèi)分解中)。
—處理媒體流。
由媒體網(wǎng)關(guān)控制器去控制媒體網(wǎng)關(guān)的協(xié)議為H.248建議,在討論A接口協(xié)議之前有兩個(gè)名詞定義必須搞清楚:
●通信終結客體(termination)
通信終結客體是源媒體流或目的媒體流客體(object),通信終結客體可以用于表示時(shí)隙、模擬線(xiàn)和RTP流等。
●關(guān)聯(lián)通信客體(context)
關(guān)聯(lián)通信客體是一次呼叫或一個(gè)會(huì )話(huà)中的通信終結客體的集合,一個(gè)關(guān)聯(lián)通信客體代表一次呼叫或一個(gè)會(huì )話(huà)中的媒體類(lèi)型。例如從SCN到IP呼叫的關(guān)聯(lián)通信客體包含TDM音頻通信終結客體和RTP音頻流通信終結客體。
關(guān)聯(lián)通信客體(context)首次提出是在MDCP協(xié)議中,它使得協(xié)議的靈活性和可擴展性更好,H.248建議延用了這個(gè)概念。
四、軟交換(Softswitch)
目前軟交換(Softwitch)被炒得沸沸揚揚。似乎軟交換又是一套全新的體系結構和一套全新的概念,它的提出產(chǎn)生了新一代IP電話(huà)設備。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),軟交換沒(méi)有提出新的體系結構。目前IP電話(huà)的體系結構只有兩種,一種是基于H.323的IP電話(huà)體系結構,另一種是基于SIP的IP電話(huà)體系結構,目前還沒(méi)有第三種體系結構。應該說(shuō)軟交換只是一種實(shí)現手段。它可以用于基于H.323的IP電話(huà)體系內,也可以用于基于SIP的IP電話(huà)體系內。
與傳統電話(huà)設備相比,IP電話(huà)的交換是很特別的。在傳統電話(huà)系統中,交換由交換設備中的交換矩陣來(lái)實(shí)現,它可以是時(shí)分的,也可以是空分的。對IP電話(huà)來(lái)說(shuō),所謂交換只是通過(guò)系統將主叫方和被叫方的IP網(wǎng)內傳輸層地址(其中包括IP地址和UDP端口)互相交換,用戶(hù)話(huà)音流由下層承載網(wǎng)(IP網(wǎng))來(lái)實(shí)現。因而IP電話(huà)的交換就是軟交換。只是在最初的IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)設計中,信令處理、IP網(wǎng)傳送地址交換、編碼語(yǔ)音流的傳送是在同一設備中實(shí)現的,因此,從表面上看,IP電話(huà)設備與傳統電話(huà)一樣,交換是由硬件實(shí)現,這也是大家認為的“硬交換”。
隨著(zhù)IP電話(huà)技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現IP電話(huà)的用戶(hù)語(yǔ)音流(IP電話(huà)用戶(hù)平面)和IP電話(huà)的接續(IP電話(huà)的控制平面)二者之間沒(méi)有必然的物理上的聯(lián)系和依存關(guān)系。它們的聯(lián)系只是在IP網(wǎng)的傳輸層地址上,因而無(wú)須將這二者在物理上放在一起,從而導致IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)的分解與H.248建議的產(chǎn)生。網(wǎng)關(guān)分解后的媒體網(wǎng)關(guān)控制器設備(MGC)就是軟交換設備,在MGC處實(shí)現了IP網(wǎng)傳輸地址的交換。前文說(shuō)過(guò)網(wǎng)關(guān)分解在H.323系統與SIP系統中均可采用,因而,軟交換在這兩種體系結構中均可采用。
當然軟交換在這兩種體系結構中還是有區別的。由于H.323是集中管理,系統狀態(tài)資源都要管理,因而H.323的軟交換設備要復雜一些。SIP體系是分散的,它不管理系統狀態(tài),SIP的軟交換設備承擔的工作量相對要小一些,因而SIP的軟交換設備的呼叫處理能力要大于H.323的軟交換設備。但正如前面已經(jīng)討論過(guò)的,SIP是有局限性的,它有一定的適用范圍,這一點(diǎn)是必須要注意的。
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