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軟交換技術與H.323協(xié)議的關系

2008/11/04

1 引言

　　下一代網絡的網絡體系結構中有兩種策略：一是智能的端點和邊緣，簡單的網絡設施；二是簡單的端點和邊緣，智能的網絡設施。對于前者來說，因為端到端多媒體融合業(yè)務的驅動力來源于端點和邊緣，下一代網絡業(yè)務的蓬勃創(chuàng)新和繁榮昌盛正依賴于此�；ヂ�(lián)網的成功也證明了這種策略對多媒體業(yè)務的重要性。而對于后者來說，因為只有單純統(tǒng)一的端點和邊緣設備，才有利于規(guī)模性地經營管理和控制。PSTN網絡所提供的語音業(yè)務已驗證了這種策略商業(yè)實踐的可靠性。ITU的H.323協(xié)議和IETF的SIP協(xié)議正是在某種程度上體現(xiàn)了第一策略的技術體制。為了在更大程度上實現(xiàn)端到端IP電話的電信運營目標，人們?yōu)殡娦胚\營商設計出軟交換機技術機制。IP電話語音業(yè)務是軟交換機中的最主要、最根本的業(yè)務功能�！　　　�

2 軟交換技術

　　軟交換（Soft switch）的概念是1997年由朗訊公司貝爾實驗室提出來的, 初衷是為了將現(xiàn)有的傳統(tǒng)PSTN電路交換網與IP/ATM數(shù)據(jù)網融合�！　　　�

　　軟交換是下一代網絡的控制功能實體，為下一代網絡NGN具有實時性要求的業(yè)務提供呼叫控制和連接控制功能，是下一代網絡呼叫與控制的核心。軟交換具備以下三個基本特點：集成分組網和電路交換網；具備匯接局和端局能力；呼叫控制與媒體層和業(yè)務層分離�！　　　�

　　軟交換設備位于控制層，提供多種業(yè)務的連接控制、路由、網絡資源管理、計費、認證等功能。軟交換設備與各種媒體網關、終端、應用服務器、其他軟交換設備間采用標準協(xié)議相互通信�！　　　�

3 H.323協(xié)議　　

　　H.323是ITU-T第16工作組的建議，由一組協(xié)議構成，其中有負責音頻與視頻信號的編碼、解碼和包裝，有負責呼叫信令收發(fā)和控制的信令，還有負責能力交換的信令。H.323的第4版本具備做電信級大網的特征，以它為標準構建的IP電話網能很容易地與傳統(tǒng)PSTN電話網兼容，從這點上看，H.323更適合于構建電話到電話的電信級大網�！　　　�

　　H.323協(xié)議族規(guī)定了在主要包括IP網絡在內的基于分組交換的網絡上提供多媒體通信的部件、協(xié)議和規(guī)程。H.323一共定義了四種部件：終端，網關，網守和多點控制單元。利用它們，H.323可以支持音頻、視頻和數(shù)據(jù)的點到點或點到多點的通信�！�

　　H.323協(xié)議族包括用于建立呼叫的H.225.0、用于控制的H.245、用于大型會議的H.332 以及用于補充業(yè)務的H.450.X等。H.323 協(xié)議中包含3條信令控制信道：RAS信令信道、呼叫信令信道和H.245 控制信道。3 條信道的協(xié)調工作使得H.323的呼叫得以進行�！　　　�

下面對H.323的部件和通道進行介紹：

　　3.1 部件　　　　

　　H.323定義了4個主要部件構筑基于網絡的通信系統(tǒng)：終端（Terminal）、網關（Gateway）、網守（Gatekeeper）和多點控制單元（MCU）�！　　　�

　　3.1.1 終端（Terminal）　　　　

　　在基于IP的網絡上是一個客戶端點。它需要支持下面3項功能：支持信令和控制，即支持H.245（有關通道使用和通道能力的復雜協(xié)議）和H.225（一個類似Q.931的呼叫信令收發(fā)和建立協(xié)議）以及RAS（定義在H.225，用于終端與網守通信協(xié)議）；支持實時通信，即支持RTP/RTCP(一個對聲頻和視頻信息包順序處理的協(xié)議)；支持編碼，即傳前壓縮，收后進行解壓縮。為互操作性，每個H.323終端需支持Q.711，其它的編碼方式作為選項�！　　　�

　　3.1.2 網關（Gateway）　　　　

　　提供在包交換網絡和電路交換網絡(SCN，Switch Circuit Network)之間的一個連接。

　　3.1.3 網守（Gatekeeper）　　　　

　　在H.323系統(tǒng)中是可選的，但如果出現(xiàn)，它們就具有某些強制性的功能，網守完成地址翻譯、接納控制、帶寬控制、域管理4個必須功能。網守還支持呼叫控制信令、呼叫鑒權、帶寬管理和呼叫管理4個可選的功能。當一個H.323系統(tǒng)中有網守時，所有類型的端用戶在建立一次呼叫之前都需要到網守登錄并獲得它的許可�！　　　�

　　3.1.4 多點控制單元（MCU）　　　　

　　多點控制單元支持3個以上的端用戶進行會話。典型的MCU包括一個多點控制器（MC）和若干個(也可以沒有)多點處理器（MP）。MC提供控制功能，如終端之間的協(xié)商，決定處理話音或視頻共有的能力。MP完成會話中的媒體流的處理，如話音的混合、話音/視頻交換�！　　　�

　　3.2　 通道　　　　

　　H.323用通道對兩個通信實體進行信息交換結構化。通道是一個傳輸層的連接�！　　　�

　　3.2.1 RAS通道　　　　

　　該通道使端點用戶與它們的網守通信，定義在H.225.0中，通過RAS通道，端點用戶登錄到網守上，并請求允許它與另一個端用戶進行呼叫。如果請求獲得同意，則網守回送一個傳輸?shù)刂?含IP地址和端口號)作為被叫點的呼叫信令通道。　　　　

　　3.2.2 呼叫信令通道　　　　

　　該通道承載呼叫和補充業(yè)務的控制信息，這個通道采用類似于Q.931的協(xié)議，協(xié)議描述在H.225.0和H.450.X中，當呼叫建立好后，H.245控制通道的傳輸?shù)刂穼⒃诒就ǖ纼戎该��！　　?br />
　　3.2.3 H.245控制通道　　　　

　　這個通道承載H.245協(xié)議的信息，該信息用于具有能力交換支持的媒體控制。在參與呼叫的各方完成能力交換之后，通過本通道創(chuàng)建一個媒體的邏輯通道�！　　　�

　　3.2.4 媒體的邏輯通道　　　　

　　這個通道承載話音、視頻和其他媒體信息，每一個媒體類型承載在各自一對單向通道上，每一個方向上采用RTP和RTCP�！　　　�

　　H.323規(guī)定RAS通道和媒體邏輯通道承載在一個非�？煽康膫鬏攨f(xié)議上，H.245控制通道指定在可靠傳輸協(xié)議上，從第三版起，可選擇承載在不可靠傳輸協(xié)議上�！　　　�

4 H.323與SIP的比較　　

　　SIP由IETF的MMUSIC小組提出，與ITU提出的H.323協(xié)議族相比，它具有簡單、擴展性和縮放性好以及和現(xiàn)有的Internet應用組合緊密等特點�！　　　�

　　兩者對IP電話系統(tǒng)信令提出了完整的解決方案。它們對呼叫的連接都具有建立、管理和撤銷的能力，具有網絡管理功能，使端點用戶具有進行建立和交互QoS的能力，且容易擴充新功能，支持不同類型的互操作性。當然，這兩個協(xié)議都包含關于語音編碼的解壓縮方面的要求，只是這部分對兩個協(xié)議而言是一樣的。

　　目前，H.323和SIP是分組網內兩大相互競爭的協(xié)議，其中，H.323協(xié)議是ITU-T制定的標準，SIP協(xié)議是IETF制定的標準，兩者均可以完成呼叫建立、釋放、補充業(yè)務和能力交換等功能。H.323協(xié)議采用了ISDN的設計思想，采用Q.931協(xié)議完成呼叫的建立和釋放，明顯具有電信網可管理性和集中的特征。目前，H.323協(xié)議已經在網上得到廣泛的應用，與SIP比較，H.323更成熟，因此目前我國各運營商的IP電話網均選用該協(xié)議。而SIP協(xié)議具有簡單、擴展性好以及和現(xiàn)有的Internet應用緊密結合的特點，許多人認為該協(xié)議比較容易實施，最近在美國得到快速發(fā)展，同時SIP將在第三代移動通信核心網和智能業(yè)務中得到廣泛應用。支持多種協(xié)議是軟交換的主要特點之一，因此軟交換可以同時支持這兩種協(xié)議。　　　
　
5 結論　　

　　H.323的協(xié)議修正歷程表明了在構建VoIP網絡時，網絡的可擴展性始終是一個不可忽視的問題。隨著寬帶網絡的建設，流媒體業(yè)務變得越來越重要，寬帶分組網絡逐步取代PSTN的趨勢開始顯現(xiàn)，這為VoIP的發(fā)展提供了很好的平臺。H.323協(xié)議作為下一代網絡的支撐協(xié)議之一會扮演越來越重要的角色。　　　　

　　H.323第二版與SIP所支持的功能和業(yè)務是非常接近的，而對于補充業(yè)務，H.323定義得更嚴格，所以在實現(xiàn)上，H.323很少有互操作方面的問題。兩個協(xié)議在它們的QoS支持上是可以比較的（類似呼叫建立的時延、不支持資源預留或CoS（Class of Server）的設置），但H.323第三版將允許CoS需要的信令。所以H.323第三版是比較適合巨型電信營運商使用的。　　　
　
　　軟交換技術只是一種實現(xiàn)手段，可以用在基于H.323的IP電話體系內，也可用在基于SIP的IP電話體系內。　

　　H.323提供了一種集中處理和管理的工作模式，與電信網的管理方式是匹配的。它具備做任意規(guī)模的IP電話系統(tǒng)的能力，是一種很好的工作模式。

全球IP通信聯(lián)盟


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