軟交換技術(shù)與H.323協(xié)議的關(guān)系
2008/11/04
1 引言
下一代網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中有兩種策略：一是智能的端點和邊緣，簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施；二是簡單的端點和邊緣，智能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。對于前者來說，因為端到端多媒體融合業(yè)務(wù)的驅(qū)動力來源于端點和邊緣，下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的蓬勃創(chuàng)新和繁榮昌盛正依賴于此。互聯(lián)網(wǎng)的成功也證明了這種策略對多媒體業(yè)務(wù)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(shè)備，才有利于規(guī)模性地經(jīng)營管理和控制。PSTN網(wǎng)絡(luò)所提供的語音業(yè)務(wù)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(shù)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(biāo)，人們?yōu)殡娦胚\營商設(shè)計出軟交換機技術(shù)機制。IP電話語音業(yè)務(wù)是軟交換機中的最主要、最根本的業(yè)務(wù)功能。
2 軟交換技術(shù)
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(wǎng)與IP/ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)融合。
軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的控制功能實體，為下一代網(wǎng)絡(luò)NGN具有實時性要求的業(yè)務(wù)提供呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)和電路交換網(wǎng)；具備匯接局和端局能力；呼叫控制與媒體層和業(yè)務(wù)層分離。
軟交換設(shè)備位于控制層，提供多種業(yè)務(wù)的連接控制、路由、網(wǎng)絡(luò)資源管理、計費、認證等功能。軟交換設(shè)備與各種媒體網(wǎng)關(guān)、終端、應(yīng)用服務(wù)器、其他軟交換設(shè)備間采用標(biāo)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(gòu)成，其中有負責(zé)音頻與視頻信號的編碼、解碼和包裝，有負責(zé)呼叫信令收發(fā)和控制的信令，還有負責(zé)能力交換的信令。H.323的第4版本具備做電信級大網(wǎng)的特征，以它為標(biāo)準構(gòu)建的IP電話網(wǎng)能很容易地與傳統(tǒng)PSTN電話網(wǎng)兼容，從這點上看，H.323更適合于構(gòu)建電話到電話的電信級大網(wǎng)。
H.323協(xié)議族規(guī)定了在主要包括IP網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)關(guān)，網(wǎng)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(wù)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(diào)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(gòu)筑基于網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)：終端（Terminal）、網(wǎng)關(guān)（Gateway）、網(wǎng)守（Gatekeeper）和多點控制單元（MCU）。
3.1.1 終端（Terminal）
在基于IP的網(wǎng)絡(luò)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(guān)通道使用和通道能力的復(fù)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(wǎng)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(wǎng)關(guān)（Gateway）
提供在包交換網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)(SCN，Switch Circuit Network)之間的一個連接。
3.1.3 網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)守還支持呼叫控制信令、呼叫鑒權(quán)、帶寬管理和呼叫管理4個可選的功能。當(dāng)一個H.323系統(tǒng)中有網(wǎng)守時，所有類型的端用戶在建立一次呼叫之前都需要到網(wǎng)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(jié)構(gòu)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(wǎng)守通信，定義在H.225.0中，通過RAS通道，端點用戶登錄到網(wǎng)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(wǎng)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(wù)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(dāng)呼叫建立好后，H.245控制通道的傳輸?shù)刂穼⒃诒就ǖ纼?nèi)指明。
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常可靠的傳輸協(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(yīng)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(wǎng)絡(luò)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(dāng)然，這兩個協(xié)議都包含關(guān)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(wǎng)內(nèi)兩大相互競爭的協(xié)議，其中，H.323協(xié)議是ITU-T制定的標(biāo)準，SIP協(xié)議是IETF制定的標(biāo)準，兩者均可以完成呼叫建立、釋放、補充業(yè)務(wù)和能力交換等功能。H.323協(xié)議采用了ISDN的設(shè)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(wǎng)可管理性和集中的特征。目前，H.323協(xié)議已經(jīng)在網(wǎng)上得到廣泛的應(yīng)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(wǎng)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(yīng)用緊密結(jié)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(wǎng)和智能業(yè)務(wù)中得到廣泛應(yīng)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(jié)論
H.323的協(xié)議修正歷程表明了在構(gòu)建VoIP網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)絡(luò)的可擴展性始終是一個不可忽視的問題。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，流媒體業(yè)務(wù)變得越來越重要，寬帶分組網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wù)是非常接近的，而對于補充業(yè)務(wù)，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(yù)留或CoS（Class of Server）的設(shè)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(shù)只是一種實現(xiàn)手段，可以用在基于H.323的IP電話體系內(nèi)，也可用在基于SIP的IP電話體系內(nèi)。
H.323提供了一種集中處理和管理的工作模式，與電信網(wǎng)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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