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H323、H248(MGCP)、SIP三協議淺析

        在傳統電話系統中,一次通話從建立系統連線到拆除連線都需要一定的信令來配合完成。同樣,在IP電話中,如何尋找被叫方、如何建立應答、如何按照彼此的資料處理能力傳送資料,也需要相應的信令系統,一般稱為協議。目前在國際上,比較有影響的IP電話方面的協議包括ITU-T提出的H.323協議和IETF提出的SIP協議,本節主要介紹目前用得最廣泛H.323協議。

一、    相關協議說明

1.H323協議

H.323建議是ITU-T第16研究組(SG16)為多媒體會議系統而提出的一個建議書,並不是為IP電話專門提出的,因而它涉及的範圍要遠比IP電話寬。只要是IP電話,特別是電話到電話經由閘道器的這種IP電話工作方式,就可以採用H.323建議來完成它要求的工作,因而H.323建議被“借”過來作為IP電話的標準。由於目前IP電話發展很快,而IP網的多媒體會議系統發展得相對比較慢,因而為了適應IP電話的應用,H.323也的確專為IP電話增加了一些新內容(如呼叫的快速建立過程)。對IP電話來說,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“總體技術要求”,因而通常把這種方式的IP電話稱為H.323IP電話。

H.323建議是一個較為完備的建議書,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的管理方式是匹配的,這就是為什麼電信網中使用的IP電話幾乎無例外地都採用了基於H.323的IP電話工作模式。

    2.SIP協議

SIP協議,即Session Initiation Protocol,是另一套IP電話的體系結構,是一個與H.323並列的協議。它是一個工作在TCP/IP應用層的信令控制協議,用於建立、修改和終止一個會話。這裡所指的會話是一個比較寬泛的概念,它既可以是傳統的語音通訊,也可以是視訊、即使訊息、線上遊戲等,同時參與對話的實體可以是兩個,也可以是多個。

SIP協議是一種基於文字的會話控制協議,它的訊息都是由ASCII碼組成的,因此易於閱讀和理解。SIP協議由IETF組織研究並提交RFC,當前關於SIP協議的最新標準是RFC3261。由於IETF陣營匯聚的都是網際網路方面的專家,因此SIP在開發上自然借鑑了其他TCP/IP相關協議的模式,在訊息格式、認證模式、媒體描述等方面都完全採用了已有的標準,這樣無疑加快了SIP協議的推廣,讓大量具有TCP/IP協議簇及應用開發經驗的人可以迅速地接受SIP。

目前SIP協議的發展及推廣非常迅速,IT領域的各大廠商都相繼推出SIP的產品。例如微軟最新的Live Communicator系統就選擇了SIP協議;CISCO的融合通訊系統採用了SIP;3GPP組織也選擇SIP作為下一代一動網路的會話控制機制。可以預見,在即將到來的融合通訊時代,SIP必然將充當重要的角色。

    3.MGCP/H.248協議

MGCP協議是1999年由IETF制定的媒體閘道器控制協議。MGCP協議定義的連線模型包括端點(endpoint)和連線(connection)兩個主要概念:端點是資料來源或資料宿,可以是物理端點,也可以是虛擬端點;端點型別包括數字通道、模擬線、錄音伺服器接入點及互動式話音響應接入點;端點標識由端點所在閘道器域名和閘道器中的本地名兩部分組成。連線可以是點到點連線或多點連線,點到點連線是兩個互相傳送資料的端點之間的一種關聯,該關聯在兩個端點都建立起來後,就可開始傳送資料。

MGCP採用文字協議,協議訊息分為命令和響應,每個命令需要接收方回送響應,採用三次握手方式證實。命令訊息由命令列和若干引數行組成,響應訊息帶有3位數字的響應碼。MGCP採用媒體描述協議(SDP)向閘道器描述連線引數。為了減小信令傳送時延,MGCP採用UDP傳送。

H.248是閘道器控制協議。是在IETF網際網路工程任務組和ITU-T國際電信聯盟的電信標準化研究組合作出臺的一個正式標準。從而將MGCP大大推進了一步。應該說H.248已經取代了MGCP,成為MGC與MG之間的協議標準。

二、    三種協議分析

1.H.323的優缺點

H.323的核心優點在於其成熟性,這有助於諸多軟體供應商開發效能穩定的裝置,並且還有利於不同的供應商消除互操作性中出現的問題,並在市場上推出各種支援H.323標準的裝置。因為H.323標準包容了Q.931呼叫控制協議,許多在現有ISDN電話技術上具有豐富經驗的開發商對該呼叫控制模型也非常熟悉。

在定義H.323時,設計人員是從終端裝置的角度入手的,而非從現有PSTN的內部裝置入手,因此H.323不能與SS7整合,或補充SS7必須提供的強大功能。另外,H.323的擴充套件性在超大型應用中已證明確實存在問題。設計人員在使用含有成千上萬個埠的閘道器時發現,集中狀態管理是瓶頸。

市場對H.323的反應表明,H.323的最佳應用點應是位於或臨近端點並帶有1至200個埠的系統。

2.SIP的優缺點

SIP的部分優點包括:該協議具有可擴充套件特性,可以輕鬆定義並迅速實現新功能。可以簡單易行地嵌入廉價終端使用者裝置。該協議可確保互操作能力,並使不同的裝置進行通訊。便於那些非電話領域的開發人員理解該協議。SIP協議與其他協議協同使用時,具有較強的靈活性,與其他軟體系統融合可以構建完整的統一通訊解決方案

SIP的缺點是:SIP協議還是一個發展中的協議,儘快大量應用於各行業的VoIP解決方案中,但許多功能協議還在完善中。

低成本終端產品無疑是SIP最自然的應用了,像無線電話、置頂分線盒、乙太網電話及其它帶有有限計算和記憶體資源的裝置都能使用該協議。由於SIP是一種優越的呼叫控制協議,因此是當前取代MGCP呼叫控制協議的首選。

3.MGCP的優缺點

MGCP的優點包括:特別適合於配置大型應用系統,因為其本身就用於解決大型系統的具體問題。應用MGCP可以實現與SS7網路良好的整合,為呼叫處理提供更大的控制和流通量。MGCP將媒體處理和信令功能分離,從而可由多個裝置提供商開發更簡潔的系統。

MGCP協議的部分缺陷包括:MGCP對於小型應用系統過於複雜。MGCP與H.248/Megaco標準存在競爭關係,而後者已於2000年初由IETF和ITU簽署認可。這樣,需要MGC的運營商既可選用MGCP,也可選用H.248。因此,H.248或許最終能取代早期的MGCP版本。MGCP主要運用於電信運營市場。

三、    市場發展動態

目前主流的語音產品廠商都支援SIP協議,而H248協議主要應用與電信運營市場,支援廠家較少。支援H248協議的廠商主要是傳統的電信裝置供應商華為等少數廠家。而支援SIP協議的廠商包括了邁普、思科、北電、華為、中興、華三等。

在實際的IP語音網路建設中,H323協議因為其固有的複雜性已經逐漸被SIP協議所取代,SIP協議是目前VoIP、統一通訊建設的主要協議,廣泛應用與公安系統的VoIP系統建設、法院VoIP系統建設、移動IMS業務系統建設、酒店VoIP電話系統建設等。而MGCP主要應用於運營商市場,在行業市場鮮有應用。