深入探討軟交換技術(shù)與H.323協(xié)議

H.323協(xié)議規(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，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(shí)現(xiàn)端到端IP電話的電信運(yùn)營目標(biāo)，人們?yōu)殡娦胚\(yùn)營商設(shè)計(jì)出軟交換技術(shù)機(jī)制。IP電話語音業(yè)務(wù)是軟交換機(jī)中的最主要、最根本的業(yè)務(wù)功能。

軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)(Soft switch)的概念是1997年由朗訊公司貝爾實(shí)驗(yàn)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。軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的控制功能實(shí)體，為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)具有實(shí)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。軟交換技術(shù)具備以下三個基本特點(diǎn)：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(jì)費(fèi)、認(rèn)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(zhǔn)協(xié)議相互通信。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(fù)責(zé)音頻與視頻信號的編碼、解碼和包裝，有負(fù)責(zé)呼叫信令收發(fā)和控制的信令，還有負(fù)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(zhǔn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)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(bǔ)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(jìn)行。下面對H.323的部件和通道進(jìn)行介紹：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(diǎn)控制單元(MCU)。

在基于IP的網(wǎng)絡(luò)上是一個客戶端點(diǎn)。它需要支持下面3項(xiàng)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(shí)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(jìn)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(xiàng)。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。

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(qiáng)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。

多點(diǎn)控制單元支持3個以上的端用戶進(jìn)行會話。典型的MCU包括一個多點(diǎn)控制器(MC)和若干個(也可以沒有)多點(diǎn)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。H.323用通道對兩個通信實(shí)體進(jìn)行信息交換結(jié)構(gòu)化。通道是一個傳輸層的連接。

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(kuò)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(diǎn)。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(diǎn)用戶具有進(jìn)行建立和交互QoS的能力，且容易擴(kuò)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(zhǔn)，SIP協(xié)議是IETF制定的標(biāo)準(zhǔn)，兩者均可以完成呼叫建立、釋放、補(bǔ)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(jì)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(yùn)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(kuò)展性好以及和現(xiàn)有的Internet應(yīng)用緊密結(jié)合的特點(diǎn)，許多人認(rèn)為該協(xié)議比較容易實(shí)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(diǎn)之一，因此軟交換技術(shù)可以同時支持這兩種協(xié)議。

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(kuò)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(bǔ)充業(yè)務(wù)，H.323定義得更嚴(yán)格，所以在實(shí)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(yùn)商使用的。軟交換技術(shù)只是一種實(shí)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。