深入探討軟交換技術(shù)與H.323協(xié)議

H.323協(xié)議規定了在主要包括IP網(wǎng)絡(luò )在內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了第一策略的技術(shù)體制。為了在更大程度上實(shí)現端到端IP電話(huà)的電信運營(yíng)目標，人們?yōu)殡娦胚\營(yíng)商設計出軟交換技術(shù)機制。IP電話(huà)語(yǔ)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。

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)驗室提出來(lái)的, 初衷是為了將現有的傳統PSTN電路交換網(wǎng)與IP/ATM數據網(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(shí)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(gè)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。軟交換設備與各種媒體網(wǎng)關(guān)、終端、應用服務(wù)器、其他軟交換設備間采用標準協(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(wǎng)的特征，以它為標準構建的IP電話(huà)網(wǎng)能很容易地與傳統PSTN電話(huà)網(wǎng)兼容，從這點(diǎn)上看，H.323更適合于構建電話(huà)到電話(huà)的電信級大網(wǎng)。

H.323協(xié)議族規定了在主要包括IP網(wǎng)絡(luò )在內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、視頻和數據的點(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(huì )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(gè)主要部件構筑基于網(wǎng)絡(luò )的通信系統：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(gè)客戶(hù)端點(diǎn)。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雜協(xié)議)和H.225(一個(gè)類(lèi)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(shí)通信，即支持RTP/RTCP(一個(gè)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(gè)H.323終端需支持Q.711，其它的編碼方式作為選項。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(gè)連接。

在H.323系統中是可選的，但如果出現，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(gè)必須功能。網(wǎng)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(gè)可選的功能。當一個(gè)H.323系統中有網(wǎng)守時(shí)，所有類(lèi)型的端用戶(hù)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(gè)以上的端用戶(hù)進(jìn)行會(huì )話(huà)。典型的MCU包括一個(gè)多點(diǎn)控制器(MC)和若干個(gè)(也可以沒(méi)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(huà)音或視頻共有的能力。MP完成會(huì )話(huà)中的媒體流的處理，如話(huà)音的混合、話(huà)音/視頻交換。H.323用通道對兩個(gè)通信實(shí)體進(jìn)行信息交換結構化。通道是一個(gè)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(jiǎn)單、擴展性和縮放性好以及和現有的Internet應用組合緊密等特點(diǎn)。兩者對IP電話(huà)系統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(xiāo)的能力，具有網(wǎng)絡(luò )管理功能，使端點(diǎn)用戶(hù)具有進(jìn)行建立和交互QoS的能力，且容易擴充新功能，支持不同類(lèi)型的互操作性。當然，這兩個(gè)協(xié)議都包含關(guān)于語(yǔ)音編碼的解壓縮方面的要求，只是這部分對兩個(gè)協(xié)議而言是一樣的。

目前，H.323和SIP是分組網(wǎng)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(wù)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(wǎng)可管理性和集中的特征。目前，H.323協(xié)議已經(jīng)在網(wǎng)上得到廣泛的應用，與SIP比較，H.323更成熟，因此目前我國各運營(yíng)商的IP電話(huà)網(wǎng)均選用該協(xié)議。而SIP協(xié)議具有簡(jiǎn)單、擴展性好以及和現有的Internet應用緊密結合的特點(diǎn)，許多人認為該協(xié)議比較容易實(shí)施，最近在美國得到快速發(fā)展，同時(shí)SIP將在第三代移動(dòng)通信核心網(wǎng)和智能業(yè)務(wù)中得到廣泛應用。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(shí)支持這兩種協(xié)議。

結論

H.323的協(xié)議修正歷程表明了在構建VoIP網(wǎng)絡(luò )時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的可擴展性始終是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。隨著(zhù)寬帶網(wǎng)絡(luò )的建設，流媒體業(yè)務(wù)變得越來(lái)越重要，寬帶分組網(wǎng)絡(luò )逐步取代PSTN的趨勢開(kāi)始顯現，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(huì )扮演越來(lái)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(shí)現上，H.323很少有互操作方面的問(wèn)題。兩個(gè)協(xié)議在它們的QoS支持上是可以比較的(類(lèi)似呼叫建立的時(shí)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(yíng)運商使用的。軟交換技術(shù)只是一種實(shí)現手段，可以用在基于H.323的IP電話(huà)體系內，也可用在基于SIP的IP電話(huà)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(wǎng)的管理方式是匹配的。它具備做任意規模的IP電話(huà)系統的能力，是一種很好的工作模式。