大話VoIP——H.323、SIP和MGCP協(xié)議應(yīng)用淺析
2005/01/28
在筆寫這篇技術(shù)綜述之前，我們考慮得多的問題是誰會看到它？這篇關(guān)于VoIP的技術(shù)報導(dǎo)，能對您有什么幫助？
如果您是一位關(guān)心IT技術(shù)的人，你一定聽過VoIP，而且也發(fā)現(xiàn)它亮相的頻率越來越高。畢竟MSN、QQ、Yahoo！Messenger這些如雷貫耳的即時通信軟件，它們所提供的語音通話功能，就是VoIP技術(shù)的典型應(yīng)用。
如果您只是一位普通市民，并不關(guān)心技術(shù)細(xì)節(jié)，不明白、其實也并不想搞明白這些討人厭的字母的含義，那我相信您也一定知道IP電話。對，就是那種省錢的長途電話卡——也是VoIP技術(shù)的一種應(yīng)用。
如果您是一位企業(yè)管理者，您企業(yè)的通信費用居高不下，我可以告訴您，您可以找到非常廉價的通信方案，它既可以在物理上和現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)、辦公的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)整合，而且也可以統(tǒng)一管理，最關(guān)鍵的是它可以給您省下一大筆錢，而且是每個月。
如果您是一位網(wǎng)絡(luò)技術(shù)愛好者，已經(jīng)不需要我來告訴您，現(xiàn)在有免費的通信方法。我要告訴您的是，它是怎樣做到的。
……
一千個人眼里會有一千個哈姆雷特，而我們的眼中有三個VoIP。
天下沒有免費的午餐，但是有免費的VoIP。
現(xiàn)有在Internet上，個人用戶使用的VoIP技術(shù)主要是基于SIP或者H.323協(xié)議開發(fā)的，這兩種技術(shù)均可以通過軟件的安裝而形成完整的通話和管理體系，基于PC、智能以太網(wǎng)電話即可以實現(xiàn)。
免費，事實的個人夢想
在有人問我：“什么是VoIP？”的時候，我其實特別不想這樣回答：“VoIP又稱IP電話或IP網(wǎng)絡(luò)電話，是Voice over IP的縮寫，這種技術(shù)通過對語音信號進(jìn)行編碼數(shù)字化、壓縮處理成壓縮幀，然后轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到了在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行語音通信的目的�！�
這種回答對您來說沒有意義。作為VoIP的使用者，需要知道的就是它能做什么？我要做什么？有了VoIP，您可以在上網(wǎng)的時候和網(wǎng)友進(jìn)行語音的交流，再也不需要從床頭把電話拉過來，而且這是免費的。
在Windows中內(nèi)置的NetMeeting就是典型的H.323協(xié)議客戶端，而比較常見的SIP系統(tǒng)是微軟開發(fā)的MSN Messenger系統(tǒng)。一個簡單的SIP協(xié)議呼叫建立過程如圖1所示。
首先，由用戶A向SIP服務(wù)器發(fā)出呼叫請求，請求的信息包含自身的端點名、所在位置以及對方的端點名、所在位置。描述的語言也很簡單就像郵件地址的格式一樣，如zhuye@ccw.com.cn，實際的IP地址由網(wǎng)絡(luò)上的DNS服務(wù)器來解析，當(dāng)然也可以直接使用IP地址，或者事先注冊好的、和端點名以及所在位置相對應(yīng)的一組電話號碼。SIP服務(wù)器收到信息后判斷被叫用戶是否是在本SIP服務(wù)器注冊的用戶。如果是，將會話邀請發(fā)給被叫終端；如果不是，則發(fā)給相應(yīng)的另一臺SIP服務(wù)器，由另一臺服務(wù)器向被叫方轉(zhuǎn)發(fā)會話邀請。被叫收到邀請后，向SIP服務(wù)器發(fā)出兩個消息：首先是振鈴，表示我收到邀請可以響應(yīng)，第二個消息是我接受邀請可以通話。這兩個消息依次由SIP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給主叫方之后，主叫方會直接向被叫用戶發(fā)送確認(rèn)和通話信息，這以后的通信，就不再通過SIP服務(wù)器了。語音或者其他媒體流的傳送使用的是RTP（實時傳送協(xié)議）協(xié)議。
H.323的呼叫建立過程類似于SIP協(xié)議。需要明確的是，H.323協(xié)議中的關(guān)守起到SIP協(xié)議中SIP服務(wù)器的作用，但是H.323是由ITU-T制定的標(biāo)準(zhǔn)，它的出現(xiàn)比SIP還要早，它在管理控制和QoS機(jī)制上比SIP更加嚴(yán)格一些，當(dāng)然也就更加復(fù)雜一些。H.323協(xié)議族在視頻通信領(lǐng)域仍然有著很強(qiáng)的優(yōu)勢，我國目前最大的公眾視頻會議網(wǎng)絡(luò)就是中國聯(lián)通公司建設(shè)的“寶視通”視訊網(wǎng)絡(luò)，全網(wǎng)采用了H.323協(xié)議族技術(shù)。
目前的網(wǎng)絡(luò)電話技術(shù)已經(jīng)在大規(guī)模地轉(zhuǎn)向SIP協(xié)議，如果您的應(yīng)用是在網(wǎng)絡(luò)上和您的朋友交流，那么其實不需要關(guān)心采用的是什么技術(shù)，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)即時通信軟件支持語音對話。另外還有專門的網(wǎng)絡(luò)電話軟件，例如美國的Skype、國內(nèi)的網(wǎng)通Web電話、Miphone等。利用這些軟件，您可以采用Net2Phone的模式聯(lián)絡(luò)朋友的手機(jī)或者固定電話，只不過需要事先購買商家提供的電話卡。我們認(rèn)為，這也是通信類增值運營商的運營模式，它們通過和基礎(chǔ)運營商之間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備實現(xiàn)從IP語音到傳統(tǒng)電話之間的交換，但這通常是單向的，您可以從網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)絡(luò)傳統(tǒng)電話，但反之則不行。
低成本其實不是VoIP的全部，它還意味著高效率。
但是對于不同規(guī)模的企業(yè)，管理者對于成本的敏感度是不同的：中小型企業(yè)會關(guān)注成本，大中型企業(yè)或者行業(yè)用戶的關(guān)注點則偏向效率。
低成本，企業(yè)管理的選擇
無論您的企業(yè)規(guī)模如何，VoIP技術(shù)都有合適的建議。
首先讓我們假設(shè)您的企業(yè)處于一個初創(chuàng)期，您需要快速部署公司的電話系統(tǒng)和IT網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這時，一臺VoIP網(wǎng)關(guān)是您最佳的選擇。它可以是支持H.323的，也可以是支持SIP協(xié)議的。通常它都有1～8個PSTN制式的電話接口，向下可以掛接多至數(shù)十路普通電話，在撥打普通市內(nèi)電話的時候，內(nèi)線通過這些PSTN外線向外發(fā)起呼叫，和普通的電話交換機(jī)沒有什么不同。
這臺網(wǎng)關(guān)同時具有一個WAN接口，您可以把它接到企業(yè)的寬帶出口上，像常見的ADSL或者以太網(wǎng)寬帶都可以。有的VoIP網(wǎng)關(guān)還具有虛擬撥號和路由功能，企業(yè)內(nèi)的員工可以通過它來共享上網(wǎng)的帶寬，只要把交換機(jī)接到網(wǎng)關(guān)的LAN接口上即可。
這樣的網(wǎng)關(guān)現(xiàn)在也有另一個響亮的名字IP-PBX。它實現(xiàn)傳統(tǒng)PBX功能的同時，提供了VoIP的能力。如果您使用的是某一家運營商推薦的設(shè)備，那么您只要在自己的網(wǎng)關(guān)里設(shè)置好上一級的VoIP服務(wù)器地址和一些相關(guān)信息，在企業(yè)內(nèi)部撥打長途電話的時候，會自動通過寬帶網(wǎng)注冊到VoIP服務(wù)器上，由它來協(xié)助建立呼叫。當(dāng)然，這時企業(yè)的長途電話費就完全變成IP電話的費用了。我們在這次測試時試用了聯(lián)通公司的“在線通”方案，這對于中小企業(yè)來講再合適不過了。
當(dāng)您的企業(yè)具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模時，還有另外一種模式可以幫助您控制通信成本。比如您的企業(yè)在北京、上海兩地有兩間辦公室，公司內(nèi)部會有很多的通話需求。企業(yè)如果在每個分支機(jī)構(gòu)安裝一臺這樣的VoIP設(shè)備，在呼叫規(guī)則上做好相應(yīng)的設(shè)置，您不需要通過運營商的VoIP服務(wù)器，就可以直接建立呼叫。這時您的企業(yè)內(nèi)部通話，無論是身在北京還是上海，是完全免費的。當(dāng)然它的前提是，所有的分支機(jī)構(gòu)都具備寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)的能力，而且所采用的VoIP網(wǎng)關(guān)是可以互通的。
在這種模式下，如果配置得當(dāng)，還有更加經(jīng)濟(jì)的方案。如圖2所示。
在北京辦公室的員工需要撥叫上海的本地電話時，北京網(wǎng)關(guān)首先將呼叫轉(zhuǎn)移到上海網(wǎng)關(guān)，再由上海網(wǎng)關(guān)通過連接在其上的上海本地PSTN通路發(fā)起對上海被叫方的呼叫。也就是說，如果您的企業(yè)所在地安裝了VoIP設(shè)備，全國范圍內(nèi)，只要在您有分支機(jī)構(gòu)的城市，企業(yè)中的任何一人需要給企業(yè)有分支機(jī)構(gòu)的任何城市用戶打電話，企業(yè)所要付出的只是當(dāng)?shù)氐碾娫捹M。
我國現(xiàn)有很多擁有自己專網(wǎng)的行業(yè)，比如金融、能源和一些政府機(jī)構(gòu)，它們正是通過這樣的方案來實現(xiàn)內(nèi)部通話的。這些行業(yè)目前也正是中國VoIP市場的主力，由于行業(yè)用戶的規(guī)模很大，目前中國的很多行業(yè)實際上都有一套運營級的VoIP網(wǎng)絡(luò)。圖3是一個典型的行業(yè)VoIP組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。
這個方案采用了MGCP協(xié)議，這是我們今天要介紹的第三種VoIP協(xié)議。
MGCP協(xié)議與H.323和SIP協(xié)議不同，H.323和SIP分別提出兩套IP電話體系結(jié)構(gòu)，二者完全獨立，不能互相兼容，只能互通。但MGCP協(xié)議不涉及IP電話的體系結(jié)構(gòu)，只涉及網(wǎng)關(guān)分解問題，因而不僅可用于H.323 IP電話系統(tǒng)，也可用于SIP IP電話系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)可分解成媒體網(wǎng)關(guān)（MG）和媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC），MG在MGC（或軟交換）的控制下，實現(xiàn)跨網(wǎng)媒體業(yè)務(wù)。
相對于單純SIP或者H.323協(xié)議而言，基于MGCP協(xié)議組網(wǎng)有自己的特點。MGCP更加適應(yīng)需要中央控制的通信服務(wù)方式，因此更適宜運營商采用。當(dāng)然，這也是行業(yè)用戶選擇它的主要因素，因為在大規(guī)模VoIP網(wǎng)絡(luò)中，集中管理的意義不言而喻。位于管理位置的MGC可以將不同的服務(wù)靈活地發(fā)放給MG，也就是一個個用戶，用戶所需要的功能由MGC統(tǒng)一處理和分發(fā)。
對于個人和企業(yè)用戶，免費或者低成本是他們追求的目標(biāo)，然而對于中國現(xiàn)有的兩家最大固定電話運營商來說，VoIP一直是怎么說也說不清楚的話題。
有觀點云：電信運營商是目前電信市場未開放狀態(tài)下的既得利益體，如果技術(shù)的發(fā)展影響其盈利的話，它會動用各種力量阻礙這種新技術(shù)的應(yīng)用。
可盈利，運營商的追求
我們知道，在下一代電信網(wǎng)絡(luò)中，軟交換的概念被不斷提及。其實現(xiàn)有軟交換設(shè)備的技術(shù)實現(xiàn)都離不開MGCP和SIP協(xié)議，在直接向用戶提供NGN話音業(yè)務(wù)的范例中，MGCP協(xié)議更加是很多運營商的首選。
在這里，我們已經(jīng)了解了可以通過怎樣的VoIP技術(shù)節(jié)省通信開銷。不過能主導(dǎo)這一切的，還是我們的運營商。VoIP的應(yīng)用依靠IP網(wǎng)絡(luò)，而現(xiàn)有的電信運營商正是這些IP網(wǎng)絡(luò)的提供者，是它們提供給我們ADSL、LAN寬帶等接入方式，使VoIP稱為可能。但是現(xiàn)在的寬帶接入用戶給運營商帶來的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能和傳統(tǒng)電話帶來的收益相比。尤其重要的是，VoIP技術(shù)所沖擊的是電信運營商最看重的長途電話業(yè)務(wù)。
VoIP真的是打擊傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的“摧毀性業(yè)務(wù)”嗎？答案很明朗。
與其說VoIP是打擊傳統(tǒng)電信的“摧毀性業(yè)務(wù)”，不如說它是對傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)乃至電信思想的“革命性進(jìn)步”。Internet的出現(xiàn)改變了我們的生活方式，電信運營商也發(fā)現(xiàn)了一個新的利潤增長點，在上個世紀(jì)末，中國的ISP競爭到達(dá)白熱化。我們都見到過10元包月的ISP接入號，如果一個56Kbps帶寬的Internet線路足以支撐一路VoIP服務(wù)，它所耗費的電信的網(wǎng)絡(luò)資源是完全一樣的。
面對這樣的觀實，運營商應(yīng)戰(zhàn)了，無論它是主動還是被動。因為IP語音技術(shù)，已經(jīng)是公認(rèn)的技術(shù)趨勢。但是它對中國運營商的沖擊和帶來的負(fù)面效應(yīng)需要怎樣才能緩解，直至最終度過呢？運營商和電信管理部門似乎還在膠著中。
有這樣的看法，在下一代電信網(wǎng)絡(luò)中，語音將只是其中的業(yè)務(wù)之一。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)特色將更加凸顯，現(xiàn)在看似火熱的VoIP，在不久的將來可能不再有人提起。
“VoIP？什么意思？”
“就是在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音，通過Internet打電話。”
“…………啊，現(xiàn)在有不通過Internet傳輸?shù)碾娫拞幔俊?
“………………@#￥”
相關(guān)鏈接: MGCP協(xié)議簡介
MGCP協(xié)議是1999年由IETF制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。MGCP協(xié)議定義的連接模型包括端點（endpoint）和連接（connection）兩個主要概念：端點是數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)宿，可以是物理端點，也可以是虛擬端點；端點類型包括數(shù)字通道、模擬線、錄音服務(wù)器接入點及交互式話音響應(yīng)接入點；端點標(biāo)識由端點所在網(wǎng)關(guān)域名和網(wǎng)關(guān)中的本地名兩部分組成。連接可以是點到點連接或多點連接，點到點連接是兩個互相發(fā)送數(shù)據(jù)的端點之間的一種關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)在兩個端點都建立起來后，就可開始傳送數(shù)據(jù)。
MGCP采用文本協(xié)議，協(xié)議消息分為命令和響應(yīng)，每個命令需要接收方回送響應(yīng)，采用三次握手方式證實。命令消息由命令行和若干參數(shù)行組成，響應(yīng)消息帶有3位數(shù)字的響應(yīng)碼。MGCP采用媒體描述協(xié)議（SDP）向網(wǎng)關(guān)描述連接參數(shù)。為了減小信令傳送時延，MGCP采用UDP傳送。
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