VOIP走勢與難點(diǎn)

張有材

摘要：VOIP在全球的迅速發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)，但由于存在難于互操作的多種制式，協(xié)議體制標(biāo)準(zhǔn)化是其在全球業(yè)務(wù)市場上面臨的主要問題。目前的趨勢是MGCP或SIP與H.323結(jié)合，而MeCaCo信令協(xié)議進(jìn)一步改善了互操作的效率。在業(yè)務(wù)拓展方面，在統(tǒng)一普遍應(yīng)用的同時(shí)又發(fā)展了實(shí)時(shí)媒體通信----瞬息傳信（IM）；另外還有移動(dòng)VOIP。

主題詞：VOIP標(biāo)準(zhǔn)化 互操作 服務(wù)質(zhì)量

VOIP業(yè)務(wù)全球化

1.VOIP業(yè)務(wù)網(wǎng)迅速發(fā)展

Internet開放商用電話業(yè)務(wù)已有多年，業(yè)務(wù)運(yùn)行總體上是順利的，話音質(zhì)量經(jīng)過不斷改進(jìn)也已基本達(dá)到令人滿意的程序。隨著VOIP公用業(yè)務(wù)的普及，出現(xiàn)了一些專營國際IP電話的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營公司，這些公司自建網(wǎng)絡(luò)，配備網(wǎng)關(guān)和集中化的管理設(shè)施，具備端到端的管理，并且能提供各種特色服務(wù)，稱為ITSP（電話ISP）。

美國ITXC公司就是這類公司的一個(gè)例子，ITXC網(wǎng)是專供各通信公司連接Internet電話的網(wǎng)絡(luò)，ITXC.net網(wǎng)絡(luò)覆蓋63個(gè)國家的155個(gè)分道揚(yáng)鑣，275個(gè)接入點(diǎn)，電話公司的交換機(jī)與ITXC.net的SNARC Internet電話網(wǎng)相連接，通過選路表和電話交換/分組交換的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)互通。該公司宣稱，2000年9月份網(wǎng)上電話業(yè)務(wù)已突破100百萬 分鐘（主要是國際電話）。據(jù)ITXC公司聲稱，在美國最大的14家國際通信公司中已有13家與ITXC簽訂合同使用其網(wǎng)絡(luò)，ITXC也為各地區(qū)貝爾電話公司和其它非美國通信公司提供批量電話業(yè)務(wù)和網(wǎng)站--話機(jī)業(yè)務(wù)。

另外，Net2phone與AT&T的Global Services簽訂了為期五年的合同，開放由美國到17個(gè)國家的IP電話，把國際呼叫從租用線轉(zhuǎn)到Global Services網(wǎng)上。它在全球有1500個(gè)接入點(diǎn)。服務(wù)類型包括電話--電話、PC--電話或網(wǎng)站--電話、IP傳真等。

2.VOIP的企業(yè)應(yīng)用

VOIP在企業(yè)和各部門單位的應(yīng)用是多方面的，主要是內(nèi)部電話交換機(jī)（IP-PBX）和呼叫中心兩個(gè)方面。

PBX生產(chǎn)廠家用插入卡和外圍設(shè)備使得用戶可以PBX上實(shí)現(xiàn)連到Internet上的IP電話，不少廠家已有這類產(chǎn)品，包括NEC、Lucent、Intel-Tel,Vodavi等。

這種PBX是立足于局域網(wǎng)基礎(chǔ)的PBX，它不具有內(nèi)部永久（固定）連接信道，而是通過服務(wù)器使用數(shù)據(jù)網(wǎng)的無連接網(wǎng)絡(luò)資源，用H.323和/或SIP呼叫控制協(xié)議和RTP/RSVP協(xié)議保證服務(wù)質(zhì)量（QoS）和實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理。

Internet呼叫中心對(duì)于企業(yè)進(jìn)行在線電子商務(wù)有很大作用，這種新型呼叫中心改變了傳統(tǒng)的電話型呼叫中心的功能和形象，大大提高了效率，采用Website VOIP技術(shù)措施，提高了工作靈活性和可伸縮度運(yùn)作。企業(yè)通過瀏覽器或WEB接口與顧客電話交談，把呼叫中心、交互式話音應(yīng)答（IVR）和WEB系統(tǒng)密切結(jié)合起來，顧客可以通過任何類型通信手段與企業(yè)通信。

VOIP標(biāo)準(zhǔn)化問題

VOIP作為全球業(yè)務(wù)市場面臨的一個(gè)主要問題是協(xié)議體制標(biāo)準(zhǔn)化問題。在IP網(wǎng)上傳送實(shí)時(shí)話音信號(hào)除了要解決連續(xù)性信號(hào)碼流分組和還原以及編碼壓縮/還原的媒體網(wǎng)關(guān)外，關(guān)鍵是碼流的信令控制和服務(wù)質(zhì)量（QOS）。信令控制方面迄今存在著多種很難互操作的制式。

總的說來，VOIP信令協(xié)議大體上可分為三種，即（1）H.323網(wǎng)守（CK），沿襲LAN上多媒體會(huì)議通信協(xié)議，提供呼叫控制、呼叫管理和會(huì)議功能等；（2）MGCP媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，控制媒體網(wǎng)關(guān)狀態(tài)并指示它們傳送媒體到指定地址；（3）SIP，用客戶/服務(wù)器分布式呼叫控制和能力協(xié)商。

1.H.323協(xié)議集

目前一般都采用國際電聯(lián)（ITU-T）H.323建議標(biāo)準(zhǔn)。H.323是立足于局域網(wǎng)上進(jìn)行視頻（多媒體）通信的一組協(xié)議。1996年公布的第一版中，協(xié)議集規(guī)范了終端、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)守和多點(diǎn)控制單元4個(gè)組成部分的功能。由于H.323標(biāo)準(zhǔn)留下很大的釋義余地，所以不能確保不同系統(tǒng)間互操作能力。

為了改進(jìn)操作效率，1998年初公布了H.323第二版本，把尋址能力推廣到非H.323的域名查號(hào)和域名訪問協(xié)議以及驗(yàn)證授權(quán)功能；此后于1999年公布了面向大范圍網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的H.323第三版本，包括帶寬管理和QOS功能。

總的說，H.323協(xié)議規(guī)范已很成熟，但由于H.323當(dāng)初設(shè)計(jì)并非專門針對(duì)電話業(yè)務(wù)特性的，協(xié)議的媒體管理采用了ISDN的Q.931信令（DSS1），在尋址（E.164電話號(hào)碼編號(hào)轉(zhuǎn)換到IP地址的尋址過程）建立呼叫和入網(wǎng)登記（RAS）過程中，終端和網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)守間協(xié)商操作需要數(shù)十次往返交換消息，操作耗時(shí)。而且網(wǎng)絡(luò)規(guī)模愈大，尋址過程愈復(fù)雜，難于滿足話音實(shí)時(shí)通信的要求。

2.SIP協(xié)議

鑒于此，人們提出了把信令控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)分離出來集中在單設(shè)的控制網(wǎng)關(guān)中，分立的網(wǎng)關(guān)主要有MGCP和SIP兩類，前者是通過呼叫代理控制媒體網(wǎng)關(guān)，命令后者執(zhí)行。另外，IETF提出了基于WEB環(huán)境的SIP（session initiation protocol）協(xié)議。SIP是立足于WEB的客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境中主機(jī)間的會(huì)晤啟動(dòng)協(xié)議，用服務(wù)器或代辦方式提供各種服務(wù)。SIP通過有層次的定位符（URL）識(shí)別用戶進(jìn)行尋址，并用服務(wù)描述協(xié)議指明所要求的服務(wù)特性。SIP使用登記報(bào)文對(duì)SIP服務(wù)器登記，用請(qǐng)求命令起動(dòng)呼叫，報(bào)文直接送至客戶機(jī)或服務(wù)器，后者取代了H.323網(wǎng)守的功能。SIP不是段管理協(xié)議，只是段的起動(dòng)和拆除，不涉及段內(nèi)部的通信細(xì)節(jié)。

3.MGCP或SIP與H.323的結(jié)合

目前趨勢是用MGCP或SIP與H.323結(jié)合并取代了原來的H.323網(wǎng)守。SIP與MGCP的主要區(qū)別在于MGCP包括了控制網(wǎng)關(guān)和分配網(wǎng)關(guān)內(nèi)資源的功能，而SIP則借助于不同的服務(wù)器來執(zhí)行這些功能。

MGCP和SIP都得到IETF推薦，SIP尚在進(jìn)一步開發(fā)中。兩者在媒體網(wǎng)關(guān)和媒體控制網(wǎng)關(guān)間的交互操作都用文本型消息格式，并且和實(shí)時(shí)傳送協(xié)議的媒體網(wǎng)關(guān)結(jié)合使用。

另一問題是無論用MGCP或SIP，執(zhí)行尋址選路功能的智能都是在（受信令網(wǎng)關(guān)控制的）MG上或用戶終端上，當(dāng)終端或MG察覺用戶線使用狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)立即通知MGC，然后等待MGC的命令再執(zhí)行操作，這對(duì)于會(huì)議通信和分散的住宅用戶電話業(yè)務(wù)造成十分頻繁的MG和MGC間的交互操作。

4.MeGaCo信令協(xié)議

為了簡化操作和改進(jìn)信令控制效率，IETF又提出了MeGaCo信令協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，MeGaCo是MGCP的進(jìn)一步開發(fā)，它與MGCP在結(jié)構(gòu)上和MG/MGC間交互動(dòng)用關(guān)系上相似。但是在MeGaCo場合，信令網(wǎng)關(guān)直接管理著MG碼流的出/入和起/止以及各種碼流間的組合關(guān)系，從而減少了MG和MGC之間交互操作，提高了效率。

MeGaCo的設(shè)計(jì)思想是把智能集中在服務(wù)器上，既能容納面向連接（CO）的媒體如TDM和ATM，又能容納IP那樣的無連接（CL）媒體，因此選用的媒體網(wǎng)關(guān)類型更廣，而且網(wǎng)關(guān)規(guī)模有更大隨意性。MeGaCo協(xié)議尚在試驗(yàn)階段。

由此可見，信令控制存在著各種方案，而在不同制式間互操作能力也存在著困難。

5.QOS的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問題

在話音和多媒體通信的服務(wù)質(zhì)量方面也存在標(biāo)準(zhǔn)\統(tǒng)一問題。迄今較普遍使用的MPLS標(biāo)簽交換制是在IP網(wǎng)上實(shí)施QOS的主要方式，對(duì)于實(shí)時(shí)連續(xù)信號(hào)IETF早已建設(shè)RSVP（預(yù)留資源）協(xié)議，但最近又提出了CR-LDP服務(wù)模式基礎(chǔ)上的。兩者相比，RSVP采用的是端到端全程連接，而CR-LDP則是逐段標(biāo)簽分配的制式即逐段動(dòng)態(tài)選路。

IETF的新建設(shè)認(rèn)為RSVP雖然技術(shù)上比較成熟，但難于適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小不同的要求，再則考慮到與ATM、FR網(wǎng)的兼容以及全光網(wǎng)絡(luò)日益普及，最好是采用與動(dòng)態(tài)選路相結(jié)合的信令，便于建立、保持、修改、折斷通道，而選路則用于收集網(wǎng)絡(luò)資源使用情況的信息，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)間最佳通道。

VOIP的新拓展

1.UM和IM

近年來統(tǒng)一傳信（unified messaging）已普遍采用，UM是多媒體電子郵件，在WEB環(huán)境中把不同媒體消息輸入到多媒體郵箱，經(jīng)過內(nèi)部處理可以轉(zhuǎn)換信息格式，例如文本/語音轉(zhuǎn)換（TTS）。

UM可以通過綜合方法實(shí)施，也可以通過統(tǒng)一途徑實(shí)施，前者是指不同的媒體類型位于各自分散的系統(tǒng)（服務(wù)器）中，如話音、數(shù)據(jù)普通電子郵件、傳真分別留存在各自的服務(wù)器內(nèi)，再經(jīng)過“對(duì)等的”（peer-to-peer）服務(wù)器雙向同步送入另一服務(wù)器；統(tǒng)一途徑則只用一個(gè)消息庫，各類不同媒體都在一個(gè)服務(wù)器上，各類郵件結(jié)合在同一個(gè)郵箱中，通過通信服務(wù)器或PC-PBX得到輸出，這種設(shè)施在同一個(gè)平臺(tái)上支持不同的郵件。

UM的關(guān)鍵是使用XML（或VXML）編程語言，XML是HTML的推廣，語言結(jié)構(gòu)簡潔，使數(shù)據(jù)內(nèi)容與格式分離，用標(biāo)簽定義文本內(nèi)容，從而做到不同格式的數(shù)據(jù)互換，在交互式話音應(yīng)答（IVR）設(shè)備中有廣泛應(yīng)用。

UM的最新發(fā)展是瞬息傳信（instant messaging），這是實(shí)時(shí)媒體通信。IM客戶機(jī)使用類似電子郵件尋址和交換機(jī)制，并用出席人名單（buddy list）實(shí)現(xiàn)多方會(huì)話，但I(xiàn)M的用戶 身份標(biāo)識(shí)（ID）不同于電子郵件那樣的靜態(tài)終點(diǎn)或消息庫，而是密切結(jié)構(gòu)臨場感的標(biāo)識(shí)。IETF已成立了IMPP工作組制訂IM瞬息傳信和臨場協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

IM已有廣泛的業(yè)務(wù)市場，用于電子商務(wù)操作（B2B或B2C），但經(jīng)營商家制式不一，美國在線公司（AOL）目前統(tǒng)治著IM市場，而其它商家也各自開發(fā)這類協(xié)議，如Microsoft ,Yahoo,Tribal,Voice,Odigs等，但不同協(xié)議間互通是問題。

2.移動(dòng)VOIP

移動(dòng)電話與VOIP結(jié)合是另一新發(fā)展，主要的開發(fā)成果是WAP（無線應(yīng)用協(xié)議），用WML的定位符（URL）與WEB的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器互通。WML也是類似HTML的一種XML語言。

摩托羅拉已推出了名為TimePortP7389的電話業(yè)務(wù)產(chǎn)品，可以在三個(gè)GSM頻段上進(jìn)行全球漫游并且有話音報(bào)文記錄。

此外，包括C&M、UUNet等在內(nèi)的一些國際網(wǎng)絡(luò)公司正在籌劃制訂在GPRS基礎(chǔ)上的國際漫游標(biāo)準(zhǔn)，即名為GRX的Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。