Ｈ.323與ＳＩＰ的比較

南京郵電學院通信工程系 孟旭東

　�。� 引言

　　節(jié)省費用以及想把語音和數(shù)據(jù)融合在一起的需求，促使了ＩＰ電話的蓬勃發(fā)展。

　　為了使ＩＰ電話為大眾所接受，成為主流，甚至最終取代傳統(tǒng)的ＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ，舊式電話服務），有兩個條件必須滿足：第一，話音通信的質(zhì)量至少要達到ＰＯＴＳ同樣的水準；第二，必須有信令的支持，就像ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，公用交換電話網(wǎng)）中有Ｎｏ．７信令一樣。

　　目前，ＩＰ電話系統(tǒng)有Ｈ．３２３和ＳＩＰ兩個完整和獨立的信令標準，它們都對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)絡管理功能，使端點用戶具有進行建立和交互ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）的能力，且容易擴充新功能，支持不同類型的互操作性。當然，這兩個協(xié)議都包含關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。我們主要是從信令的角度對它們進行比較分析。

　�。� Ｈ．３２３簡介

　　Ｈ．３２３是ＩＴＵ－Ｔ第１６工作組的建議，Ｈ．３２３由一組協(xié)議構(gòu)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。１９９９年７月前，多數(shù)已實現(xiàn)的系統(tǒng)是基于Ｈ．３２３第二版的，而在此之后，Ｈ．３２３第三版開始應用。

　�。玻�１ 通信系統(tǒng)

　�。龋�３２３定義了４個主要部件構(gòu)筑基于網(wǎng)絡的通信系統(tǒng)：終端�煟裕澹颍恚椋睿幔欤螅牎⒕W(wǎng)關�煟牵幔簦澹鳎幔�ｓ��、網(wǎng)守�煟牵幔簦澹耄澹澹穑澹颍螅牎⒍帱c控制單元（ＭＣＵ）。

　�。保� 終端

　　在基于ＩＰ的網(wǎng)絡上是一個客戶端點。它需要支持下面３項功能：支持信令和控制，即支持Ｈ．２４５（有關通道使用和通道能力的復雜協(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。

　�。玻� 網(wǎng)關

　　提供在包交換網(wǎng)絡和電路交換網(wǎng)絡（ＳＣＮ，Ｓｗｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）之間的一個連接。

　�。常� 網(wǎng)守

　　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、帶寬管理和呼叫管理４個可選的功能。當一個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。

　�。矗� 多點控制單元（ＭＣＵ）

　　多點控制單元支持３個以上的端用戶進行會話。典型的ＭＣＵ包括一個多點控制器（ＭＣ）和若干個（也可以沒有）多點處理器（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／視頻的交換。

　�。玻�２ Ｈ．３２３的通道

　�。龋�３２３用通道的概念來對兩個通信實體進行信息交換結(jié)構(gòu)化。通道是一個傳輸層的連接。

　�。保� ＲＡＳ通道

　　該通道使端點用戶與它們的網(wǎng)守（Ｇａｔｅｋｅｅｐｅｒ）通信，定義在Ｈ．２２５．０中，通過ＲＡＳ通道，端點用戶登錄到網(wǎng)守上，并請求允許它與另一個端用戶進行呼叫。如果請求獲得同意，則網(wǎng)守回送一個傳輸?shù)刂罚ê�ＩＰ地址和端口號）作為被叫點的呼叫信令通道。

　　２�� 呼叫信令通道

　　該通道承載呼叫和補充業(yè)務的控制信息，這個通道采用類似于Ｑ．９３１的協(xié)議，協(xié)議描述在Ｈ．２２５．０和Ｈ．４５０．Ｘ中，當呼叫建立好后，Ｈ．２４５控制通道的傳輸?shù)刂穼⒃诒就ǖ纼?nèi)指明。

　�。常� Ｈ．２４５控制通道

　　這個通道承載Ｈ．２４５協(xié)議的信息，該信息用于具有能力交換支持的媒體控制。在參與呼叫的各方完成能力交換之后，通過本通道創(chuàng)建一個媒體的邏輯通道。

　�。矗� 媒體的邏輯通道

　　這個通道承載話音、視頻和其他媒體信息，每一個媒體類型承載在各自一對單向通道上，每一個方向上采用ＲＴＰ和ＲＴＣＰ。

　　Ｈ．３２３規(guī)定ＲＡＳ通道和媒體邏輯通道承載在一個非�？煽康膫鬏攨f(xié)議上，Ｈ．２４５控制通道指定在可靠傳輸協(xié)議上，從第三版起，可選擇承載在不可靠傳輸協(xié)議上。

　　３ ＳＩＰ簡介

　�。樱桑校ǎ樱澹螅螅椋铮� Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）協(xié)議是由ＩＥＴＦ的ＭＭＵＳＩＣ�煟停酰欤簦椋穑幔颍簦� Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ�牴ぷ鹘M于１９９７年７月提出的，是應用層的控制協(xié)議，能建立、調(diào)整和終止多媒體的呼叫和會話。目的是為了在ＩＰ網(wǎng)絡上建立完整的通信服務體系， 經(jīng)過幾年的討論和實際應用，１９９９年成為建議標準即ＲＦＣ２５４３。

　�。樱桑杏杏脩舸�理（ＵＡ）和網(wǎng)絡服務器兩個主要的結(jié)構(gòu)元素。

　　１�� ＳＩＰ的用戶代理

　　它是ＳＩＰ系統(tǒng)中的端用戶，是一個智能部件，根據(jù)它們在會話中扮演的角色又可分為用戶代理客戶機（ＵＡＣ，Ｕｓｅｒ Ａｇｅｎｔ Ｃｌｉｅｎｔ�� 和用戶代理服務器（ＵＡＳ，Ｕｓｅｒ Ａｇｅｎｔ Ｓｅｒｖｅｒ�牐�前者發(fā)起呼叫請求，后者響應呼叫請求。

　�。玻� ＳＩＰ網(wǎng)絡服務器

　　主要功能是名字解析和用戶定位。ＳＩＰ把這類網(wǎng)絡服務器分為以下３類。

　�、� 代理服務器 Ｐｒｏｘｙ。具有解析名字的能力，能夠代理前面的用戶向下一跳服務器發(fā)出呼叫請求。然后服務器決定下一跳的地址，這有點類似另一個動態(tài)路由協(xié)議ＢＧＰ�煟拢铮颍洌澹� Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ��。

　�、� 重定向服務器 Ｒｅｄｉｒｅｃｔ。在獲得了下一跳的地址后，立刻告訴前面的用戶，讓該用戶直接向下一跳地址發(fā)出請求而自己則退出對這個呼叫的控制，訪問這樣的服務器就像訪問一個數(shù)據(jù)庫一樣。

　�、� 登記服務器 Ｒｅｇｉｓｔｅｒ。用來完成對ＵＡＳ的登錄，在ＳＩＰ系統(tǒng)的網(wǎng)元中，所有ＵＡＳ都要在某個登錄服務器中登錄，以便ＵＡＣ通過服務器能找到它們。

　　另外，在實際的ＳＩＰ系統(tǒng)中，定位服務器（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ）也是需要的，它可以把各個登錄服務器的內(nèi)容匯總起來，便于ＳＩＰ服務器查找。它可以作為一個全局的數(shù)據(jù)庫，作用就像ＤＮＳ，它的訪問和接入可以是非ＳＩＰ的，如Ｆｉｎｇｅｒ或ＬＤＡＰ。另外，用ＳＩＰ可以建立、修改或終止多媒體會話，但它僅能做用戶端點尋址和用戶定位，所以ＳＩＰ需要包含一個ＳＤＰ段的配合來描述會話情況。

　�。� Ｈ．３２３與ＳＩＰ的比較

　　首先可以進行類比的是，ＳＩＰ的ＵＡ等價于一個Ｈ．３２３的終端（或者包交換網(wǎng)絡側(cè)的網(wǎng)關），ＳＩＰ服務器則等價于Ｈ．３２３的網(wǎng)守。另外，ＳＩＰ類似Ｈ．３２３中的ＲＡＳ和Ｑ．９３１協(xié)議，而ＳＤＰ則相當于Ｈ．２４５。在ＩＥＴＦ的ＳＩＰ體系結(jié)構(gòu)中，媒體流的承載采用了ＲＴＰ協(xié)議，這是和Ｈ．３２３一樣的。所以，Ｈ．３２３與ＩＥＴＦ的ＳＩＰ主要的不同在于呼叫信令和控制是如何實現(xiàn)的。

　�。矗�１ 基本呼叫的建立和拆除

　�。龋�３２３第二版的呼叫建立是基于可靠的傳輸協(xié)議，所以呼叫建立需要兩個連接階段：ＴＣＰ連接和呼叫連接。而在Ｈ．３２３第三版，支持ＴＣＰ和ＵＤＰ，它簡化了呼叫建立過程。ＳＩＰ的呼叫建立類似Ｈ．３２３第三版的處理過程，用ＩＮＶＩＴＥ信息包。呼叫拆除的過程與呼叫建立相反，主叫和被叫都能通過ＲＥＬＥＡＳＥ ＣＯＭ ＰＬＥＴＥ（Ｈ．３２３中用）或ＢＹＥ（ＳＩＰ中用）。

　�。矗�２ 呼叫控制業(yè)務

　�。樱桑泻停龋�３２３都支持呼叫保持、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫前轉(zhuǎn)、呼叫等待、電話會議和其他補充業(yè)務。以呼叫保持為例：Ｈ．３２３定義了近點呼叫保持和遠點呼叫保持兩種保持業(yè)務的場景，兩者都可帶網(wǎng)守或不帶。網(wǎng)守僅僅透明地傳送ＳＳ－ＨＯＬＤ。而ＳＩＰ實現(xiàn)同樣的功能，只要向需要呼叫保持的一方發(fā)送一個更改了ＳＤＰ描述的ＩＮＶＩＴＥ命令即可。更改的ＳＤＰ描述段僅將媒體發(fā)送的目的地址變?yōu)榭眨迹埃�０．０．０＞，而其他的�?nèi)容不變。收到該用戶的ＵＡ，讓呼叫保持，直到有新的ＩＮ ＶＩＴＥ到來為止。

　　４．３ ＳＩＰ的第三方控制

　　第三方控制是指不參與會話的第三者具有建立呼叫的能力，這個業(yè)務特征目前只有ＳＩＰ具有。Ｈ．３２３也在進行試圖添加同樣的業(yè)務功能的工作。第三方控制有很多應用場合，包括秘書為經(jīng)理撥號、電話營銷的自動撥號、參加者呼叫轉(zhuǎn)移和呼叫中心業(yè)務。

　　第三方控制是ＳＩＰ值得很好利用的業(yè)務特征，由于ＳＩＰ的這一特性，ＩＴＵ－Ｔ和ＩＥＴＦ在實現(xiàn)ＰＩＮＴ（ＩＮ和因特網(wǎng)互通）業(yè)務時都采用了ＳＩＰ協(xié)議。

　�。矗�４ 能力交換

　　能力交換的就是彼此交流各自對媒體流的處理能力，確定雙方共有的能力，從而確保多媒體信號被雙方接受。Ｈ．３２３采用Ｈ．２４５協(xié)議進行能力交換。終端的所有能力都描述在一組Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ結(jié)構(gòu)中，它們的每個項是一個Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ結(jié)構(gòu)和一個Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ。借助這種結(jié)構(gòu)，每個終端能力的精確信息被表示在相關的緊縮結(jié)構(gòu)中。

　�。樱桑惺褂茫樱模衼磉M行能力交換，主叫方使用一個ＯＰＴＩＯＮ需求去找出被叫，當前，ＳＩＰ還不如Ｈ．２４５有完整靈活的協(xié)商能力，因為受制于ＳＤＰ的表達方式，例如，ＳＩＰ不支持不對稱能力交換（只收或只發(fā)）以及聲頻和視頻編碼的并發(fā)能力。

　�。矗�５ 服務質(zhì)量

　　服務質(zhì)量包含很多不同方面的指標，一個和多媒體流相關的ＱｏＳ參數(shù)包括帶寬、最大時延、時延抖動和包丟失率。另外，還有呼叫建立時延影響感覺的ＱｏＳ，它在很大程度上依賴于信令協(xié)議。呼叫時延也依賴所用的承載信令信息的傳輸協(xié)議，尤其是在信令信息丟失需要重傳的時候。所以，對于媒體流，我們首先考慮信令協(xié)議對ＱｏＳ的支持，然后再考察呼叫建立時延，因為呼叫建立時延受錯誤檢測和錯誤糾正機制的影響。

　�。保� 媒體流的ＱｏＳ支持

　　在Ｈ．３２３中，網(wǎng)守提供一組豐富的控制和管理功能，包括地址翻譯、接納控制、帶寬控制和地域管理；網(wǎng)守中還提供呼叫控制信令、呼叫簽權、帶寬管理和呼叫管理等選擇功能。ＳＩＰ它自身不支持管理和控制功能，而是依賴于別的協(xié)議。

　　近年來，新的分級服務體系結(jié)構(gòu)開始引人注目，Ｈ．３２３第三版能提供某些基于ＱｏＳ協(xié)商參數(shù)（位流速、時延、抖動）的分級服務，在呼叫初始化時，終端可以申請擔保的服務、受控服務和無指明服務的一種，ＳＩＰ和Ｈ．３２３老版本均不支持類似的服務。

　�。玻� 呼叫建立時延

　�。龋�３２３第一版在呼叫建立時延時很大。第二版大大改進，而第三版則更好。ＳＩＰ在呼叫建立時非常類似于Ｈ．３２３第三版，然而，如果ＵＤＰ呼叫建立失敗，則Ｈ．３２３第三版要好于ＳＩＰ，Ｈ．３２３第三版幾乎同時建立一個ＵＤＰ的連接和一個ＴＣＰ連接，它提供一個有效的機制，如果ＵＤＰ連接成功則關閉ＴＣＰ連接；否則，立刻啟用ＴＣＰ。ＳＩＰ是順序地操作ＵＤＰ和ＴＣＰ，如果ＵＤＰ失敗，則會增加呼叫建立時延。

　�。常� 環(huán)路檢測

　　為防止環(huán)路，Ｈ．３２３定義ＰａｔｈＶａｌｕｅ域來指出信令信息在丟棄前可達到的最大數(shù)目。問題是定義一個適用的值很關鍵。其次，網(wǎng)絡變化后，這個值也要改。

　�。樱桑胁捎昧耍觯椋犷^字段，檢查其內(nèi)容，如果新端點已出現(xiàn)在ｖｉａ列表中，則表示有環(huán)路了。ＳＩＰ的方法好于Ｈ．３２３。

　�。矗�６ 互操作性

　　１�� 版本之間的互操作性

　�。龋�３２３的完整的后向兼容性使所有的不同Ｈ．３２３版本都能實現(xiàn)無縫集成。

　　在ＳＩＰ方面，新版本可能使某些舊功能不再被實現(xiàn)。

　�。玻� 與其他信令協(xié)議的互操作性

　　要支持傳統(tǒng)的電信業(yè)務，ＶｏＩＰ信令協(xié)議必須支持ＩＳＤＮ和Ｎｏ．７，Ｑ．９３１接口用于Ｕｓｅｒ－Ｎｅｔｗｏｒｋ接口（ＵＮＩ）和ＩＳＵＰ用于Ｎｅｔｗｏｒｋ－Ｎｅｔｗｏｒｋ �煟危危桑�，然而，由于Ｈ．３２３的呼叫建立只是Ｎｏ．７／ＩＳＵＰ的一個子集，所以Ｈ．３２３只能部分地轉(zhuǎn)換Ｎｏ．７信令的信息。Ｈ．３２Ｘ系列定義了其他互操作協(xié)議，如Ｈ．３２０用于ＩＳＤＮ和Ｂ－ＩＳＤＮ，Ｈ．３２４用于ＧＳＴＮ。

ＳＩＰ協(xié)議目前的版本不提供Ｎｏ．７信令的翻譯，但有不少Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的協(xié)議草案在進行這方面的工作。而且隨著軟交換概念的提出和發(fā)展，ＳＩＰ受到重視，ＳＩＰ有可能作為軟交換設備之間的信令協(xié)議，成為各種信令互操作的紐帶。

　�。矗�７ 實現(xiàn)的難易性

　�。龋�３２３信令信息是符合ＡＳＮ．１ ＰＥＲ的二進制編碼。需要特殊的編解碼器。

　　ＳＩＰ信息是基于文本的，采用ＩＳＯ １０６４６以ＵＴＦ－８ 編碼�；�于文本的編碼很容易用Ｊａｖａ、Ｔｃｌ和Ｐｅｒｌ等語言來實現(xiàn)，調(diào)試方便。

　�。� 結(jié)論

　�。龋�３２３第二版與ＳＩＰ所支持的功能和業(yè)務是非常接近的，而對于補充業(yè)務，Ｈ．３２３定義得更嚴格，所以在實現(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運商使用的。

　　ＳＩＰ作為一個新的控制協(xié)議，簡單易實現(xiàn)，而就效率和性能而言并不遜于Ｈ．３２３系統(tǒng)，尤其是第三方控制的業(yè)務特征，可用來為很多電信業(yè)務提供支持。在一個可以執(zhí)行第三方控制的Ｐｒｏｘｙ服務器中，添加業(yè)務邏輯，可以使之更具智能化和個性化，如ＣＰＬ（呼叫處理語言）的執(zhí)行，也更具開放性、多方控制接入和支持漫游等。ＳＩＰ組網(wǎng)靈活，沒有強制性的管理，用戶可像創(chuàng)建網(wǎng)頁一樣地創(chuàng)建自己的“電信局”。Ｈ．３２３基本是端到端的，就此而言，兩個協(xié)議在風格和理念上是不同的。

摘自《電信技術》