VOIP技術研究

余 峰

中國電信股份有限公司汕頭分公司，廣東汕頭 515041

1 VOIP原理介紹

1.1 簡介

VoIP（Voice over Internet Protocol）是指把模擬語音信號通過壓縮、封包之后，在IP 網絡環境以數據封包的形式進行語音訊號傳輸，也就是我們所說的互聯網電話、網絡電話或者簡稱IP電話。

1.2 VOIP構成

VoIP系統主要是由四部分構成：媒體服務器（MS）、媒體網關（MG）、媒體網關控制器（MGC）。而媒體網關（MG）分為：AG（接入網關）、TG（中繼網關）和 SG（信令網關）。

1.3 VOIP業務實現

VOIP是通過五道程序來互傳語音信號的：第一，將發話端的模擬語音信號進行編碼，現時模擬語音信號的轉換主要是采用ITU-T G.711語音編碼標準；第二，把語音封包壓縮，同時添加目的地址和控制信息；第三，傳輸IP封包階段，將數據封包傳送到目的端；第四，數據封包在目的端進行譯碼還原；第五，還原后的信號轉換成喇叭、聽筒或耳機能播放的模擬音頻進行播放，從而實現了語音的互傳。

2 VOIP信令協議介紹

2.1 信令協議介紹

VOIP信令協議分為對等和非對等兩大類，其中對等協議主要有H323、SIP；非對等協議主要有MGCP、H.248。非對等協議的核心思想是將業務和控制相分離、控制和承載相分離，按其功能可分為兩部分，分別是MG(負責資源管理以及媒體處理的媒體網關)和MGC(負責呼叫控制的媒體網關控制器)，實現了業務的集中化和終端的簡單化。而對等協議卻把業務和控制都移向終端，實現終端的智能化。

2.2 H.248協議

H.248又稱之為Megaco，是由ITU和IETF合力發展出來的，IYU-T把它稱為H.248，而IETF卻把它稱為Megaco。H.248協議是在MGCP協議的基礎上，融合了其他不同媒體網關控制協議的特性而發展起來的一種新型協議。MGCP協議因為在描述能力上有所不足，制約它在大型網關上的使用，MGCP在數據傳輸方面只能單一的依靠IP網的UDP包，而這些問題H.248協議卻得到了解決。

H.248協議的連接模型是終端和關聯域兩個部分組成的，擁有兩種注冊方式，分別是IP地址注冊方式和域名注冊方式。通常來說一個MG中可以有很多關聯域，它們用不同的ContextID來區分，在每一個關聯域中都應該最少含有一個終端，不然該關聯域只能被刪除，而任何一個終端在一個時刻內也只能夠存在于一個關聯域中。

終端（Termination）是指媒體流的源和宿。一個終端可以終結一個或多個媒體流。終端一般有兩種，一種是半永久終端，就是物理終端，例如IAD上網絡側的一個IP接口，這種終端是一直存在的，另外一種是臨時性終端，也就是信息流，就像RTP流，只有在需要的時候才會創建，用完之后立刻刪除。

關聯域（Context）代表一組終端之間的相互關系。Null Context顧名思義就是指一個空關聯域，表示一個沒有與其他終端發生關聯的終端，就像是空閑的用戶線。

2.3 H.248和MGCP協議的區別

H.248與MGCP在結構和協議方面的，有許多相同之處，但二者也存在較大的區別。H.248是MGCP的升級版本，能夠在呼叫控制層面建立多個分區網關，且有良好的擴展功能，協議較為簡單、擴展性好等特點；而MGCP在擴展功能和靈活性等方面都比H.248差一些。在多方會議的運用方面，H.248更容易實現多媒體功能，應用范圍更為廣泛。另一方面，H.248的消息編碼基于文本和二進制，H.248基于傳輸控制協議（TCP）、UDP，H.248支持IP和域名兩種注冊方式；而MGCP的消息編碼基于文本，MGCP基于UDP傳輸，MGCP只能采用域名方式注冊。

2.4 SIP協議介紹

SIP（Session Initiation Protocol會話發起協議） 可以對IP網上多方、雙方多媒體會進行修改、終止、建立，同時SIP是獨立于底層協議，基于文本的應用層控制協議，也是IETF制定的多媒體通信系統框架協議之一。

SIP協議規定的信令中，INVITE和ACK是用在呼叫建立階段，INVITE提成呼叫申請，對方應答ACK就進行確認，這期間要進行三次握手，整個呼叫建立的過程就是：INVITE—200ok—ACK；CANCEL是用來取消客戶端發起的前個請求，作用是用來取消需要服務器長時間處理的請求；OPTIONS是查詢proxy服務器的能力，用來查詢服務端支持的方法，內容類型，擴展，codecs等等；BYE是用來釋放呼叫；REGISTER的作用是提供地址解析的映射，使服務器學習到其它用戶的位置。

3 結論

在技術和市場的推動下，電信技術發展可謂是一日千里，將模擬語音信號轉化成IP 包進行傳輸的VOIP技術變得更為實用、方便，在這種形式下，VOIP技術互用性，安全性和可擴展性的優勢都得到充分的發揮，從而使VOIP 網絡電話業務迅速發展起來，從而為電信企業的發展帶來機遇，幫助企業創造更多的利潤，減少成本投入，也為用戶大大節省了花費，享受到更多功能的服務，所以，VOIP技術是電信技術發展的趨勢，具備廣泛的應用前景。

[1]袁碧宇，趙問道.淺談VoIP在中國的發展[J].現代電信科技，2005(9).

[2]胡萍.我國下一代互聯網中VoIP應用發展前景[J].商場現代化，2008(19)

[3]章曉斌.基于SIP的VoIP網絡的安全性分析及建議[J].電信快報：網絡與通信，2006(11).