VOIP技術(shù)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(jiǎn)介

VoIP（Voice over Internet Protocol）是指把模擬語音信號(hào)通過壓縮、封包之后，在IP 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以數(shù)據(jù)封包的形式進(jìn)行語音訊號(hào)傳輸，也就是我們所說的互聯(lián)網(wǎng)電話、網(wǎng)絡(luò)電話或者簡(jiǎn)稱IP電話。

1.2 VOIP構(gòu)成

VoIP系統(tǒng)主要是由四部分構(gòu)成：媒體服務(wù)器（MS）、媒體網(wǎng)關(guān)（MG）、媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC）。而媒體網(wǎng)關(guān)（MG）分為：AG（接入網(wǎng)關(guān)）、TG（中繼網(wǎng)關(guān)）和 SG（信令網(wǎng)關(guān)）。

1.3 VOIP業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)

VOIP是通過五道程序來互傳語音信號(hào)的：第一，將發(fā)話端的模擬語音信號(hào)進(jìn)行編碼，現(xiàn)時(shí)模擬語音信號(hào)的轉(zhuǎn)換主要是采用ITU-T G.711語音編碼標(biāo)準(zhǔn)；第二，把語音封包壓縮，同時(shí)添加目的地址和控制信息；第三，傳輸IP封包階段，將數(shù)據(jù)封包傳送到目的端；第四，數(shù)據(jù)封包在目的端進(jìn)行譯碼還原；第五，還原后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成喇叭、聽筒或耳機(jī)能播放的模擬音頻進(jìn)行播放，從而實(shí)現(xiàn)了語音的互傳。

2 VOIP信令協(xié)議介紹

2.1 信令協(xié)議介紹

VOIP信令協(xié)議分為對(duì)等和非對(duì)等兩大類，其中對(duì)等協(xié)議主要有H323、SIP；非對(duì)等協(xié)議主要有MGCP、H.248。非對(duì)等協(xié)議的核心思想是將業(yè)務(wù)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(fù)責(zé)資源管理以及媒體處理的媒體網(wǎng)關(guān))和MGC(負(fù)責(zé)呼叫控制的媒體網(wǎng)關(guān)控制器)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的集中化和終端的簡(jiǎn)單化。而對(duì)等協(xié)議卻把業(yè)務(wù)和控制都移向終端，實(shí)現(xiàn)終端的智能化。

2.2 H.248協(xié)議

H.248又稱之為Megaco，是由ITU和IETF合力發(fā)展出來的，IYU-T把它稱為H.248，而IETF卻把它稱為Megaco。H.248協(xié)議是在MGCP協(xié)議的基礎(chǔ)上，融合了其他不同媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議的特性而發(fā)展起來的一種新型協(xié)議。MGCP協(xié)議因?yàn)樵诿枋瞿芰ι嫌兴蛔悖萍s它在大型網(wǎng)關(guān)上的使用，MGCP在數(shù)據(jù)傳輸方面只能單一的依靠IP網(wǎng)的UDP包，而這些問題H.248協(xié)議卻得到了解決。

H.248協(xié)議的連接模型是終端和關(guān)聯(lián)域兩個(gè)部分組成的，擁有兩種注冊(cè)方式，分別是IP地址注冊(cè)方式和域名注冊(cè)方式。通常來說一個(gè)MG中可以有很多關(guān)聯(lián)域，它們用不同的ContextID來區(qū)分，在每一個(gè)關(guān)聯(lián)域中都應(yīng)該最少含有一個(gè)終端，不然該關(guān)聯(lián)域只能被刪除，而任何一個(gè)終端在一個(gè)時(shí)刻內(nèi)也只能夠存在于一個(gè)關(guān)聯(lián)域中。

終端（Termination）是指媒體流的源和宿。一個(gè)終端可以終結(jié)一個(gè)或多個(gè)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(wǎng)絡(luò)側(cè)的一個(gè)IP接口，這種終端是一直存在的，另外一種是臨時(shí)性終端，也就是信息流，就像RTP流，只有在需要的時(shí)候才會(huì)創(chuàng)建，用完之后立刻刪除。

關(guān)聯(lián)域（Context）代表一組終端之間的相互關(guān)系。Null Context顧名思義就是指一個(gè)空關(guān)聯(lián)域，表示一個(gè)沒有與其他終端發(fā)生關(guān)聯(lián)的終端，就像是空閑的用戶線。

2.3 H.248和MGCP協(xié)議的區(qū)別

H.248與MGCP在結(jié)構(gòu)和協(xié)議方面的，有許多相同之處，但二者也存在較大的區(qū)別。H.248是MGCP的升級(jí)版本，能夠在呼叫控制層面建立多個(gè)分區(qū)網(wǎng)關(guān)，且有良好的擴(kuò)展功能，協(xié)議較為簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)；而MGCP在擴(kuò)展功能和靈活性等方面都比H.248差一些。在多方會(huì)議的運(yùn)用方面，H.248更容易實(shí)現(xiàn)多媒體功能，應(yīng)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(jìn)制，H.248基于傳輸控制協(xié)議（TCP）、UDP，H.248支持IP和域名兩種注冊(cè)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(cè)。

2.4 SIP協(xié)議介紹

SIP（Session Initiation Protocol會(huì)話發(fā)起協(xié)議） 可以對(duì)IP網(wǎng)上多方、雙方多媒體會(huì)進(jìn)行修改、終止、建立，同時(shí)SIP是獨(dú)立于底層協(xié)議，基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議，也是IETF制定的多媒體通信系統(tǒng)框架協(xié)議之一。

SIP協(xié)議規(guī)定的信令中，INVITE和ACK是用在呼叫建立階段，INVITE提成呼叫申請(qǐng)，對(duì)方應(yīng)答ACK就進(jìn)行確認(rèn)，這期間要進(jìn)行三次握手，整個(gè)呼叫建立的過程就是：INVITE—200ok—ACK；CANCEL是用來取消客戶端發(fā)起的前個(gè)請(qǐng)求，作用是用來取消需要服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間處理的請(qǐng)求；OPTIONS是查詢proxy服務(wù)器的能力，用來查詢服務(wù)端支持的方法，內(nèi)容類型，擴(kuò)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(wù)器學(xué)習(xí)到其它用戶的位置。

3 結(jié)論

在技術(shù)和市場(chǎng)的推動(dòng)下，電信技術(shù)發(fā)展可謂是一日千里，將模擬語音信號(hào)轉(zhuǎn)化成IP 包進(jìn)行傳輸?shù)腣OIP技術(shù)變得更為實(shí)用、方便，在這種形式下，VOIP技術(shù)互用性，安全性和可擴(kuò)展性的優(yōu)勢(shì)都得到充分的發(fā)揮，從而使VOIP 網(wǎng)絡(luò)電話業(yè)務(wù)迅速發(fā)展起來，從而為電信企業(yè)的發(fā)展帶來機(jī)遇，幫助企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤(rùn)，減少成本投入，也為用戶大大節(jié)省了花費(fèi)，享受到更多功能的服務(wù)，所以，VOIP技術(shù)是電信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，具備廣泛的應(yīng)用前景。

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