IP可視電話主要技術論文

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可視電話業務是一種集視頻、語音于一體的多媒體通信業務,用戶進行語音通話的同時,通過終端的屏幕看到對方的視頻圖像,同時將自己的本地圖像傳輸到對方。在目前網絡ip化的大趨勢下,可視電話也多以IP可視電話的形態出現,本文就重點對IP可視電話的兩種主要實現技術進行比較分析,并在分析技術選擇之后討論了目前采用該技術開展可視電話仍存在的問題。

基于H.323的可視電話技術

在基于H.323技術實現的IP可視電話網絡中,通過駐地網守(在駐地IP網中所設的用戶網守,同時完成呼叫功能),將設在用戶端的IP可視電話終端接入IP可視電話網。包括本地網守和骨干網守的體系可以根據網絡規模的需要進行分級管理。在駐地網中設置認證/計費系統和網管系統(可以由多個駐地網共用)。基于H.323技術實現的IP可視電話網絡的體系結構如圖1所示。

駐地網守指網守體系中本地網守下面所帶的,位于駐地IP網中的一級特殊網守,它負責呼叫控制(IP終端的地址解析和認證)和計費信息的采集和上報。IP可視電話業務采用網守迂回呼叫方式,由駐地網守負責尸終端呼叫的接入認證、地址解析和信令轉接等。駐地網守和IP可視電話終端間采用標準的RAS消息。

呼叫是將IP可視電話終端間的媒體流作轉接的設備,它應有對沒有經過駐地網守認證的用戶流進行丟棄的能力。呼叫應完成駐地網內的媒體流至城域網的轉接和釋放任務,并實時監測用戶終端的狀態和網絡的資源情況,報告駐地網守。

IP可視電話終端是支持H.323協議的多媒體終端,負責完成語音和圖像的編解碼等功能;完成媒體流的傳送;能夠自動識別語音、圖像業務;根據網絡采用的技術不同支持相關協議;提供用戶交互信息和查詢;向網管系統上報相關信息;向呼叫上報QoS信息。目前此類終端有可視電話機和電腦終端等形式。

基于SIP的可視電話技術

基于SJP協議構建可視電話的系統結構如圖2所示,slP網絡中的主要功能實體包括:SIP服務器、用戶終端(SIP可視電話)、用戶(UA)、AAA服務器、網管服務器、應用服務器、域名服務器和媒體服務器等。該系統以SIP服務器為核心,它完成呼叫控制、呼叫路由、注冊管理等功能。

SIP服務器是基于SIP協議的可視電話系統的核心設備,它完成呼叫控制、呼叫路由、用戶終端的注冊管理、用戶終端的接入控制等功能,可以向用戶提供多種音頻和視頻業務。

AAA服務器是完成該系統中認證和計費的重要設備,它管理用戶數據信息,對用戶的接入進行認證以驗證其合法性,同時完成業務的計費。

網管服務器是完成該可視電話系統設備的配置管理、安全管理、性能管理、告警管理等管理功能的設備。

應用服務器負責各種增值業務和智能業務的邏輯產生和管理,并且還提供各種開放的API,為第三方業務的開發提供創作平臺。應用服務器是一個獨立的組件,與控制層無關,實現了業務與呼叫控制的分離,有利于新業務的引入。

域名服務器用來完成系統中SIP終端或服務器的域名管理和域名解析。

位置服務器用來管理用戶的位置信息,或用來完成一定的呼叫路由功能。

媒體服務器是該體系中提供專用媒體資源功能的獨立設備,提供基本和增強業務中的媒體處理功能,包括業務音提供、會議、交互式應答(IVR)、通知、高級語音業務等。

兩種技術的比較分析

基于H.323協議簇的IP電話網絡無論是從技術還是標準的角度來說都比較成熟,但是在部署和實施的時候也帶來一些問題:協議過程復雜,設備成本高,投資建設成本高,因此也導致了假IP電話(就是用已有的PSTN冒充IP電話)的出現。網關之間一旦獲知彼此的路由信息,便可以直接通信,運營商無法收取通話費用,從而滋生了一些非法IP電話經營者。協議擴展性較差,到目前有停止不前的感覺,IP電話從業務開展以來一直是單一的業務形式,就是簡單的打電話,而運營商的業務開展需要更豐富的業務形式。

正是面臨這些問題使得已鋪設的IP電話網絡停止不前,沒有得到更好的發展。另外由于基于H.323協議簇的IP電話更多考慮的是PSTN用戶如何接入IP電話網,隨著網絡IP化的趨勢,用戶終端也將尸化,而基于H.323的IP終端因為開發較復雜而成本較高,因此在可視電話的技術選擇中,如果沒有已有的IP電話網絡基礎,就可以拋開H.323協議簇,選用一種更加符合發展趨勢的技術。目前來看,SIP協議是符合技術發展趨勢的,原因是SIP協議具有下列優點:

首先SIP協議是基于文本方式的協議,這一點受到大量設備開發廠商的歡迎,因為這種方式便于理解且實現簡單。協議考慮了并支持用戶的移動性,SIP協議定義了注冊服務器、重定向服務器等不同的功能,當用戶的位置發生變化時,其位置信息將隨時登記到注冊服務器,因此網絡隨時可以找到移動的用戶,只要該用戶在線。SIP協議采用了HTTP協議CLient—Server的消息處理方式,但這種CIient—Server的關系又不是固定的,其工作方式實際上是對等的,也就是說A向B發送請求消息時,A作為CIlent,而B作為Server,下一次,當B向A發起請求時它們之間的C[1ent—Server關系又相反。SIP消息本身就具有一定的定位能力,SIP消息頭中cal]er@這種域名的標識方式可包含用戶號碼信息、位置信息、用戶名及其歸屬信息等,這是SlP消息表述方式的一大優點。

SIP協議可與其他很多IETF協議集成向提供各種業務,比如:SDP、RSVP、RTSP、MIME、HTTP等,這使得SIP協議在業務的實現方面具有很大的靈活性。具有Forking(分路)的特征,使得SIP協議實現一號通一類的業務非常方便。另外SIP協議的可擴展性較強,該協議自以來根據業務需求和一些特征要求擴展定義了多個新消息,消息擴展時其前后兼容性較好。終端智能化,sIP協議所定義的終端具有一定的智能性,而并不像傳統的電話機那樣完全是傻的,這是完全符合終端發展趨勢的。

總結一下,就是SIP協議本身在消息發送和處理機制上具有一定的靈活性,使得用SIP協議可以很方便的實現一些補充業務,比如各種情況下的呼叫前轉、呼叫轉接、呼叫保持、Presence、即時消息等業務;再加上SIP協議是基于會話定義的用來建立、修改和終止IP網上的多媒體會話的宗旨,它可以很靈活的與其他多種協議集成,通過集成其他應用層協議,就可以提供更多的增值業務,由此可見,SIP協議將使可視電話業務無論在業務個性化方面還是各種業務關聯使用方面更具吸引力,就其本質而言,SIP協議與目前最大的IP網一互聯網有著密不可分的近親關系,這就使SIP協議在下一代網絡中成為人們關注的重點。

基于SIP協議進行構建,但是目前來說仍然存在一些問題或技術難點,這些問題需要在初期的規劃和網絡部署中做一定的考慮。

1.在保證網絡功能無損的情況下大規模網絡架構如何部署

盡管SIP協議有諸多的優點,但是如何基于SIP協議構建一個大規模的網絡,其架構仍不明確,這在中國的電信運營中又是需要現實面對的一個問題,中國的地域遼闊,網絡部署和構建的覆蓋面積大,另一方面,潛在的可視電話用戶數也是非?？捎^的,因此在網絡規劃時必須在保證網絡功能和業務質量無損的前提下考慮大規模的網絡架構如何部署的問題。

2.如何穿越NAT和防火墻

現有網絡面臨著地址空間緊缺的現狀,目前支持IPv6的設備非常少,在網絡和業務部署的過程中,仍然有大量用戶將使用IPv4地址也是不爭的事實,因此就必然面對穿越NAT和防火墻的問題,采取何種方式才能高效的穿越NAT和防火墻,又保證業務質量不受影響,這將是近期內需要不斷去探索和研究的課題。

3.如何提高網絡效率保證業務質量

大規模的網絡中開展業務時,業務的尋址和路由將會更復雜,這難免會帶來更大的處理時延從而影響業務質量,因此如何提高網絡效率,盡可能的縮短尋址和路由的時間以保證業務質量也將是需要進一步研究的問題。

4.視音頻編碼方式的選擇

不同的視音頻編碼方式的效率不同,它也是影響視音頻業務質量的一個重要因素,因此選擇合理高效的編解碼方式也是在部署可視電話業務時必須要考慮的問題。隨著技術進步和算法的不斷優化,將出現新的編解碼方法,編解碼方式的選擇也是需要不斷去研究的課題。