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3•

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4•

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技術說明專區

一、 H.323通訊協定簡介;

二、 SIP簡介:

三、 H.323與SIP的差異

四、為何 H.323漸漸被SIP通訊協定所取代?

五、 SIP的好處:

六、SIP應 用 範 圍
 
一、 H.323通訊協定簡介;

H.323通訊協定是由International Telecommunications Union (ITU) 所推薦的,做為經由封包交換網路 (如網際網路及企業網路) 進行多媒體通訊之標準。這些標準界定了各單元間如何建立通話程序、如何交換經壓縮後的音訊及視訊資料、如何建立多方通話、及如何與非 H.323 相容的端點互動。H.323通訊協定的功能包括:

  • 界定音訊及視訊會議系統如何經由無品質保證的封包交換網路來通訊。
  • 針對點對點及多點會議的通話控制及管理。
  • 以集中式的閘道管理元件,讓系統管理員可以管理媒體通信流量、頻寬及用戶使用授權,以解決品質保證問題。
  • 界定閘道器如何將 IP網路上的電話連接到公眾網路及其他H.323 的標準終端元件上。
 
二、 SIP簡介:

隨著 INTERNET的蓬勃發展,現行最多人使用的VoIP技術(H.323/Hxxx...)巳不能滿足多樣化的通訊方式,且 ITU 在 90 年代初所訂定的 H.323 等技術亦非完全著眼於INTERNET環境的使用。故在90年代未期時,由IETF主導,經過廣泛討論後,發展出新的協定SIP(RFC 2543(Session Initiation Protocol),最新的RFC是2361~2367),其著眼於Internet與PSTN整合環境的一種技術,並以純文字,類似HTTP協定的方式來傳送指令及狀況,以達到協定簡單化、文字化,而不以訊號來判斷之目的。

SIP(Session Initiation Protocol)是一種新的網際網路多媒體通訊協定,可用於建立多方多媒體通訊(Multiparty Multimedia Communications)系統。近來SIP在網際網路電信(Internet Telephony)方面的應用也逐漸受到注意與討論。這些應用大致上可分為幾個方向:
1. 網路電話(IP Phone):使用SIP作為網路電話之間的通訊協定。
2. 網路用戶交換機(IP PBX):提供SIP伺服器(Proxy Server)及傳統電信網路閘道(PSTN Gateway) 功能,配合SIP網路電話,構成完整的企業網路用戶交換機。
3. 網路電信交換機(Softswitch):由網際網路電信服務業者(Internet Telephony Service Provider)所提供的網路電信系統。SIP在這個領域的應用相當廣泛,例如,可用來作為媒體伺服器控制系統(Media Gateway Controller,MGC)之間的通訊協定(Inter-MGC Protocol);或者,作為Softswitch與應用服務伺服器(Application Server)之間的通訊協定。

 
三、 H.323與SIP的差異

通訊協定

H.323

SIP

發展時間

較早

較晚

開發動機

節省電話費

彌補 H.323、MGCP缺點

技術差異性

H.323為較老舊的網路電話協定,雖然已升級到第六版,但仍舊建構在舊有的技術之上

SIP為最新的VoIP通訊協定,開發起因為改善舊有技術的瓶頸和缺點

廠商進入門檻

較高

語音話質

較差

有品質控管機制來確保話質,較優

對公司原有網路的影響

會將網路速度減慢 50%,且對網路頻寬要求較多

可支援網路環境下各種不同 IP型態,頻寬要求較小

系統當機時

所有安裝客戶均無法相互通話

客戶通話完全不受影響,一樣繼續保持暢通

容量限制

約僅能支援 300~500個客戶

無容量限制,可以無上限地擴充

相容性

較難與以後微軟所推的 SIP新協定相通

可以和 H.323、MGCP協定相通,無被排擠的窘境

*Quality of Service (QoS)乃是提供穩定、可預測的資料傳送服務,來滿足使用程式的需求。QoS並不能產生新的頻寬,而是依據應用程式的需求以及網路管理的設定來有效的管理網路頻寬。

 

   
四、為何 H.323漸漸被SIP通訊協定所取代?

1. 協議功能模組比較: SIP協議功能模組中用戶代理等價於一個H.323的終端(或者分組交換網路側的網關),SIP伺服器則等價於 H.323的網守。另外,SIP類似H.323中的RAS和Q.931協議,而 SDP則相當於H.254。在IETF的SIP體系結構中,媒體流的承載採用了 RTP協議,這是和H.323一樣的。所以,H.323與IETF\的 SIP主要不同在於呼叫信令和控制是如何實現的。

2. 基本呼叫的建立和拆除: H.323第二版的呼叫建立是基於可的傳輸協議 —TCP協議,所以呼叫建立需要兩個連接階段:TCP連接建立和呼叫連接建立。在 H.323第三版中支持TCP和UDP,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,使用 INVITE資訊包。呼叫拆除的過程與呼叫建立相反,主叫和被叫都能拆線, H.323協議採用RELEASE COMPLETE,SIP協議採用 BYE。

3. 呼叫控制業務: SIP和H.323都支持呼叫保持、呼叫轉移、呼叫前轉、呼叫等待、電話會議和其他補充業務。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務的場景。網守僅僅透明地傳送 SS-HOLD。而SIP實現同樣的功能,只要向需要呼叫保持的一方發送一個更改了 SDP描述的INVITE命令即可。更改的 SDP描述段僅將媒體發送的目的地址變為空<0.0 .0.0>,而其他的內容不變。收到該用戶的UA,讓呼叫保持,直到有新的 INVITE到來為止。

4. SIP的第三方控制: 第三方控制是指不參與會話的第三者具建立呼叫的能力,這個業務特徵目前只有 SIP具有。H.323也在進行試圖添加同樣的業務功能的工作。第三方控制有很多應用場合,包括秘書為經理撥號、電話行銷的自動撥號、參加者呼叫轉移和呼叫中心業務。第三方控制是 SIP值得很好利用的業務特徵。由於 SIP的這一特性,ITU-T和IETF在實現PINT(IN和因特網互通)業務時都採用了 SIP協議。

5 .能力交換 :能力交換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採用H.245協議進行能力交換。終端的所有能力都描述在一組Capability Descriptor結構中,它們的每個項是一SimultaneousCapabilities結構和一個Capability Decriptor Number。借這種結構,每個終端能力的精確資訊被表示在相關的緊縮結構中。

6 .服務品質: 服務品質包含很多不同方面的指標,一個和多媒體流相關的 QoS參數包括帶寬、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於信令協議。呼叫時延也依賴所用的承載信令資訊的傳輸協議,尤其是在信令資訊丟失需要重傳的時候。所以,對於媒體流,我們首先考慮信令協議對 QoS的支持,然後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。

7. 媒體流的QoS支持: 在 H.323中,網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其自身不支持管理和控制功能,而是依賴於別的協議。近年來,新的分級服務體系結構開始引人注目, H.323第三版能提供某些基於QoS協商參數(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中的一種,SIP和H.323老版本均不支持類似的服務。

8.呼叫建立時延: H.323第一版在呼叫建立時延時很大,第二版進行了改進,第三版則更好。SIP在呼叫建立時非常類似於H.323第三版,如果UDP呼叫建立失敗,則H.323第三版要好於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。

9. 環路檢測: 為防止環路, H.323定義PathValue域來指出信令資訊在丟棄前可達到的最大數目。問題是定義一個適用的值很關鍵。此外網路變化後,這個值也要相應改。SIP採用了via頭字段,檢查其內容,如果新端點已出現在via列表中,則表示有環路了。SIP的方法好於H.323。
10. 互操作性:

( 1)版本之間的互操作性包括:H.323的完整後向相容性使所有不同的H.323版本都能實現無縫集成。在SIP方面,新版本可能使某些舊功能不再被實現。

( 2)與其他信令協議的互操作性:要支持傳統的電信業務,VoIP信令協議必須支持ISDN和No.7信令Q.931介面用於User-Network介面(UNI),ISUP用於Network-Network(NNI)。由於H.323的呼叫建立只是No.7信令/ISUP的一個子集,所以H.323隻能部分地轉換No.7信令的資訊。H.32x系列定義了其他互操作協議,如H.320用於ISDN和B-ISDN,H.324用於GSTN。

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

11.實現的難易性: H.323信令資訊符合ASN.1PER的二進位編碼,需要特殊的編解碼器。SIP資訊是基於文本的,採用ISO10646以UTF-8編碼。基於文本的編碼很容易用Java,Tcl和Perl等語言來實現,調試方便。

   
五、 SIP的好處:

(1) 獨立於接入: SIP 是一種純信令協定,因此它可以用於建立與任何類型的接入網路的話路。這意味著該協定可以在 GPRS、UMTS和其他接入網路中使用。它還增加了這樣一種 優勢 :使運營商能夠使用其他協定,如 ATM、業務類別(CoS) 、差分業務等,?進行計費提供服務質量或 Radius 記賬。任何情況下,這一協定都不限制使用其他協定來提供其他業務,如 IP VPN 、防火牆、基於內容的計費等。

(2) 話路和業務獨立: 任何情況下, SIP 都不限制或定義可以建立的話路的類型。使用多種媒體類型的多條話路可以在終端設備之間進行交換。而且,協定不限制向用戶提供的業務的定義。例如,運營商可以定義和開發不受業務和內容影響的 SIP 協定。

(3) 協定融合: 在當今的無線網路中,有許多不同的協定被設計用來提供不同業務。例如, GSM話音業務由 DTAP4.08 協定提供、資訊處理通過 SMS/MMS 提供、UMTS網路中的視頻業務使用 H.324M協定提供等。此外,網路仍舊被分成兩個域 ———電路交換和分組交換。 SIP 是在分組交換域中提供所有業務的融合協定,它還統一了固定和無線領域。

(4) SIP 的商業價值收入商機: 新的融合多媒體業務可以部署在GPRS、UMTS、xDSL、WLAN等與接入獨立的域中,因此,即使在推出 3GPP R5 版本之前,運營商也可以開始創收。運營商可以開始通過 GPRS提供顯示和即時資訊處理等業務,當帶寬增加時進一步擴展這些業務的潛力。

(5) 經濟高效: 由於 SIP 是與接入獨立的協定,無線運營商將需要投資構建通用於它們運營的多種接入網路的基礎設施。此外,由於 SIP 增加了協定融合 優勢 ,它將允許運營商減少提供業務所需的協定的數量。

(6) 互聯互通: 許多領先的廠商以及大型運營商選擇 SIP 作?在通用網路上提供融合業務的多媒體協定。這一協定深受大家喜愛,它將確保基礎設施供應商、應用開發人員和終端供應商之間的快速互操作性,這意味著可?運營商帶來收入商機,降低運營商的成本。

   
六、SIP應 用 範 圍

各種網路及通訊設備。例如 Media Gateway Controller(MGC)、Call Agent、Softswitch、Application Server、IP PBX、IP Phone。