IP可视电话主要技术及存在的问题

　　可视电话业务是一种集视频、语音于一体的多媒体通信业务,用户进行语音通话的同时,通过终端的屏幕看到对方的视频图像,同时将自己的本地图像传输到对方。在目前网络IP化的大趋势下,可视电话也多以IP可视电话的形态出现,本文就重点对IP可视电话的两种主要实现技术进行比较分析,并在分析技术选择之后讨论了目前采用该技术开展可视电话仍存在的问题。

基于H.323的可视电话技术

在基于H.323技术实现的IP可视电话网络中,通过驻地网守(在驻地IP网中所设的用户网守,同时完成呼叫代理功能),将设在用户端的IP可视电话终端接入IP可视电话网。包括本地网守和骨干网守的体系可以根据网络规模的需要进行分级管理。在驻地网中设置认证/计费系统和网管系统(可以由多个驻地网共用)。基于H.323技术实现的IP可视电话网络的体系结构如图1所示。
驻地网守指网守体系中本地网守下面所带的,位于驻地IP网中的一级特殊网守,它负责呼叫控制(IP终端的地址解析和认证)和计费信息的采集和上报。IP可视电话业务采用网守迂回呼叫方式,由驻地网守负责尸终端呼叫的接入认证、地址解析和信令转接等。驻地网守和IP可视电话终端间采用标准的RAS消息。
呼叫代理是将IP可视电话终端间的媒体流作转接的设备,它应有对没有经过驻地网守认证的用户流进行丢弃的能力。呼叫代理应完成驻地网内的媒体流至城域网的转接和释放任务,并实时监测用户终端的状态和网络的资源情况,报告驻地网守。
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IP可视电话终端是支持H.323协议的多媒体终端,负责完成语音和图像的编解码等功能;完成媒体流的传送;能够自动识别语音、图像业务;根据网络采用的技术不同支持相关协议;提供用户交互信息和查询;向网管系统上报相关信息;向呼叫代理上报QoS信息。目前此类终端有可视电话机和电脑终端等形式。

基于SIP的可视电话技术

基于SJP协议构建可视电话的系统结构如图2所示,slP网络中的主要功能实体包括:SIP服务器、用户终端(SIP可视电话)、用户代理(UA)、AAA服务器、网管服务器、应用服务器、域名服务器和媒体服务器等。该系统以SIP服务器为核心,它完成呼叫控制、呼叫路由、注册管理等功能。
SIP服务器是基于SIP协议的可视电话系统的核心设备,它完成呼叫控制、呼叫路由、用户终端的注册管理、用户终端的接入控制等功能,可以向用户提供多种音频和视频业务。
AAA服务器是完成该系统中认证和计费的重要设备,它管理用户数据信息,对用户的接入进行认证以验证其合法性,同时完成业务的计费。
网管服务器是完成该可视电话系统设备的配置管理、安全管理、性能管理、告警管理等管理功能的设备。
应用服务器负责各种增值业务和智能业务的逻辑产生和管理,并且还提供各种开放的API,为第三方业务的开发提供创作平台。应用服务器是一个独立的组件,与控制层无关,实现了业务与呼叫控制的分离,有利于新业务的引入。
域名服务器用来完成系统中SIP终端或服务器的域名管理和域名解析。
位置服务器用来管理用户的位置信息,或用来完成一定的呼叫路由功能。
媒体服务器是该体系中提供专用媒体资源功能的独立设备,提供基本和增强业务中的媒体处理功能,包括业务音提供、会议、交互式应答(IVR)、通知、高级语音业务等。

两种技术的比较分析

基于H.323协议簇的IP电话网络无论是从技术还是标准的角度来说都比较成熟,但是在部署和实施的时候也带来一些问题:协议过程复杂,设备成本高,投资建设成本高,因此也导致了假IP电话(就是用已有的PSTN冒充IP电话)的出现。网关之间一旦获知彼此的路由信息,便可以直接通信,运营商无法收取通话费用,从而滋生了一些非法IP电话经营者。协议扩展性较差,到目前有停止不前的感觉,IP电话从业务开展以来一直是单一的业务形式,就是简单的打电话,而运营商的业务开展需要更丰富的业务形式。
正是面临这些问题使得已铺设的IP电话网络停止不前,没有得到更好的发展。另外由于基于H.323协议簇的IP电话更多考虑的是PSTN用户如何接入IP电话网,随着网络IP化的趋势,用户终端也将尸化,而基于H.323的IP终端因为开发较复杂而成本较高,因此在可视电话的技术选择中,如果没有已有的IP电话网络基础,就可以抛开H.323协议簇,选用一种更加符合发展趋势的技术。目前来看,SIP协议是符合技术发展趋势的,原因是SIP协议具有下列优点:
首先SIP协议是基于文本方式的协议,这一点受到大量设备开发厂商的欢迎,因为这种方式便于理解且实现简单。协议考虑了并支持用户的移动性,SIP协议定义了注册服务器、重定向服务器等不同的功能,当用户的位置发生变化时,其位置信息将随时登记到注册服务器,因此网络随时可以找到移动的用户,只要该用户在线。SIP协议采用了HTTP协议CLient—Server的消息处理方式,但这种CIient—Server的关系又不是固定的,其工作方式实际上是对等的,也就是说A向B发送请求消息时,A作为CIlent,而B作为Server,下一次,当B向A发起请求时它们之间的C[1ent—Server关系又相反。SIP消息本身就具有一定的定位能力,SIP消息头中cal]er@caller.com这种域名的标识方式可包含用户号码信息、位置信息、用户名及其归属信息等,这是SlP消息表述方式的一大优点。
SIP协议可与其他很多IETF协议集成向提供各种业务,比如:SDP、RSVP、RTSP、MIME、HTTP等,这使得SIP协议在业务的实现方面具有很大的灵活性。具有Forking(分路)的特征,使得SIP协议实现一号通一类的业务非常方便。另外SIP协议的可扩展性较强,该协议自发布以来根据业务需求和一些特征要求扩展定义了多个新消息,消息扩展时其前后兼容性较好。终端智能化,sIP协议所定义的终端具有一定的智能性,而并不像传统的电话机那样完全是傻的,这是完全符合终端发展趋势的。
总结一下,就是SIP协议本身在消息发送和处理机制上具有一定的灵活性,使得用SIP协议可以很方便的实现一些补充业务,比如各种情况下的呼叫前转、呼叫转接、呼叫保持、Presence、即时消息等业务;再加上SIP协议是基于会话定义的用来建立、修改和终止IP网上的多媒体会话的宗旨,它可以很灵活的与其他多种协议集成,通过集成其他应用层协议,就可以提供更多的增值业务,由此可见,SIP协议将使可视电话业务无论在业务个性化方面还是各种业务关联使用方面更具吸引力,就其本质而言,SIP协议与目前最大的IP网一互联网有着密不可分的近亲关系,这就使SIP协议在下一代网络中成为人们关注的重点。
基于SIP协议进行构建,但是目前来说仍然存在一些问题或技术难点,这些问题需要在初期的规划和网络部署中做一定的考虑。
1.在保证网络功能无损的情况下大规模网络架构如何部署
尽管SIP协议有诸多的优点,但是如何基于SIP协议构建一个大规模的网络,其架构仍不明确,这在中国的电信运营中又是需要现实面对的一个问题,中国的地域辽阔,网络部署和构建的覆盖面积大,另一方面,潜在的可视电话用户数也是非常可观的,因此在网络规划时必须在保证网络功能和业务质量无损的前提下考虑大规模的网络架构如何部署的问题。
2.如何穿越NAT和防火墙
现有网络面临着地址空间紧缺的现状,目前支持IPv6的设备非常少,在网络和业务部署的过程中,仍然有大量用户将使用IPv4地址也是不争的事实,因此就必然面对穿越NAT和防火墙的问题,采取何种方式才能高效的穿越NAT和防火墙,又保证业务质量不受影响,这将是近期内需要不断去探索和研究的课题。
3.如何提高网络效率保证业务质量
大规模的网络中开展业务时,业务的寻址和路由将会更复杂,这难免会带来更大的处理时延从而影响业务质量,因此如何提高网络效率,尽可能的缩短寻址和路由的时间以保证业务质量也将是需要进一步研究的问题。
4.视音频编码方式的选择
不同的视音频编码方式的效率不同,它也是影响视音频业务质量的一个重要因素,因此选择合理高效的编解码方式也是在部署可视电话业务时必须要考虑的问题。随着技术进步和算法的不断优化,将出现新的编解码方法,编解码方式的选择也是需要不断去研究的课题。