IP可視電話主要技術論文

時(shi)間(jian):2022-09-11 04:21:00

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IP可視電話主要技術論文

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(xi),并在分析(xi)技術選(xuan)擇之后討論了目(mu)前采用該技術開展(zhan)可視電話(hua)仍存(cun)在的問題。

基于(yu)H.323的可視電話技術(shu)

在(zai)基(ji)于H.323技術實現(xian)(xian)的(de)(de)IP可(ke)(ke)視電話(hua)網絡(luo)(luo)中,通過駐地(di)網守(在(zai)駐地(di)IP網中所(suo)設(she)(she)的(de)(de)用戶網守,同時完成呼叫功(gong)能),將設(she)(she)在(zai)用戶端的(de)(de)IP可(ke)(ke)視電話(hua)終端接(jie)入IP可(ke)(ke)視電話(hua)網。包括本地(di)網守和骨干網守的(de)(de)體(ti)系可(ke)(ke)以根據網絡(luo)(luo)規模(mo)的(de)(de)需要進行分(fen)級管理。在(zai)駐地(di)網中設(she)(she)置(zhi)認證/計費系統和網管系統(可(ke)(ke)以由多個駐地(di)網共用)。基(ji)于H.323技術實現(xian)(xian)的(de)(de)IP可(ke)(ke)視電話(hua)網絡(luo)(luo)的(de)(de)體(ti)系結構如圖1所(suo)示。

駐(zhu)地(di)網(wang)守(shou)(shou)(shou)指(zhi)網(wang)守(shou)(shou)(shou)體系中(zhong)本地(di)網(wang)守(shou)(shou)(shou)下(xia)面所帶的(de)(de),位于駐(zhu)地(di)IP網(wang)中(zhong)的(de)(de)一級特殊網(wang)守(shou)(shou)(shou),它負責呼叫控制(IP終端的(de)(de)地(di)址(zhi)解(jie)析(xi)(xi)和(he)認(ren)證)和(he)計費信息的(de)(de)采(cai)集和(he)上(shang)報(bao)。IP可(ke)視(shi)電話業(ye)務采(cai)用網(wang)守(shou)(shou)(shou)迂回呼叫方(fang)式,由駐(zhu)地(di)網(wang)守(shou)(shou)(shou)負責尸終端呼叫的(de)(de)接入認(ren)證、地(di)址(zhi)解(jie)析(xi)(xi)和(he)信令(ling)轉接等。駐(zhu)地(di)網(wang)守(shou)(shou)(shou)和(he)IP可(ke)視(shi)電話終端間采(cai)用標準的(de)(de)RAS消息。

呼(hu)(hu)叫是將IP可視電話(hua)終端(duan)間的(de)(de)(de)媒(mei)體(ti)流作轉接(jie)的(de)(de)(de)設備,它應有(you)對沒(mei)有(you)經過駐地網(wang)守認(ren)證的(de)(de)(de)用(yong)戶流進(jin)行丟棄(qi)的(de)(de)(de)能力。呼(hu)(hu)叫應完(wan)成駐地網(wang)內的(de)(de)(de)媒(mei)體(ti)流至城(cheng)域網(wang)的(de)(de)(de)轉接(jie)和釋放(fang)任務,并實時監測用(yong)戶終端(duan)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)和網(wang)絡的(de)(de)(de)資(zi)源情況,報告(gao)駐地網(wang)守。

IP可(ke)視(shi)電(dian)話(hua)終端(duan)是(shi)支(zhi)(zhi)持H.323協議的多媒(mei)體(ti)(ti)終端(duan),負責完(wan)成語音(yin)和圖像的編(bian)解碼等功能;完(wan)成媒(mei)體(ti)(ti)流的傳送;能夠自動識別語音(yin)、圖像業(ye)務;根(gen)據網絡采(cai)用(yong)的技(ji)術不同支(zhi)(zhi)持相(xiang)關(guan)協議;提供(gong)用(yong)戶交互信(xin)息和查詢;向(xiang)網管系統上報相(xiang)關(guan)信(xin)息;向(xiang)呼(hu)叫(jiao)上報QoS信(xin)息。目前此類終端(duan)有可(ke)視(shi)電(dian)話(hua)機(ji)和電(dian)腦終端(duan)等形式。

基于SIP的可視(shi)電(dian)話技術

基于SJP協(xie)議構建可(ke)視(shi)電話的系統結構如圖2所示,slP網(wang)絡中的主要功能實體包(bao)括:SIP服(fu)務(wu)(wu)器、用戶終端(SIP可(ke)視(shi)電話)、用戶(UA)、AAA服(fu)務(wu)(wu)器、網(wang)管(guan)服(fu)務(wu)(wu)器、應用服(fu)務(wu)(wu)器、域(yu)名服(fu)務(wu)(wu)器和媒(mei)體服(fu)務(wu)(wu)器等。該系統以(yi)SIP服(fu)務(wu)(wu)器為(wei)核(he)心(xin),它完成呼(hu)叫控制、呼(hu)叫路由(you)、注冊(ce)管(guan)理(li)等功能。

SIP服務器是(shi)基(ji)于SIP協議(yi)的可視電(dian)話系統的核心(xin)設(she)備,它完成呼叫控制、呼叫路由、用(yong)戶終(zhong)端(duan)的注冊管理、用(yong)戶終(zhong)端(duan)的接入控制等功(gong)能,可以向用(yong)戶提供多(duo)種音(yin)頻(pin)和(he)視頻(pin)業務。

AAA服務(wu)器(qi)是(shi)完(wan)成該系統(tong)中認(ren)證和計費的(de)(de)重要(yao)設備,它管理用戶數據信息,對用戶的(de)(de)接入進行(xing)認(ren)證以驗證其合法(fa)性,同時完(wan)成業務(wu)的(de)(de)計費。

網管服務(wu)器是完成(cheng)該可視電話系統設備(bei)的配置管理(li)、安全管理(li)、性能管理(li)、告警管理(li)等管理(li)功能的設備(bei)。

應(ying)用(yong)服(fu)務(wu)器負(fu)責(ze)各種增(zeng)值業(ye)務(wu)和智能業(ye)務(wu)的(de)邏輯產生(sheng)和管(guan)理(li),并且還(huan)提供各種開放的(de)API,為第三方業(ye)務(wu)的(de)開發提供創作(zuo)平臺。應(ying)用(yong)服(fu)務(wu)器是一個獨立的(de)組件,與控(kong)制(zhi)層(ceng)無(wu)關,實現了業(ye)務(wu)與呼(hu)叫控(kong)制(zhi)的(de)分離,有利于(yu)新業(ye)務(wu)的(de)引入。

域(yu)(yu)名(ming)服務(wu)器(qi)用來完成系(xi)統中SIP終端(duan)或服務(wu)器(qi)的域(yu)(yu)名(ming)管理和域(yu)(yu)名(ming)解析。

位置服務(wu)器用來管(guan)理(li)用戶(hu)的(de)位置信息,或用來完成一(yi)定的(de)呼(hu)叫(jiao)路由(you)功(gong)能。

媒(mei)(mei)體(ti)服(fu)務器是(shi)該體(ti)系中提(ti)供(gong)專用(yong)媒(mei)(mei)體(ti)資源(yuan)功能的獨立設備,提(ti)供(gong)基(ji)本和增(zeng)強業務中的媒(mei)(mei)體(ti)處理功能,包(bao)括業務音(yin)提(ti)供(gong)、會議、交互(hu)式應答(IVR)、通知、高級語音(yin)業務等。

兩種技術的比較分析

基于H.323協(xie)議簇的(de)(de)IP電話(hua)(hua)網(wang)絡無論是(shi)(shi)從技術還是(shi)(shi)標準(zhun)的(de)(de)角度(du)來(lai)說都比較成(cheng)熟(shu),但是(shi)(shi)在部署和實施的(de)(de)時(shi)候也帶來(lai)一(yi)些(xie)問(wen)題:協(xie)議過(guo)程復雜,設備(bei)成(cheng)本高,投(tou)資建設成(cheng)本高,因此(ci)也導致(zhi)了假IP電話(hua)(hua)(就是(shi)(shi)用已(yi)有(you)的(de)(de)PSTN冒充(chong)IP電話(hua)(hua))的(de)(de)出現。網(wang)關之(zhi)間(jian)一(yi)旦獲知(zhi)彼此(ci)的(de)(de)路由信息,便可以直接(jie)通信,運營(ying)(ying)商無法收取通話(hua)(hua)費用,從而(er)滋生了一(yi)些(xie)非法IP電話(hua)(hua)經營(ying)(ying)者。協(xie)議擴展(zhan)(zhan)性較差,到目(mu)前有(you)停止不前的(de)(de)感覺(jue),IP電話(hua)(hua)從業(ye)務(wu)開展(zhan)(zhan)以來(lai)一(yi)直是(shi)(shi)單一(yi)的(de)(de)業(ye)務(wu)形(xing)(xing)式,就是(shi)(shi)簡單的(de)(de)打(da)電話(hua)(hua),而(er)運營(ying)(ying)商的(de)(de)業(ye)務(wu)開展(zhan)(zhan)需要更(geng)豐富的(de)(de)業(ye)務(wu)形(xing)(xing)式。

正(zheng)是(shi)面臨這些問(wen)題使得已鋪設的(de)IP電(dian)(dian)話(hua)(hua)(hua)網(wang)(wang)絡停(ting)止不前,沒(mei)有得到更好的(de)發展。另(ling)外由于(yu)基(ji)(ji)于(yu)H.323協(xie)(xie)議(yi)(yi)簇的(de)IP電(dian)(dian)話(hua)(hua)(hua)更多考(kao)慮的(de)是(shi)PSTN用(yong)戶(hu)如何接入IP電(dian)(dian)話(hua)(hua)(hua)網(wang)(wang),隨著網(wang)(wang)絡IP化的(de)趨(qu)(qu)勢,用(yong)戶(hu)終端也將尸化,而基(ji)(ji)于(yu)H.323的(de)IP終端因為開發較復雜(za)而成(cheng)本較高,因此在可視(shi)電(dian)(dian)話(hua)(hua)(hua)的(de)技術選擇中,如果(guo)沒(mei)有已有的(de)IP電(dian)(dian)話(hua)(hua)(hua)網(wang)(wang)絡基(ji)(ji)礎(chu),就可以拋開H.323協(xie)(xie)議(yi)(yi)簇,選用(yong)一(yi)種更加(jia)符合發展趨(qu)(qu)勢的(de)技術。目(mu)前來看,SIP協(xie)(xie)議(yi)(yi)是(shi)符合技術發展趨(qu)(qu)勢的(de),原(yuan)因是(shi)SIP協(xie)(xie)議(yi)(yi)具有下(xia)列優(you)點(dian):

首(shou)先SIP協(xie)(xie)議是基于文(wen)本(ben)方(fang)(fang)式的(de)(de)(de)(de)協(xie)(xie)議,這(zhe)(zhe)一(yi)點受到(dao)大量設備開發(fa)廠商(shang)的(de)(de)(de)(de)歡迎,因為這(zhe)(zhe)種(zhong)方(fang)(fang)式便于理解(jie)且實(shi)現簡單。協(xie)(xie)議考(kao)慮(lv)了(le)并支持用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)移動(dong)性,SIP協(xie)(xie)議定(ding)義(yi)了(le)注冊服(fu)務器、重定(ding)向(xiang)服(fu)務器等不同的(de)(de)(de)(de)功能,當用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)發(fa)生變化時(shi)(shi),其(qi)位置(zhi)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)將隨時(shi)(shi)登記到(dao)注冊服(fu)務器,因此網絡隨時(shi)(shi)可(ke)以找到(dao)移動(dong)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶(hu),只(zhi)要該用(yong)(yong)戶(hu)在線。SIP協(xie)(xie)議采用(yong)(yong)了(le)HTTP協(xie)(xie)議CLient—Server的(de)(de)(de)(de)消息(xi)(xi)(xi)處理方(fang)(fang)式,但(dan)這(zhe)(zhe)種(zhong)CIient—Server的(de)(de)(de)(de)關(guan)系又(you)不是固定(ding)的(de)(de)(de)(de),其(qi)工作方(fang)(fang)式實(shi)際(ji)上是對等的(de)(de)(de)(de),也就是說A向(xiang)B發(fa)送請(qing)求消息(xi)(xi)(xi)時(shi)(shi),A作為CIlent,而B作為Server,下一(yi)次,當B向(xiang)A發(fa)起請(qing)求時(shi)(shi)它們之間的(de)(de)(de)(de)C[1ent—Server關(guan)系又(you)相反。SIP消息(xi)(xi)(xi)本(ben)身就具(ju)有一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)定(ding)位能力,SIP消息(xi)(xi)(xi)頭中cal]er@這(zhe)(zhe)種(zhong)域名(ming)的(de)(de)(de)(de)標識(shi)方(fang)(fang)式可(ke)包(bao)含(han)用(yong)(yong)戶(hu)號碼信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)、位置(zhi)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)、用(yong)(yong)戶(hu)名(ming)及其(qi)歸屬信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)等,這(zhe)(zhe)是SlP消息(xi)(xi)(xi)表述方(fang)(fang)式的(de)(de)(de)(de)一(yi)大優點。

SIP協(xie)(xie)(xie)議可與其他很(hen)多(duo)IETF協(xie)(xie)(xie)議集成向提供各種業(ye)務,比如:SDP、RSVP、RTSP、MIME、HTTP等,這使(shi)得(de)SIP協(xie)(xie)(xie)議在業(ye)務的(de)(de)(de)實(shi)(shi)現方(fang)面具(ju)有很(hen)大的(de)(de)(de)靈(ling)活性。具(ju)有Forking(分路)的(de)(de)(de)特征(zheng),使(shi)得(de)SIP協(xie)(xie)(xie)議實(shi)(shi)現一(yi)號通一(yi)類的(de)(de)(de)業(ye)務非常方(fang)便(bian)。另外(wai)SIP協(xie)(xie)(xie)議的(de)(de)(de)可擴(kuo)(kuo)展(zhan)性較(jiao)強,該協(xie)(xie)(xie)議自以來根據業(ye)務需求和一(yi)些特征(zheng)要(yao)求擴(kuo)(kuo)展(zhan)定義(yi)(yi)了多(duo)個新消(xiao)息,消(xiao)息擴(kuo)(kuo)展(zhan)時其前后兼容性較(jiao)好。終端智能化,sIP協(xie)(xie)(xie)議所定義(yi)(yi)的(de)(de)(de)終端具(ju)有一(yi)定的(de)(de)(de)智能性,而并不像傳統的(de)(de)(de)電話機那樣完全是傻的(de)(de)(de),這是完全符合終端發(fa)展(zhan)趨勢(shi)的(de)(de)(de)。

總結(jie)一下,就是(shi)SIP協議(yi)(yi)(yi)本(ben)身在消息(xi)發送和處理機制上(shang)具有(you)一定的(de)(de)靈活性,使(shi)得用SIP協議(yi)(yi)(yi)可以(yi)很方(fang)(fang)便的(de)(de)實(shi)現一些(xie)補充業(ye)(ye)務(wu)(wu),比如各(ge)種(zhong)情況(kuang)下的(de)(de)呼(hu)叫前轉(zhuan)、呼(hu)叫轉(zhuan)接、呼(hu)叫保(bao)持、Presence、即時(shi)消息(xi)等(deng)業(ye)(ye)務(wu)(wu);再加(jia)上(shang)SIP協議(yi)(yi)(yi)是(shi)基(ji)于(yu)會(hui)話定義的(de)(de)用來(lai)建(jian)立、修(xiu)改和終止IP網(wang)上(shang)的(de)(de)多(duo)媒體會(hui)話的(de)(de)宗(zong)旨,它可以(yi)很靈活的(de)(de)與(yu)其(qi)他多(duo)種(zhong)協議(yi)(yi)(yi)集成(cheng),通(tong)過集成(cheng)其(qi)他應用層協議(yi)(yi)(yi),就可以(yi)提供更(geng)多(duo)的(de)(de)增值業(ye)(ye)務(wu)(wu),由此可見,SIP協議(yi)(yi)(yi)將使(shi)可視(shi)電話業(ye)(ye)務(wu)(wu)無(wu)論在業(ye)(ye)務(wu)(wu)個性化(hua)方(fang)(fang)面(mian)還是(shi)各(ge)種(zhong)業(ye)(ye)務(wu)(wu)關(guan)聯使(shi)用方(fang)(fang)面(mian)更(geng)具吸引力(li),就其(qi)本(ben)質而言(yan),SIP協議(yi)(yi)(yi)與(yu)目前最大的(de)(de)IP網(wang)一互聯網(wang)有(you)著密不可分的(de)(de)近親關(guan)系,這(zhe)就使(shi)SIP協議(yi)(yi)(yi)在下一代網(wang)絡中(zhong)成(cheng)為人們關(guan)注(zhu)的(de)(de)重(zhong)點。

基(ji)于SIP協(xie)議進行構建,但是目前來說仍(reng)然存在一些(xie)問題(ti)或技術難點,這些(xie)問題(ti)需要在初期(qi)的(de)規(gui)劃和網絡(luo)部(bu)署(shu)中做一定(ding)的(de)考慮(lv)。

1.在保證(zheng)網(wang)絡功(gong)能(neng)無損的(de)情況下大規模網(wang)絡架(jia)構如何部署(shu)

盡管(guan)SIP協(xie)議有諸(zhu)多的(de)(de)(de)(de)優點(dian),但(dan)是如(ru)何基于SIP協(xie)議構(gou)建一個(ge)大規(gui)模的(de)(de)(de)(de)網絡(luo),其(qi)架(jia)構(gou)仍不明確(que),這在(zai)(zai)中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)信運營中(zhong)又是需要現實面對(dui)的(de)(de)(de)(de)一個(ge)問題(ti)(ti),中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)(de)地域(yu)遼闊(kuo),網絡(luo)部署和構(gou)建的(de)(de)(de)(de)覆蓋(gai)面積大,另(ling)一方面,潛在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)可(ke)視電(dian)(dian)話(hua)用戶數也是非常可(ke)觀的(de)(de)(de)(de),因此在(zai)(zai)網絡(luo)規(gui)劃時必(bi)須在(zai)(zai)保證網絡(luo)功能和業務質量無損的(de)(de)(de)(de)前(qian)提下考慮大規(gui)模的(de)(de)(de)(de)網絡(luo)架(jia)構(gou)如(ru)何部署的(de)(de)(de)(de)問題(ti)(ti)。

2.如(ru)何穿越(yue)NAT和防火墻

現有網(wang)絡(luo)面(mian)臨著(zhu)地址(zhi)空間緊缺的(de)(de)現狀(zhuang),目前支持IPv6的(de)(de)設備(bei)非常少,在網(wang)絡(luo)和業務(wu)部署的(de)(de)過程中,仍然(ran)(ran)有大(da)量用(yong)戶將使用(yong)IPv4地址(zhi)也是(shi)不爭的(de)(de)事實,因此(ci)就必然(ran)(ran)面(mian)對穿(chuan)越NAT和防火(huo)墻(qiang)的(de)(de)問題,采取何種方式才(cai)能高效的(de)(de)穿(chuan)越NAT和防火(huo)墻(qiang),又保證業務(wu)質量不受(shou)影響,這將是(shi)近期內需要(yao)不斷去探索和研(yan)究的(de)(de)課(ke)題。

3.如何提高網(wang)絡效率保證(zheng)業務(wu)質量

大規模(mo)的(de)網絡(luo)中開展(zhan)業務時,業務的(de)尋址(zhi)和路由將會更復雜,這難免(mian)會帶來更大的(de)處理時延從而影響業務質(zhi)量(liang),因此如何提高網絡(luo)效率,盡可能(neng)的(de)縮短尋址(zhi)和路由的(de)時間以保證業務質(zhi)量(liang)也將是(shi)需要(yao)進一步研(yan)究的(de)問題(ti)。

4.視音頻編碼方(fang)式(shi)的選(xuan)擇

不同的(de)視(shi)音(yin)頻編(bian)碼(ma)方式的(de)效率不同,它也(ye)是(shi)影響(xiang)視(shi)音(yin)頻業務(wu)(wu)質量(liang)的(de)一個(ge)重要因(yin)素,因(yin)此(ci)選擇合(he)理高效的(de)編(bian)解碼(ma)方式也(ye)是(shi)在部署可視(shi)電話業務(wu)(wu)時必須要考慮的(de)問題(ti)。隨著技術進步和算法的(de)不斷(duan)優化,將出(chu)現新(xin)的(de)編(bian)解碼(ma)方法,編(bian)解碼(ma)方式的(de)選擇也(ye)是(shi)需要不斷(duan)去研究的(de)課題(ti)。