【摘　要】介紹了IP電話網關、SIP協議和H.248協議，并在H.323協議棧基礎上提出支持H.248和SIP協議的IP電話網關解決方案。
　　關鍵詞：H.323　SIP　網關　網守
　
1　引　言
　　根據《IP電話／傳真業務總體技術要求》的規定，從國際標準化的符合程度和互通方面考慮　，目前我國IP電話／傳真網絡的建設應以ITU－TH．323協議為標準，據此我們開發了支持H.323協議棧的IP電話／傳真網關系統。但是隨著網絡和VoIP（Voice over Internet Protocol）技術的不斷發展，必須開發出適應不同網絡的網關系統，以支持運營商的不同需要。
　　H.248和SIP（Session Initiation Protocol，會話初始化）協議是近來比較熱門和發展較快的網絡協議，本文將提出此二者和目前的H．323協議棧有效的結合開發的解決方案。
2　所開發的IP網關簡介
　　所開發的電信級VoIP系統的網關SP30ITG是基于標準的，并且支持包括ITU－TT．120和H．323在內的各項國際規范。此外，系統采用G．711、G．723．1和G．729a語音編碼技術以確保與各大電話系統的兼容性。下面介紹該系統的軟件模塊（如圖1所示）。
　　　　　　　　　　　　　
　　VoIP模塊的軟件系統分為兩大模塊，CA（CallAgent，呼叫代理）模塊和MG（Media　Gateway，媒體網關）模塊。CA部分運行于CA板，主要完成呼叫控制、協議處理以及資源管理。MG部分運行于MG板，主要完成語音壓縮與解壓縮、RTP／RTCP（Real－Time Transport Protocol／Real－TimeTransport ControlP　rotocol，實時傳輸協議／實時傳輸控制協議）處理等　。
　　CA部分的軟件結構分為三個模塊：CC（CallControl，呼叫控制）、RM（Resource Manage，資源管理）、H．323。H．323負責IP網絡側的信令處理，設備管理負責媒體網關板的管理，呼叫控制負責IP呼叫業務邏輯的控制，這些業務包括卡號用戶的IP電話業務、主叫用戶的IP電話業務　、卡號用戶的IP傳真業務、主叫用戶的IP傳真業務以及其他基于VoIP的增值業務，如Internet呼叫等待、統一消息、語音郵件等業務。H．323協議棧和呼叫控制模塊是該系統的核心。　
　　MG板軟件系統分為三部分，即微處理機軟件部分、雙音頻檢測／音產生部分和Voice／Fax DSP部分。微處理機軟件部分完成對整個MG板的管理以及與CA進行通信；DTMF／TONE完成DTMF（Dual－Tone Multi　Frequency，雙音多頻）音的接收，提示語音的產生；Voice／Fax DSP部分完成語音／傳真PCM碼流的壓縮和解壓縮，同時完成靜音壓縮、回聲抑制、抖動消除等功能。
3　H.248協議和SIP協議簡介
　　H.248協議的主要功能是建立一個良好的業務承載連接模型，將呼叫和承載連接進行分離，通過對各種媒體網關的管理，實現分組網絡和PSTN網絡的業務互通。H．248為用戶平面和控制平面提供了標準接口，使網絡和業務的分離成為可能。
　　H．248的基本思想是將IP電話中的網關設備拆開，將它一拆為二，分開后的二部分，一個叫做MGC（Media Gateway Controller，媒體網關控制器），它管理著高層（三層以上）的資源，如信令、信道資源分配于高層管理系統的信令交換等；另一部分叫做MG（媒體網關），它管理下層資源，如語音流（含編碼器）、采集撥號號碼、提供各種撥號音等。網關分解為MGC和MG，其示意圖如圖2所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　目前我國已確定在IP電話中采用ITU－T的H．323協議體系，但是由于其構成復雜，實現較為困難，因此IETF的工作組提出了會話初始化協議SIP。SIP是一個客戶／服務器協議 ，協議消息分為兩類。其中，請求消息從客戶機發往服務器，而響應消息則由服務器發往客戶機。通常，SIP是通過“邀請”的方法實現的。所以說“邀請”是SIP協議的核心機制。
　　與H．323相比，SIP支持的呼叫控制功能和業務基本相同。同時由于SIP協議簡單，并采用文本方式，因此具有更好的功能擴充性和網絡可擴展性，并易于實現。H．323則具有較完備的呼叫和資源管理功能，較強的媒體協商功能和嚴格的后向兼容能力。　
　　國際上，基于SIP的IP電話系統正在發展，并已經有廠家提供了商用的SIP系統，因此今后迫切需要支持H．323和SIP的多協議棧。
4　H．323、SIP以及H．248多協議棧支持的解決方案
　　下面介紹多協議棧實現的總體方案，并且舉例重點介紹在CA上實現對H．323和SIP支持。
4．1　多協議棧的總體方案
　　由于SIP消息的靈活性，因此可以在不改變原有的CC和交換機之間的ASP信令的情況下，實現IP電話／傳真的SIP信令呼叫。而H．248協議由于具體規定了一次呼叫的消息流程，并且具體到了震鈴、送回鈴音等與交換機密切相關的細節，在不改變ASP信令的情況下是無法實現的，故考慮放在交換機側較合適。但從總的SP30ITG網關系統來看體現了三種協議的支持（如圖3所示）。
　　　　　　　　　　　　　　　
4．2　在CA上實現對H．323和SIP的支持
　　由于在H．323網關發起呼叫的情況與通常的H．323網關之間的呼叫建立過程一致，所以下面以SIP域發起呼叫、被叫方為多協議棧網關（SP30ITG）為例，描述多協議棧的具體實現（流程圖如圖4所示）。
　　　　　　　　　　　
　　對應于圖4的呼叫建立流程大致如下：
　　（1）當多協議棧收到來自SIP域的INVITE消息后，將其進行消息格式轉換。
　　（2）通過向H．323網守發送ARQ來進行主叫用戶的合法性論證。
　　（3）如果該主叫用戶為合法用戶，網守會向多協議棧發送ACF（admission confirmation，認證確認）消息。
　　（4）當多協議棧收到ACF消息后，將向CC模塊發送SETUP消息。
　　（5）CC模塊向多協議棧發送Callproceeding消息，里面包含有本端的通道消息。
　　（6）多協議棧收到CC發送的Callproceeding消息后將其轉換為SIP的100 trying消息響應回送給SIP主叫。
　　（7）CC模塊向多協議棧發送Alerting消息。
　　（8）多協議棧收到CC發送的Alerting消息后將其轉換為SIP的180 Ringing消息響應回送給SIP主叫。
　　（9）當H．323被叫摘機后，CC模塊將向多協議棧發送Connect消息。
　　（10）多協議棧收到CC發送的Connect消息后將其轉換為SIP的200 OK消息響應回送給SIP主叫　。
5　呼叫建立中的兩個關鍵性問題及解決方法
5．1　消息轉換
　　由于H．323體系的消息格式遵循ASN．1標準，而SIP則采用類似HTTP協議的消息格式。為了實現兩者之間的呼叫建立，則必須進行消息轉換。
　　ASN．1的基本編碼規則是一種嵌套結構，其基本結構有3部分組成，分別為標識符8bit組、長度8bit組、內容8bit組，有些情況下還需要有內容結束8bit組。
　　SIP的消息格式與消息的類型有關，其中request消息表示從客戶端到服務器的消息，而response消息則是服務器到客戶端的消息。
　　　　　　　　　　
　　下面以SIP的INVITE消息為例，描述兩者的消息轉換的方法。在不同的呼叫模式下，SIP的可以映射的方式也有所不同。如在快速呼叫的情況下，IP的INVITE消息剛好映射為一條H.323的SETUP消息。而在慢速呼叫中，INVITE消息則可轉換成SETUP和H．245消息。因此，在多協議棧中必須根據呼叫模式的不同而選擇不同的消息映射表。
　　在消息轉換中，還應該包括消息的內容轉換。H．323和SIP的部分消息內容轉換如表1所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　
5．2　媒體流格式的轉換
　　在SIP中，描述由SDP（Session Description Protocol，會話描述協議）協議完成，而H．323中則是由H．245來實現媒體的控制，因此，媒體的協商過程就是SDP協議與H．245協議的交互過程　。
6　結束語
　　在已經開發完成的H．323協議棧基礎上，提出多協議棧支持的具體解決方案，該方案在現有的網關系統SP30ITG上是完全可行的。 1　ITU－T Rec．H．323 Packet－Based Multimedia Commu－nications Systems．1997
2　M．Handly．SIP：Session Initiation ProtocolIETF－RFC2543，1999
3　ITU－T Rec．H225．0 Media Stream Synchronization forVisualTelephone Systems on Non－Guaranted Quality of　Service LANs．1996