中石化VoIP语音解决方案
5.2 VoIP系统的建设思路
VoIP集合通信系统符合下一代企业网（NGeN）多业务融合、智能、安全、可控特征。在系统架构上，继承了下一代网络（NGN）的特点：以IP为中心，业务上支持语音、视频和多媒体业务；网络上包括业务层和传送层，覆盖核心网和接入网；技术特征上具有传统电路网络的普遍性和可靠性、因特网的灵活性等等。
与NGN一样，VoIP系统的核心技术是软交换。但与NGN相比，VoIP系统还是有着巨大的不同： 1、 设计目标不是服务于公众，而是关注降低企业成本、开源节流，加强与客户沟通，提升竞争力
和利润水平。
2、 业务方向不是直接产生利润，而是保障内部通信顺畅、实现免费通信和灵活支撑企业ERP系
统。
3、 系统容量不追求公众网络上亿用户的需求，而是灵活的满足从几百用户到数万用户的不同行
业、企业内部用户应用需求。
4、 拓布设计与公众网络“大容量、少局所”建设方式相反，而是根据企业用户分散、单个通信节
点用户量不多的情况，采用“小容量、多局所”的理念。
5、 用户分级上，与公众网络所有用户人人平等不同，而是根据行业、企业用户中用户职权的不同
提供不同的通信服务。
6、 通信协议选择上，与公众网络主要提供语音服务，采用简单的MGCP协议不同，而是根据行
业、企业多媒体通信的需求，以能同时提供语音、视频服务的H.323和SIP协议为主。
总之VoIP系统针对行业和企业应用的特点，对NGN进行了改进、补充和延伸。从而能够更好的服务于行业和企业用户。
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5.3 VoIP集合通信系统的技术基础
基于IP实现多媒体通信（语音＋视频），最关键的就是要在技术上解决两个问题：“编解码技术”及“呼叫控制和信令技术”。
编解码技术就是利用各种方法将原本巨大的语音视讯信息流进行编码，使其能够在IP数据网络上传输，并占用尽可能少的带宽，在到达目的地进行解码后，通过解码又能够提供非常高的语音视讯质量。语音编解码协议主要有G.711、G.723、G.726、G.729等，视频编解码协议主要有H.263、MPEG4、H.264等。
呼叫控制和信令是各个多媒体通信交换局在完成呼叫接续中的通信语言，在通信设备之间传递的各种控制信号，如占用、释放、设备忙闲状态、主/被叫用户号码等，都属于信令。信令系统指导系统各个部分相互配合，协同运行，共同完成多媒体通信任务。
目前最常用的有两个完整和独立的信令标准：H.323和SIP。这两个协议对语音、视频多媒体通信都提出了完整的解决方案，他们对呼叫的连接都有建立、管理和撤销的能力，都具有网络管理功能，使端点用户具有建立和交互QoS的能力。
5.3.1 SIP协议概述
SIP 是IETF制订的多媒体通信系统框架协议之一。是用于建立、改变或者结束多媒体会话的应用层协议。SIP协议基于文本编码，独立于UDP/TCP底层传输协议，与RTP/RTCP、SDP、RTSP、DNS等协议配合实现Voice、Video、Conference、Data、Chat等各种业务流程。
SIP Server的基本原理
SIP协议采用Client/Server模型。每一个请求（Request）触发服务器的一个操作；每个操作被称为方法（Method）；每个请求除了指明具体方法外，还携带了一系列的头域（Header field）,这些头域携带了各种业务信息；除了头域外，消息中还可以携带任意类型的消息体（Body），呼叫中最常使用的SDP信息就是通过消息体在Client和Server之间传递的。Server从接收到请求到处理完毕，要回复多个临时响应(Response)，和一个终结响应(Response)，终结响应有且只有一个。
请求和他的所有响应构成一个事务（Transaction），一个完整的呼叫过程包含多个事务，比如呼叫建立和呼叫释放就是两个相互独立的事务。
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用户代理（User Agent）是发起或者接收呼叫的逻辑实体。用户代理客户端-UAC（User Agent Client），用于发起请求；用户代理服务器-UAS（User Agent Server），用于接收请求。UAC/UAS的划分是针对一个事务的。在一个呼叫中的多个事务里，UAC和UAS的角色是可以互换的。例如在A和B的呼叫中，A向B发起呼叫，在呼叫建立的事务中，A是UAC，B是UAS；呼叫结束时，B先挂机，在呼叫释放的事务中，B是UAC，A是UAS。换句话说，每个一般的UA都是UAS和UAC的结合体。UA的实际物理形态有：IP Phone，SoftPhone，GateWay......
Proxy Server作为一个网络逻辑实体代理客户端转发请求或者响应；同Proxy Server类似的还有一种设备是B2BUA，顾名思义，就是背靠背的两个UA组成的一个逻辑实体，它作为UAS终结一个事务，同时作为UAC发起另外一个事务。Proxy Server同B2BUA相比，Proxy Server是一个事务传递过程中的中间节点，而B2BUA将一个事务转变成另一个事务。
在SIP组网中还包括Location Server、Registrar、Redirect Server，分别负责维护地址映射表，注册管理，呼叫重定向。他们和Proxy Server 可以在同一台设备上也可以运行于不同的设备上。SIP Server是Proxy Server、Location Server、Registrar、Redirect Server的总称。
SIP Server采用B2BUA模型。接受请求端为UAS端，代理转发或主动发起请求端为UAC端，整个SIPServr为UAC/UAS的组合体。通过UAC/UAS之间消息交互完成会话的建立、改变、结束的阶段。SIP Server协助网关交换媒体信息，但不参与会话建立后媒体流传输。
SIP Server基本网络模型
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5.3.2 H.323概述
H.323协议是基于分组的多媒体通信系统，它被传统网络运营商以及设备制造厂家广泛地用于VoIP的解决方案中，并且已成为如今VoIP的标准之一。H.323协议族是在应用层实现的，主要描述了在不保障服务质量（QoS）的局域网上用于多媒体通信的终端、设备和业务，包括H.225.0、H.245、G.729、G.723.1、G.711、H.261、H.263 以及T.120系列等协议。G.723.1、G.729、G.711是音频编解码协议，H.263、H.261是视频编解码协议，H.225.0、H.245是呼叫控制协议，T.120系列则是多媒体数据传输协议。H.323用于发起会话，它能控制多个参与者参加的多媒体会话的建立和终结，并能动态调整和修改会话属性，如会话带宽要求、传输的媒体类型（语音、视频等）、媒体的编解码格式、广播的支持等。
H.323协议采用Client/Server模型，主要通过网关(GateWay)与网守（GateKeeper)之间的通信来完成用户呼叫的建立过程。其中H.225.0协议分为RAS信令和Q.931信令，RAS（Registration, Admission, and Status）信令用于H.323终端与网守之间的注册、接入及状态改变交互，RAS信令传输基于不可靠的连接（UDP方式）；Q.931信令用于呼叫的发起及建立，Q.931信令的传输基于可靠的连接（TCP方式）。H.245协议规定的信令用于H.323实体间控制信道的建立及控制消息的传送，H.245控制信令的传输基于可靠的连接（TCP方式）。
5.3.3 VoIP集合通信系统的通信协议
H.323和SIP都是呼叫控制和信令协议，它们的关系如下图所示：
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呼叫控制和信令 信令和 网关控制 媒体 H.323 H.225 H.245 Q.931 RAS SIP MGCP RTP Audio/Video RTCP RTSP TCP IP 多媒体协议体系
UDP 从上图可以看出，H.323协议和SIP协议是处于相同的功能区间。它们的具体区别如下： 标准化组织 对会议电视的支持 ITU H.323 IETF SIP 所有专业会议电视厂商都采用很少有会议电视厂商支持SIP H.323 分布式，客户机/服务器、水平集中式、层次、主从式控制模式：控制模式：终端比较智能，不仅终端简单，只提供数据；网守负责仅提供数据，还提供呼叫控制；呼叫控制和媒体传输 服务器定位和转发消息 定义了上百个基本元素，比较复杂 只有37个头部，比较简单 二进制表示，需要复杂的生成器和文本方式，只需要简单的生成器词法语法分析器 和词法语法分析器 多个子协议，协议之间功能有重复 只使用一个含有必要信息的消息，非常简单 控制模式 消息组成 消息表示 协议栈结构 可靠性 定义很多功能来处理中间网络设备不具备中间网络设备故障处理故障问题 能力 网守提供丰富的控制和管理功能，自身不支持管理和控制功能，依包括地址翻译、接纳控制、带宽控赖于别的协议来实现 制、地域管理 支持ITU标准化的 支持任何编码格式 服务质量 对编解码的支持 应用扩展性 提供扩展性，但没有提供应用之间引入了一系列兼顾扩展性和兼交换各自协议特性的机制，兼容性容性的方法 受影响