VOIP协议.docx
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VOIP协议
VOIP协议
VOIP协议
（VoiceOverIPandVOIPProtocols）
VOIP，即指在IP网络上使用IP协议以数据包的方式传输语音。
使用VOIP协议，不管是因特网、企业内部互连网还是局域网都可以实现语音通信。
一个使用VOIP的网络中，语音信号经过数字化，压缩并转换成IP包，然后在IP网络中进行传输。
VOIP信令协议用于建立和取消呼叫，传输用于定位用户以及协商能力所需的信息。
电话网络的主要特点是低成本；数据、语音和视频在同一网络上的合成；集中式网络上的新服务以及对终端用户的简单化管理。
目前，存在一些VOIP协议栈，它们源于各种标准团体和提供商，如H.323、SIP、MEGACO和MGCP。
H.323是一种ITU-T标准，最初用于局域网（LAN）上的多媒体会议，后来扩展至覆盖VOIP。
该标准既包括了点对点通信也包括了多点会议。
H.323定义了四种逻辑组成部分：
终端、网关、关守及多点控制单元（MCU）。
终端、网关和MCU均被视为终端点。
会话发起协议（SIP）是建立VOIP连接的IETF标准。
SIP是一种应用层控制协议，用于和一个或多个参与者创建、修改和终止会话。
SIP的结构与HTTP（客户－服务器协议）相似。
客户机发出请求，并发送给服务器，服务器处理这些请求后给客户机发送一个响应。
该请求与响应形成一次事务。
媒体网关控制协议（MGCP）是由Cisco和Telcordia提议的VOIP协议，它定义了呼叫控制单元（呼叫代理或媒体网关）与电话网关之间的通信服务。
MGCP属于控制协议，允许中心控制台监测IP电话和网关事件，并通知它们发送内容至指定地址。
在MGCP结构中，智能呼叫控制置于网关外部并由呼叫控制单元（呼叫代理）来处理。
同时呼叫控制单元互相保持同步，发送一致的命令给网关。
媒体网关控制协议（Megaco）是IETF和ITU-T（ITU-T推荐H.248）共同努力的结果。
Megaco/H.248是一种用于控制物理上分开的多媒体网关的协议单元的协议，从而可以从媒体转化中分离呼叫控制。
Megaco/H.248说明了用于转换电路交换语音到基于包的通信流量的媒体网关（MG）和用于规定这种流量的服务逻辑的媒介网关控制器之间的联系。
Megaco/H.248通知MG将来自于数据包或单元数据网络之外的数据流连接到数据包或单元数据流上，如实时传输协议（RTP）。
从VOIP结构和网关控制的关系来看，Megaco/H.248与MGCP在本质上相当相似，但是Megaco/H.248支持更广泛的网络，如ATM。
在过去的几年里，VOIP产业一直致力于下面几个主要问题：
语音质量――由于IP是用来传输数据的，所以它不能提供实时性保证，只能提供最有效的服务。
为使用户可以接受IP上的语音通信，数据包延时需要小于一个极限值。
互用性――在公共网络环境下，不同提供商的产品需要相互之间进行操作，推动VOIP更广泛的应用。
安全性――利用加密（如SSL）和隧道（L2TP）技术保护VOIP信令及控制流量。
公用交换电话网络（PSTN）的集成――因特网电话技术虽已引入，但它需与PSTN在可预见的将来能够协同工作。
网关技术用于连接这两个网络。
可扩展性――VOIP需要足够灵活，能与日渐增长的私有和公有用户市场共同成长。
为解决上述问题，许多网络管理和用户管理技术正在逐步形成。
VoIP简介
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2008-04-0110:
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52 标签：
VoIP [推送到技术圈]
VoIP是VoiceoverInternetProtocol的缩写，指的是将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络的环境进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话、网络电话或者简称IP电话的意思。
VoIP技术是目前互联网应用领域的一个热门话题，成为2004年全球互联网与电子商务十大趋势之一（eMarketer）。
VoIP的基本原理是：
通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后把这些语音数据按TCP/IP标准进行打包，经过IP网络把数据包送至接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。
IP电话的核心与关键设备是IP网关，它把各地区电话区号映射为相应的地区网关IP地址。
这些信息存放在一个数据库中，数据接续处理软件将完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。
在用户拨打长途电话时，网关根据电话区号数据库资料，确定相应网关的IP地址，并将此IP地址加入IP数据包中，同时选择最佳路由，以减少传输时延，IP数据包经Internet到达目的地的网关。
在一些Internet尚未延伸到或暂时未设立网关的地区，可设置路由，由最近的网关通过长途电话网转接，实现通信业务。
下面一篇文章是摘自通信世界网的一篇有关VoIP的文章，如果您能希望了解更多的信息，也许会有所帮助。
VoIP，电话新革命从美国开始（通信世界网C2004年1月14日刘欣）
fangVoIP，VoiceoverIP，俗称互联网电话，被称为颠覆美国电话业的一场新革命。
随着宽带业务的普及，VoIP被越来越多的用户认可。
在2003年底，VoIP终于被美国几大运营商列为正式服务项目面向用户推出，这是否预示着新的革命揭开了序幕？
VoIP之路方兴未艾
美国Jupiter分析公司预言：
互联网电话正在从IT专业人士青睐的高科技摇身变为普通用户力所能及的事物。
从2003年到2007年，全美上网播打电话的家庭预计将由10万猛增至400万。
这种强劲的发展态势和美国的宽松政策是密不可分的。
从一开始，美国就将互联网电话归类为增值业务，美国法院又将互联网电话定义为不受监管的领域，让服务提供商在提供互联网电话长途电话业务时，免于向本地电话公司交纳占长途电话费40%左右的接入费。
宽松的政策和巨大的市场潜力，吸引了众多传统和新型的电信公司加入到VoIP的研究、开发和经营队伍中。
在VoIP公用业务的不断普及过程中，传统ISP服务商中分化出一些专营国际IP电话的网络经营公司，这些公司自建网络，配备网关和集中化的管理设施，具备端到端的管理能力，并且能提供各种特色服务，称为ITSP（电话ISP），如美国ITXC公司，通过其专供各通信公司连接Internet电话的网络来实现语音互通。
这种条件下，传统电信运营商顺势而为的选择就是和ITSP进行合作，作为美国骨干因特网接入提供商的Sprint积极通过投资建设下一代网络来为更多用户提供Internet服务和物美价廉的VoIP业务。
长途电话巨头AT&T公司也感到了来自各方的压力，通过建立全球清算中心及与Net2phone签约等方式，将网络扩展到其它ISP，把国际呼叫从租用线转到GlobalServices网上。
2003年12月11日，AT&T终于一锤定音，宣布推出互联网电话服务，并计划在未来两年内用户达到百万人。
除了首先在三个东海岸市场上推出互联网电话服务外，AT&T还将把VoIP拓展到现有的一些企业客户服务当中。
不甘落后的Quest通信国际也从2003年12月8日开始在其宽带用户内部推行互联网电话业务，此外，有线电视服务商也凭借其强大的有线电视网络前来分一杯羹，有线巨头时代华纳表示已经与斯普林特通信和MCI达成协议拓展VoIP服务。
看起来，新一轮的VoIP业务大战蓄势待发，而竞争也是让产业生命力旺盛的最佳方式。
VoIP之路扑朔迷离
尽管各家企业争先恐后，不甘落伍于市场，但一个决定性的问题仍悬而未决。
无论这场争论能否得出一个满意的结论，在美国，互联网电话要成为一场真正的革命，取代传统铜电话线目前尚为时过早。
电话公司认为，互联网电话所采用的新技术是采用语音数据打包，像电子邮件一样通过互联网进行传输的，因此互联网电话也应当享有和电子邮件一样的自由。
而反对者则提出了“普遍服务基金”等政策管理方面的一系列问题进行反驳。
对此，美国的州政府的决策不尽相同。
由于作为权威机构的FCC拒绝在短期内就此问题表态，互联网电话前途仍可谓扑朔迷离。
事实上，如果互联网电话获得了真正的自由，随之而来的也必然是各类棘手的难题。
1．E911问题必须解决
“911”灾难性事故之后，美国加强了其E911无线紧急通信战略。
在美国，E911是作为一种公共服务由传统电话运营商来提供的，而并非与商业合约捆绑销售。
实际上，这就为用户选择通话模式产生了某种不稳定因素。
当然，随着VoIP业务的不断拓展，现有的法规也不会是一成不变的。
2．公共信息运输概念遭遇挑战
为大多数人提供服务的公共信息运输概念不再指向被严格监管的传统电话运营商，而越来越多地被新兴互联网电话服务商所分担。
不过，需要分担的不仅是市场份额，还包括行业责任感，其中复杂的内涵值得各方仔细斟酌。
3．“普遍服务基金”被蚕食
如果FCC选择不向互联网电话收取监管费用，“普遍服务基金”的未来令人担忧。
“普遍服务基金”的来源是从普通电话费中按比例扣除，用于向偏远地区的电话服务及其使用的互联网服务提供补贴。
最糟糕的情形是，在不断扩容的互联网电话市场上，用户和服务提供商一同分享了“普遍服务基金”，从而导致FCC的这项基金有名无实。
4．《通信辅助法执行法案》需要重新修订
如果互联网电话成为未来的主流通信方式，美国国会于1994年通过的《通信辅助法执行法案》很可能就需要重新修订。
其中的一些条款和目前VoIP的许多细节有所冲突，曾经规定被支持的“合法阻截”部分对VoIP或许不再适用。
美国VoIP的经验和启示
1．互联网电话和互联网接入相结合
从美国乃至世界各国的情况来看，互联网电话和互联网的接入是密不可分的，高比率的互联网接入是互联网电话蓬勃发展的物质前提，而互联网电话的推广和普及则能够在一定程度上稳固互联网市场尤其是宽带市场。
二者的结合，无论是技术上的整合，还是在销售上的捆绑，都可以建立一种新型的商业模式，从而在传统电话行业中找到一个突破口。
不过，这也恰恰说明了不均匀的互联网接入率正在成为互联网电话的下一个障碍。
互联网电话和互联网接入的结合很可能会导致现有的数字鸿沟加大加深，把这种高新技术的差异带入传统电话行业中。
2．政策监管：
自由是把双刃剑
在监管政策上，美国和欧洲提供了两个不同的案例。
如果说自由开放的美式政策为互联网电话提供了一个温暖的春天，那么，法规凌厉的欧洲则为它制造了一个严冬。
二者的结果是有目共睹的。
作为一种新兴技术，先发展而后规范是美国的传统，因此，美国也理所当然地成为互联网技术的根据地。
但过速的发展同时也导致了不够成熟的技术被广泛普及，而一系列未能解决的问题则在用户享受高科技的同时带来了新的困扰。
自由是把双刃剑，为产业带来繁荣的同时也会让整个市场呈现出乱而无序的状态。
3．市场拓展的几个重点
由于技术本身的原因，互联网电话的用户往往要经历三个阶段的变化。
首先是高新技术企业内部试用，然后是普通企业逐渐接受，最后是个人用户广泛普及。
不同的用户群要求市场经营开发者必须有层次和针对性地对VoIP进行技术上和宣传上的规划。
在赢得用户的过程中，首要的重点是教育，互联网电话在美国的蓬勃发展的基础是用户对互联网本身的高度认知和信赖，这一点在互联网技术欠普及的南美地区就成为新技术推广的严重障碍。
其次，价格并非永远的优势，对于企业用户来说，选择VoIP应该不仅仅是为了节约成本，还希望它能够包括更丰富而实用的功能，持续的技术创新才是长久之计。
最后，不断进行市场细分将有助于针对不同类型的用户开发辅助功能。
资料链接：
VoIP在其他国家
和美国相比，欧洲VoIP的发展状况则不尽人意。
这是因为当互联网电话在欧洲大规模发展时，欧洲委员会采取了严格的管制措施，以保障传统电话公司的利益。
在日本，VoIP的一些技术创新引起了人们的关注。
日本软库企业（Softbank）的子公司BB科技公司2002年推出的“BBPhone”互联网电话服务把VoIP和SDN宽带接入相结合，让用户通过解调器而非电脑来享受VoIP服务，一度赢得用户好评如潮，却因为技术不够完善、话音质量欠佳而在发展过程中遇到了挫折。
在南美，有限的互联网接入率和互联网知识贫乏的用户群让VoIP需求平平，VoIP在2002年达到了70.9亿美元的收入，预计到2007年，这个数字将有21.5%的增长。
在新加坡，VoIP已经不再是高科技企业的特权，而被跨国大企业和中小企业广泛接受。
学校、政府机关也越来越多地采用了这项新技术。
随着宽带接入的突飞猛进，个人用户也成为未来的主流市场。
2008年VoIP预测：
统一通信进入中小企业
随着2008年的到来，对于VoIP做了10项预测。
1、统一应用（继统一通信之后又一种趋势）将逐渐进入平常业务中，IT应用和企业业务流程将逐渐融合。
2、随着VoIP厂商间互操作性的增强，美国将逐渐提供第5类基于SIP协议的软交换平台，补充现在第四类软交换平台。
但仍会用PSTN网关作为主要办公联络系统。
3、3G网络逐渐增大部署范围，2008年将可以看到VoIP将通过3G网络传输，尽管欧洲和亚洲是这项科技的领先者，但美国也逐渐步入这个行列中。
4、一旦美国通信业利用3G网络提供VoIP话音业务，企业无线平台最终将促进难以置信的统一通信服务。
5、通信运营商将提供IMS支持，这也就促进手机厂商不仅仅提供SIP协议的VoIP终端。
IMS（IPMultimediaSubsystem）是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。
目前，IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。
6、运营商将提供IMS服务。
7、AT&T将发起下一代VoIP服务取代现有语音服务并且利用VDSL网络提供VoIP作为补充，Verizon也会效仿AT&T做法，VoIP将通过FIOS网络传输。
8、作为VoIP服务提供商的领导者Vonage将继续运营下去，2008年也许会增加收入，但会逐渐丢失一些用户。
9、2007年统一通信主要针对大型企业，微软将增加对于中型企业市场的投入，这一举动将使一些小型UC企业提供商带来利益。
10、即将到来的FCC频谱将带来新的商机，Google可以提供新的服务通过这个网络，但是通过拍卖频段形式也带来了一些弊端。
VOIP简介——新兴的语音交互技术
1、引言
对话音通信仍是赢利先锋军的中国通信业来说，VoIP真正给中国的传统通信带来了一次革命，它吸引了大量的用户，已经具有一定的市场规模，但是安定之后求发展也是硬道理，一方面运营商需要更
多的盈利空间，另一方面用户需要有更个性化、更多样的业务，因此下一代VoIP的发展方向就需按照业务个性化和多样性的特点发展。
选择什么样的技术来支持这些特点是关键，目前可用来实现VoIP的协议有H.323，SIP，Skype，H.248，MGCP等，本文就在分析目前存在的几种VoIP网络技术的基础上。
研究和对比了各种VoIP协议的特点，以及构建部署下一代VoIP需要重点考虑的问题。
2、VoIP协议介绍
2.1 H.323协议簇
国内原有的VoIP网络几乎全部基于H.323协议簇构建的，H.323协议簇是ITU-T为基于分组的多媒体通信系统，主要是视频会议系统设计的，应该说H.323协议簇在中国的VoIP业务中得到了很好的应用。
之所以称作为“簇”是因为它并不是一个独立的协议，而是由多种协议组成，包括H.225，H.245，RTP，RTCP等协议。
基于H.323协议簇的IP电话网络主要由网关和网守以及后台认证、计费等支撑系统组成，网关和网守是组成VoIP系统的关键设备，网关是完成协议转换和媒体编解码的主要设备，而网守则是完成网关之间的路由交换、用户认证和计费的控制层设备。
应该说，基于H.323协议簇的VoIP系统本身就是从电信级网络的角度出发的，它有着传统电信的各种优点，比如易于构建大规模网络、网络的可运营可管理性较好、不同厂商设备之间的互通性好等，然而这种基于H.323的IP电话网络在部署和实施的时候也带来一些问题：
（1）协议过程复杂，设备成本高，投资建设成本高，导致了假IP电话（就是用已有的PSTN冒充IP电话）的出现。
（2）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，滋生了一些非法IP电话经营者。
（3）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，通则通话，不通则挂机或等待重拨，因此运营商的业务开展需要更丰富的业务形式。
2.2 SIP协议
在下一代网络的技术摸索中，SIP（会话初始协议）协议越来越引起业界的关注，该协议由IETF的SIP工作组制定。
1999年出了第一版本，2002年又在第一版本的基础上修订并完善出了第二版。
它是用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方的多媒体通信的应用层控制协议，最初只是有一些小的厂商开发和使用SIP协议在企业的小型网络中提供电话业务，自第二版本发布以来，SIP协议得到了更多更广泛的应用，基于该协议开发的系统，用户终端无论在何处接入互联网，都可以通过域名找到其归属的服务器进行语音和视频通信。
自3GPP在Release5的IMS（IP多媒体子系统）中宣布以SIP为核心协议，ETSI又在其NGN体系中采用了IMS以来，SIP协议一下子成为人们关注的热点。
（1）SIP协议的特点
●SIP协议是基于文本方式的协议。
由于这种方式便于理解且实现简单，深受设备开发商欢迎。
●SIP协议考虑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。
●SIP协议采用了HTTP协议Client-Server的消息处理方式。
这种Client-Server的关系不固定，其工作方式对等，当A向B发送请求消息时，A作为Client，B作为Server。
反之，当B向A发起请求时它们之间的Client-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caller@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，是SIP消息表述方式的一大优点。
●SIP协议可与其他很多IETF协议集成来提供各种业务（如SDP，RSVP，RTSP，MIME，HTTP等），使SIP协议在业务的实现方面具有很大灵活性。
●SIP协议具有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。
●SIP协议的可扩展性较强。
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。
●SIP协议所定义的终端具有一定的智能性。
从上述特点看来，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协议可以很方便地实现一些VoIP的补充业务，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；由于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，它可以很灵活地与其他多种协议集成，通过集成其他应用层协议，可以提供更多的增值业务。
就其本质而言，SIP协议与目前最大的IP网——互联网有着密不可分的近亲关系，这一点使得SIP协议更贴近下一代网络的IP化的总趋势。
（2）SIP协议存在的不足
●没有充分考虑目前IPv4网络中大量存在的NAT、防火墙设备的影响，在业务开展使用时存在无法穿越NAT和防火墙的问题。
●网络整体架构没有明确的规定，在规划大规模的网络时仍有很多问题需要考虑（如采用什么样的网络架构、整网的运营管理方式等）。
●尽管协议仍在不断扩展，但是具体的可用于指导设备开发和网络建设的规范还没有，这可能会给互通带来一定的影响。
2.3 Skype协议
Skype是一个公司的称呼，由于它采用了私有的协议，因此也称作Skype。
Skype的出现无疑给传统电信带来一股强烈的冲击波，它一出现便广为流传，截至2005年3月，Skype全球用户已达2900万人，每天增加的会员有15.5万人，而到3月14日为止，Skype在全球的通话量累计已经达到60亿分钟。
（1）Skype的优点
●由于Skype使用P2P原理传输语音，使得Skype没有扩展服务器、管理庞大用户群的担心，用户增长很快。
Skype的商业计划一直是免费提供基本服务，对增值服务收费。
●Skype可以很好地支持用户的移动性，用户不必支付昂贵的漫游费用。
●Skype采用了能够轻松通过NAT/防火墙的机制，对已有的IPv4的网络不提出任何要求。
●Skype采用的语音编解码算法具有较高的效率。
再加上其P2P的工作原理，通过个人用户中转数据流，以及高效的路由方式，这些都使得网络时延大大减小。
保证了通话质量。
（2）Skype的缺点
●在Skype到固定电话或者Skype到手机的通话中音质总是有很严重的声音失真现象出现，影响了Skype到固定电话或手机的通话质量。
●网络的无管理性使得它只能通过免费的方式走向市场，企业用户也会因为担心它的安全隐患而不采用Skype等。
Skype的理念很可能给传统的电信市场带来突破性的变革，传统电信运营商决不可忽视其挑战。
2.4 H.248和MGCP协议
H.248和MGCP不能成为独立的VoIP协议，只是在软交换的网络中有所应用，由于H.248比MGCP定义了更多的特征和数据包，它能够更好地支持多媒体业务，因此有取代MGCP的趋势。
可以说，这两种协议，尤其是H.248将作为下一代VoIP的辅助或边缘协议在网络中存在。
3、下一代VoIP的考虑重点
虽然IP电话的开展吸引了大量用户，但是其低廉的价格使得运营商的盈利空间变小，运营商必须寻找新的收入增长点，开拓新的盈利空间。
基于软交换的技术是前期受关注最多的一种，基于软交换的技术虽然考虑并能够实现一些基于IP电话的补充和增值业务，但是总体来讲它没有什么创新，只是一个综合，而且在很大程度上只是将电路交换域的思路搬到IP域，并没有充分利用IP网络的特点。
TISPAN提出的基于IMS的NGN网络则是以SIP协议为核心通信协议的，现在还处于VoIP向下一代探索的过程中，关键在于结合已有的技术基础和探索经验以及遇到的问题，慎重做好下一代VoIP协议的选择。
从VoIP协议的分析来看，H.323因为其复杂性而将逐渐被市场淘汰，尽管Skype无论在理念还是工作原理上都给人耳目一新的感觉，但是值得注意的是，用于和已有固定电话通信的SkypeIn和SkypeOut软件一直使用SIP协议与公共交换电话网络连接。
也就是SIP协议是最有可能成为下一代VoIP核心协议的，但是正如前面所述该协议也有不足和不完善的地方，结合以往的经验和Skype对某些传统通信
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