1、VoIP簡介
1.1 VoIP主要應用協(xié)議
隨著用戶規(guī)模的擴大以及用戶對業(yè)務需求的增長，網(wǎng)關(guān)在規(guī)模上要不斷擴大。集中型的網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)在可擴展性、安全性以及組網(wǎng)的靈活性方面的不足日益顯露出來。因此，將業(yè)務、控制和信令分離的概念被提了出來，即將IP電話網(wǎng)關(guān)分離成三部分：信令網(wǎng)關(guān)（SG）、媒體網(wǎng)關(guān)（MG）和媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC）。SG負責處理信令消息，將其終結(jié)、翻譯或中繼；MG負責處理媒體流，將媒體流從窄帶網(wǎng)打包送到IP網(wǎng)或者從IP網(wǎng)接收后解包并送給窄帶網(wǎng)； MGC負責MG資源的注冊、管理以及呼叫控制。在這種分布式網(wǎng)關(guān)體系結(jié)構(gòu)中，MG和MGC之間采用H.248協(xié)議，SG和MGC之間采用SIGTRAN協(xié)議。
IP電話系統(tǒng)目前有H.323和SIP兩套協(xié)議，它們都對IP電話系統(tǒng)信令提出了完整的解決方案，并對呼叫的連接都具有建立、管理和撤銷能力。 H.323是ITU-T第16工作組的建議，它由一組協(xié)議構(gòu)成，定義了4個主要部件構(gòu)筑基于網(wǎng)絡的通信系統(tǒng)：終端、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)守和多點控制單元。SIP是由 IETF工作組于1997年提出的，有用戶代理和網(wǎng)絡服務器兩個主要的結(jié)構(gòu)元素。
1.2 H.323與SIP的比較
作為目前IP電話系統(tǒng)的兩套協(xié)議，H.323與SIP存在相似點，也有不同之處。
（1）相似點
SIP的UA等價于一個H.323的終端，SIP服務器則等價于H.323的網(wǎng)守，而SIP類似于H.323的RAS和Q.931協(xié)議。此外，H.323和SIP的功能和業(yè)務非常相似。
（2）不同點
H.323和SIP主要的不同在于呼叫信令和控制采取不同的方式，SIP是面向字節(jié)的，易于擴展，容易實現(xiàn)，但安全性差；而H.323是面向比特的，復雜不容易擴展。對于補充業(yè)務，H.323更為嚴格。
（3）SIP的優(yōu)勢
SIP容易擴展面向字符，而且容易實現(xiàn)，是下一代網(wǎng)絡的主要協(xié)議。
2、媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議
2.1 媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議簡介
VoIP網(wǎng)關(guān)分為媒體網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器兩部分，SIP和H.323都不能處理MG和MGC之間的通信，由此產(chǎn)生了媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。現(xiàn)有的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議主要有MGCP和H.248/MeGaCo協(xié)議。MGCP是軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)的關(guān)鍵協(xié)議。MGCP不涉及IP電話的體系結(jié)構(gòu)，只涉及網(wǎng)關(guān)分解問題。MGCP的側(cè)重點是簡單性、可靠性。H.248/MeGaCo協(xié)議是MGCP的進一步開發(fā)，它的設計思想是把智能工作集中在服務器上，既能容納面向連接的媒體（如TDM和ATM），又能容納面向非連接的媒體（如IP），因此該協(xié)議選用的媒體網(wǎng)關(guān)類型更廣，網(wǎng)關(guān)規(guī)模有更大隨意性。
2.2 MGCP與H.248/MeGaGo協(xié)議的比較
H248/MeGaCo協(xié)議是對MGCP的進一步開發(fā)，因此具有更大的靈活性。MGCP與H248/MeGaCo協(xié)議在功能方面相似，但 H248/MeGaCo有Context、Termination、Move等概念使其在支持增值業(yè)務方面更為方便，尤其是對多媒體呼叫的支持。MGCP 只支持UDP無法保證信令傳輸質(zhì)量，而H.248/MeGaCo協(xié)議既支持TCP又支持UDP，可以保證信令的傳輸質(zhì)量。因此，H.248與MGCP相比具有很大的優(yōu)勢，是媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議未來主要的協(xié)議。由H.248和SIP構(gòu)成的下一代網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 下一代網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3、媒體網(wǎng)關(guān)的通信過程和實現(xiàn)
3.1 互聯(lián)網(wǎng)中的通信過程
互聯(lián)網(wǎng)中的下一代通信信令主要由SIP來完成，用戶通過INVITE請求來發(fā)起一個對話。對話的發(fā)起過程如下：
m=audio 1234 RTP/AVP 0 96
a=rtpmap:96 G726/4
SDP協(xié)議主要用于完成對視頻或者音頻會話的描述。SDP文件包含在SIP消息之中。c關(guān)鍵字描述網(wǎng)絡地址，m關(guān)鍵字描述視頻/音頻信息端口號，rtpmap關(guān)鍵字描述編碼格式等。媒體的傳輸是通過RTP（Realtime Transport Protocol，實時傳輸協(xié)議）來實現(xiàn)的，并通過RTCP來控制傳輸速率等問題。
