对H.323标准进展的思考

对H.323标准进展的思考

ＶｏＩＰ目前得到突飞猛进

的发展，标准的成熟是发展的必要条件。现在对于ＶｏＩＰ的语音包传送都采用ＲＴＰ／ＲＴＣ

Ｐ，而ＶｏＩＰ信令有Ｈ．３２３与ＳＩＰ两种，电信运营商广泛采用的是Ｈ．３２３。Ｈ．３２

３采用"对等"模式，任何实体都认为是"端点"，在端点之间交互Ｈ．２２５（改进的Ｑ．９３

１）呼叫接续信令、Ｈ．２４５控制信令。为实现与ＰＳＴＮ的互连，ＶｏＩＰ中引入网关，网关

也是一种端点，目前的网关既完成媒体格式转换也完成信令转换，这与电信的信令与电路相分离的

原则不符。

关守有管理区域的功能，但与传统电信交换机在网络中的位置相差甚远。关守的主要功能是

地址解析与认证，关守路由Ｈ．２２５、Ｈ．２４５信令仅仅是其可选功能，如果工作在路由信令

工作模式，会增加关守的负荷及呼叫接续的时延。如果不工作在路由信令模式，关守对呼叫行为将

失去控制，只能通过Ｓｔａｔｕｓ等消息探询终端。另外现在许多厂商的网关与接入服务器有渊

源，网关支持ＲＡＤＩＵＳ，认证工作可由网关与ＲＡＤＩＵＳ服务器完成，这与关守的认证功能

又有些冲突。

事实上目前的ＶｏＩＰ体系结构上还存在比较多的缺陷，虽然ＶｏＩＰ得到飞速发展，但主

要是价格因素，然而价格是人为的。ＶｏＩＰ能否继续得以前进仍需要以科学的技术体系结构为依

托，Ｈ．３２３标准需要不断修正以解决ＩＰ网络向下一代电信网络演进过程中的一些问题，本文

旨在说明其中的几个关键点。

一、网络的可扩展性

最初Ｈ．３２３是针对局域网上的多媒体通信而制订的，无论是设备方面还是网络方面都未

对可扩展性作充分考虑。

１．大容量的网关

Ｈ．３２３Ｖ２仅仅将网关看作是一组逻辑上的端点集合，正常模式下每个端点需要Ｈ．２

２５及Ｈ．２４５的信令信道，这两种信令信道都采用ＴＣＰ。在大容量网关之间存在大量的并发

呼叫，每个逻辑端点都维持ＴＣＰ连接对网关而言消耗的资源太大，这将影响设备的可扩展性。目

前网关在电信网中的位置已经逐步由接入演变为端局甚至是汇接局，网关之间采用适用于终端的分

离信令信道模式显得非常笨重。在Ｈ．３２３Ｖ３中提出共用ＴＣＰ信令信道，即在网关之间无需

为每个呼叫建立信令信道，而是信令信道可供多个呼叫共用，各呼叫用ＣＲＶ相区分。一个呼叫的

结束可以不关闭信令信道而供后续呼叫所采用，避免频繁建ＴＣＰ连接的开销。另外Ｈ．３２３Ｖ

３ Ａｎｎｅｘ Ｅ中也提出用ＵＤＰ承载信令的方法，定义了可靠机制，ＵＤＰ的采用进一步降低

资源开销，同时也缩短呼叫建立时延。

２．呼叫建立时间的缩短

为了节省设备资源，同时也为了缩短呼叫建立的时间，Ｈ．３２３Ｖ２中提出Ｈ．２４５隧

道模式及Ｆａｓｔ Ｃｏｎｎｅｃｔ方式，尽量避免建立单独的Ｈ．２４５信令信道。对ＶｏＩＰ

而言Ｆａｓｔ Ｃｏｎｎｅｃｔ是非常有效的；对于多媒体通信而言，采用Ｆａｓｔ Ｃｏｎｎｅｃ

ｔ可以先建立一对语音流，然后再用其它方式建立所需要的其他数据流。

按照通常的流程，在Ｑ．９３１的Ｃｏｎｎｅｃｔ消息交互完成后进行Ｈ．２４５的消息传

送，Ｈ．２４５首先是交换终端能力集，然后进行主从决定，Ｈ．２４５隧道方式的采用可以将这

两个Ｈ．２４５过程提前到Ｃｏｎｎｅｃｔ消息之前进行，这在Ｈ．３２３Ｖ４中已有规定。

３．域间通信

关守管理一个区（ｚｏｎｅ），若干个区组成域（ｄｏｍａｉｎ），域的概念由Ｈ．３２３

Ｖ３的Ａｎｎｅｘ Ｇ提出，定义边界单元（Ｂｏｒｄｅｒ Ｅｌｅｍｅｎｔ）来完成域间通信。域

间通信体现在高效的 ｇｌｏｂａｌｌｙ 地址解析方法、费率信息的交互方法、ｃｌｅａｒｉｎｇ

ｈｏｕｓｅ 的授权与认证机制及运营商得到精确的″使用″信息的途径。在ＢＥ中存放地址解析

的条目（ｔｅｍｐｌａｔｅ），每个ｔｅｍｐｌａｔｅ由地址图样（ｐａｔｔｅｒｎ）、路由信息

（ｒｏｕｔｅＩｎｆｏ）及ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｌｉｖｅ）组成，其中路由信息中包含地址解

析的下一步指示，如指示主叫发ＳＥＴＵＰ消息到被叫还是给出下一步解析的地址；包含所选路由

的费率信息等。Ｔｅｍｐｌａｔｅ可以通过静态配置或ＢＥ间动态消息交互确定。

由于域间通信主要用于运营商之间，ｃｌｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅ是域间通信的重要成员，

其ＢＥ除完成地址解析的顶层会聚功能外，授权与认证也是其必备功能。另外呼叫起始与结束有报

告机制，运营商可得到"使用"信息，以便计费。

关守之间的通信协议中规定采用ＬＲＱ消息，ＬＲＱ可以通过组播的方式发送，但目前这种

方式的使用有很大的限制，关守之间通信尚需进一步规范化。

Ｈ．３２３Ｖ３定义的域间通信非常类似于电信网络中的编号路由机制，这为组建大规模运

营网络提供了切实的基础。

４．流量的均衡

能够完成对特定ＰＳＴＮ用户连接的网关数目可能有多个，关守需要掌握网关精确的可用

度，以便在网关之间作话务量的均衡。在Ｈ．３２３Ｖ４中明确了网关向关守报告精确资源的方

法，这对提高网络设备的利用率很有好处。

二、可靠性

关守虽然是ＶｏＩＰ的可选实体，但在组建大规模运营网络时，往往是不可缺少的实体，通

常一个区由一个关守管理，如果关守出现故障，将影响新的呼叫的建立，也可能对建立中的呼叫

（如果关守路由）产生影响。在Ｈ．３２３Ｖ２中就有Ａｌｔｅｒｎａｔｅ ＧＫ的概念，但并未

说明其操作流程，而在Ｈ．３２３Ｖ４中详细规定了启用Ａｌｔｅｒｎａｔｅ ＧＫ的方法。

在Ｈ．３２３Ｖ２中规定了补充业务的框架（Ｈ．４５０．１）及Ｃａｌｌ ｔｒａｎｓｆｅ

ｒ（Ｈ．４５０．２）、Ｃａｌｌ ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ（Ｈ．４５０．３），在随后版本中增加

了Ｃａｌｌ ｈｏｌｄ（Ｈ．４５０．４）、Ｃａｌｌ Ｐａｒｋ／Ｐｉｃｋｕｐ（Ｈ．４５０．

５）、Ｃａｌｌ Ｗａｉｔｉｎｇ（Ｈ．４５０．６）、Ｍｅｓｓａｇｅ Ｗａｉｔｉｎｇ（Ｈ．４

５０．７）、Ｎａｍｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｈ．４５０．８）、Ｃ

ａｌｌ Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ（Ｈ．４５０．９），现在还在不断添加。

各种补充业务的规定试图使ＶｏＩＰ能够提供与电信网络相当的服务，ＩＰ电话的内涵不仅

仅是一种便宜的电话，由于ＩＰ电话也可认为是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的一种业务，而且便于与Ｉｎ

ｔｅｒｎｅｔ上其他业务相融合，不仅能够提供目前电话网所能提供的业务，而且还能依托Ｉｎｔ

ｅｒｎｅｔ创造出原先ＰＳＴＮ上难以提供的业务（如点击拨号）。

三、从"对等"到"主从"

Ｈ．３２３标准制定时认为终端的能力较强，因此采用无中心的对等模型，这种模式符合Ｉ

ｎｔｅｒｎｅｔ自由开放的特点，但是在向电信网络过渡时逐渐暴露出一些问题。例如由于网络缺

乏中心控制点，Ｈ．３２３中的各种业务的实施显得不太方便。

在目前的ＶｏＩＰ体系结构中关守可以演变为中心控制点，为了发现与控制补充业务，关守

需要路由呼叫控制信令，而Ｈ．３２３的信令比较复杂，复杂的原因之一在于消息采用ＡＳＮ．１

的表示方式，消息的解析修改都需要ＡＳＮ．１编译码器，关守路由信令意味着繁重的编译码，另

外信令信道基于ＴＣＰ，对关守路由呼叫每个呼叫至少对应两个信令信道，由于许多关守基于通用

服务器，其ＴＣＰ连接的并发数是有限制的。笔者认为在现有ＶｏＩＰ体系结构中为了让关守扮演

中心控制点，同时又尽量支持大量并发，需要采取如下措施。

１．首先在ＲＡＳ消息交互阶段就对被叫状态进行查询，如果能完成特定补充业务，可以决

定不路由信令。

２．为了达到比较完整的呼叫控制，通常需要路由Ｑ．９３１信令，好在Ｈ．３２３中修正

后的Ｑ．９３１信令并不复杂。

３．尽量不路由Ｈ．２４５信令，因为Ｈ．２４５属于端到端协商信令，而且消息结构、过

程非常复杂；如果避免不了路由Ｈ．２４５信令，尽量少修改Ｈ．２４５信令。

４．如果路由Ｈ．２４５信令可考虑采用隧道模式，即将Ｈ．２４５信令在Ｈ．２２５信令

消息的Ｈ．２４５Ｃｏｎｔｒｏｌ字段携带，这样避免建立独立的Ｈ．２４５信令信道。

Ｈ．３２３将智能推到网络终端，这与电信模型背道而弛，虽然通过关守功能的强化可以解

决部分问题，但是在构建大型运营网络时已力不从心，比较难以开展各种增值业务，Ｈ．３２３对

于业务生成环境并未涉及。特别是随着宽带城域网的不断建设，基于ＰＣ的终端大量出现，较原先

网关方式带来更大问题。

为了适应网络宽带化的趋势，为了构建电信级ＶｏＩＰ网络，也为了解决网关之间的互操作

性，为了平滑实现ＶｏＩＰ网络与ＰＳＴＮ的融合及实现ＶｏＩＰ网络上的智能网，Ｈ．３２３Ｖ

４中引入网关分解，即将原先的网关分解为媒体网关（ＭＧ）、媒体网关控制器（ＭＧＣ）、信令

网关（ＳＧ），其中的ＭＧＣ正演变为ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ。

网关分解的核心思想是将呼叫控制智能集中在ＭＧＣ，这样在ＭＧＣ与ＭＧ之间形成了主从

关系。ＭＧＣ与ＭＧ功能的分离从概念上与现在的程控交换机非常类似，不过程控交换机的呼叫控

制智能与低层的交换网络之间的接口是封闭的，而在ＭＧＣ与ＭＧ之间的接口是开放的，即Ｈ．２

４８协议（Ｍｅｇａｃｏ）。Ｈ．２４８协议提出了一种"呼叫模型"，采用Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏ

ｎ与Ｃｏｎｔｅｘｔ的概念，应该说这种模式对呼叫控制的描述是很有意义的。开放的结构使得Ｍ

ＧＣ的实现不再依赖于特定的硬件平台，可以在通用ＵＮＩＸ服务器上实现，不但使成本下降，而

且使一些小公司有机会进入电信领域，电信的各种有特色的业务提供的周期将缩短。信令网关的作

用是ＳＩＧＴｒａｎ，原先的７号信令的应用部分如ＩＳＵＰ、ＴＵＰ等用ＭＴＰ承载，而ＳＧ提

供了ＭＴＰ与ＴＣＰ／ＩＰ之间的转接，即将ＩＳＵＰ通过ＴＣＰ／ＩＰ承载，ＳＧ仅仅完成信令

承载方式之间的转换，并不涉及对ＩＳＵＰ的解释，ＩＳＵＰ的解释由ＭＧＣ完成。

在ＭＧＣ之间通常用ＩＰ网络作沟通，它们之间采用分组网呼叫控制信令，如Ｈ．３２３或

ＳＩＰ等，从ＭＧＣＰ到Ｈ．２４８它们与Ｈ．３２３或ＳＩＰ并非处于敌对，而是协同工作，

Ｈ．３２３与ＳＩＰ才是相互竞争的。ＭＧＣ的位置类似于交换机，ＭＧＣ之间的信令类似局间信

令，ＩＳＵＰ被实践证明作为局间信令是切实可行的，当Ｈ．３２３用作ＭＧＣ之间信令时，增加

了ＩＳＵＰ隧道的工作方式，因为在信令转换时难以避免信息的丢失，而完全理解ＩＳＵＰ也是困

难的，ＩＳＵＰ的许多特性又是不适合分组网络的，因此在Ｈ．３２３上引入ＩＳＵＰ隧道模式比

较好地解决了分组网络中继电路交换网的信令沟通问题。

虽然"软交换"的概念越来越受到重视，但是这一模型是否真正如人们想象地那样发挥作用还

有待实践的检验，因为开放协议的弊端在于其效率较低，呼叫模型是非常复杂的，试图对呼叫模型

协议化是否合适，现在下结论还为时过早。

对等模型与主从模型会并存，例如基于ＰＣ的ＩＰ电话或传统网关与ＭＧＣ之间仍需工作在

对等模型，这两种模型有各自的应用场合，究竟谁占上风取决于市场的取舍。

四、结论

Ｈ．３２３的协议修正历程表明了在构建ＶｏＩＰ网络时，网络的可扩展性始终是一个不可

忽视的问题，随着宽带网络的建设，流媒体业务变得越来越重要，宽带分组网络逐步取代ＰＳＴＮ

的趋势开始显现，这为ＶｏＩＰ的发展提供了很好的平台。Ｈ．３２３协议作为下一代网络的支撑

协议之一会扮演越来越重要的角色。当然我们也必须清楚地认识在Ｈ．３２３协议提出时的很多条

件已经发生了变化，Ｈ．３２３也在修订中增加了许多新的内涵。(南京联创系统集成股份有限公

司 顾恺)