建立纯SIP网

晓戴 2002/03/04

　　如今的“纯VoIP”方案已得到一定程度的应用，加上PSTN、GSM、SS7等技术的成熟，因而人们自然想到，若能实现与SIP终端进行通信，那么，建立一个真正意义上的纯SIP网是完全可能的。

　　SIP即会话初始协议（Session Initiation Protocol），它设计用于网络通信中的会话初始化，最终目标是完全取代H.323而成为产业领域的主流协议。

　　SIP网的功能性

　　稍加留意就会发现，如今的“纯VoIP”方案已得到一定程度的应用，加上PSTN、GSM、SS7等这些技术已比较成熟，且或多或少地具备互操作能力。因而,人们自然想到，若能实现与SIP终端进行通信，建立一个真正意义上的纯SIP网是完全可能的。随着SIP的普及，PSTN将淡出历史舞台，不出20年，SIP网与PSTN网的比例会达20:1，而目前普遍使用的电话将会“束之高阁”。这样一个综合SIP网络系统若具备DNS（域名服务器）功能，并能提供电子邮件及电话（ENUM）服务系统，就能得到几近完美的解决方案，其中必不可少的设备就是SIP注册器和定位服务器。

　　DNS及ENUM使SIP设备不需要任何“预操作（如电子邮件通信需要地址，呼叫建立需要电话号码）”即可实现与目标通信，SIP客户端（或定位服务器）能够即时查找服务提供商所管理的客户，这样客户端就能直接与接收方实现谈话。

　　要实现这一点，软交换功能至关重要。在实际运用中，即使是纯SIP网也需要与PSTN及VoIP网互连，才能实现真正意义上的语音通信，因此，软交换须具备PSTN号码转换、路由选择、安全性、记账、协议转换以及呼叫控制等功能。也就是说，在纯SIP网与PSTN网之间，软交换是不可或缺的对等功能；而在多个PSTN网之间，对等操作则以VoIP方式实现。

　　ENUM要真正取得成功，需要很多接入提供商间的协作，如此一来，围绕IP PSTN的QoS特性，服务商间的竞争将日趋白热化。ENUM在配置方面也存在技术障碍，需要安装大量数据库，并配置Internet DNS服务或经ITU批准的新型UPT（全球个人通信）服务，尤其是后者，目前实现还较为困难。其中有许多服务内容颇受争议，但IP QoS不存在这些不便。指望具备ENUM服务的纯点对点SIP网能够解决所有问题是不可能的，即使是一般的IP网，要实现这一点也很困难。例如，AOL的很多用户技术运用仍很单一，迫切需要集群服务。软交换不但可用于与PSTN网的互操作，而且在同类型网络交换中也扮演着十分重要的角色，它能确保良好的QoS服务特性，如功能性、网络协调、会议系统、媒体服务器、安全性等。

　　人们要访问因特网，除关注VoIP外，比较重要的还有QoS特性。例如，进行在线股票交易的关键是，要保证在一定时间段内股票报价及交易情况顺利传输；又如对新闻记者而言，则要保证在关键时刻重要信息的即时发布。也就是说，在这种情况下QoS变得至关重要，人们并不关心网络是否采用软交换或是VoIP技术。

　　随着IP网的不断发展，将可以实现与任何IP接入服务提供商签约服务，并与SIP服务提供商签订注册/定位服务。DNS/ENUM将被电话/SIP服务提供商用来定位目标服务商，以完成各类呼叫，其中QoS信号特性将取决于IP接入服务提供商。这并非天方夜谭，近几年不断发展的VoIP技术就是个先例。

　　中间过渡协议

　　到底采用哪类协议更易于实现向SIP过渡，业界中一直存有争议，一些开发商力推H.323，而有些开发商则钟情于MGCP/MEGACO。选择H.323还是选择MGCP，既涉及到商业因素，也有成本方面的因素。

　　H.323可以看作是从PRI/ISDN演化而来，信号模型在很大程度上与H.320差不多，只是在功能上有了一些改进。SIP则仿效HTTP模式，在过去的几年中，其功能特性已有很大程度的改进，较H.323要优越得多。

　　MGCP（最初为SGCP）被设计成利用媒体网关控制器（MGC）来控制媒体网关（MG），它能同时以IP和TDM方式高效控制交换机制。MGCP能够简化网关在软硬件方面的设计，只不过真正达到这一功能需求的应用还较少，目前至少已有五类候选协议被提出，中心议题都是围绕如何解决SGCP/MGCP存在的问题。

　　H.323和SIP都是较好的点对点协议。如果有智能终端，可以直接在各终端间构建多方呼叫系统或类似的语音/视频/组播服务系统，这类协议也可运用到LAN当中。但H.323或SIP终端只起到提供和控制服务的作用，类似于网络服务提供商的功能，为用户提供质量或可靠性保证。一些关键性服务，如E911及Calea需求，将难以确保。简言之，它们都缺乏集中控制。

　　MGCP不仅是一类主从协议，而且还模仿了传统的TDM网（正如人们所预期的，MGCP更多的是开发用于电信领域）的功能，相对于本地交换电话网或普通电话服务（POTS），它更为优越。MGCP运用于诸如电话的终端设备，而电话只传输交换挂起状态信息和DTMF信号，MGCP最擅长处理此类信号，而且不像H.323那样功能过于复杂。MGCP中有主服务系统，它类似于采用TDM方式的五类线交换网中服务提供商的软交换（或称代理）。若没有软交换，呼叫就无法建立，服务方通过这种代理完成对整个网络的控制，包括确立多少呼叫、谁能建立呼叫、呼叫路由选择、服务、功能性、E911及Calea接入等。由于服务方具备控制功能，因而能保证整个网络的可靠性和QoS。不过需要注意的是，由于它沿用了现行PSTN，因此要实现语音、视频和数据服务的集成还比较困难，MEGACO方案的出台原因也基于此。实现以上功能，意味着将普通电话转换为多媒体设备，目前来说这一设想还相当遥远，这有赖于最终协议的开发情况。

　　完整利用PSTN/SS7网的互操作性，也可以在没有软交换的情况下配置VoIP服务，事实上这类配置比软交换更为普遍，目前全球主要的国际长途电信服务商采用的就是这种方式。但这并不是说软交换不重要，事实上，它能简化网关设计，使网关硬件价格更便宜，并能实现控制信号与呼叫信号的分离，因而在技术层面实现了“独立”工作，在服务配置方面具备极大的灵活性。另外需要注意的一点是，最初的MGCP也需要呼叫信号处理协议，不然呼叫信号的启动与终止都只能在同一软交换环境下实现。这类呼叫信号处理协议即SIP和H.323。

　　SIP与H.323本身并不矛盾，不过，在市场上H.323产品与一些开发商的SIP产品仍有冲突，如PacketCable SIP、Windows XP SIP、UMTS SIP、Tiphon SIP及Plain Vanilla SIP。这也就是说，目前SIP还很难统一。H.323协议经过长时间发展，相对要成熟得多，而SIP的完善仍需一段时间。

中国计算机报 2002/03/04