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兰州交通大学现代交换技术课程设计学院：电子与信息工程学院专业：通信工程班级：2007级1班学生姓名：马兴祖学号：20069635指导教师：李新颖成绩：兰州交通大学课程设计2VOIP信令协议SIP和H.323的比较兰州交通大学课程设计3目录摘要……………………………………………………………………………………………4关键词…………………………………………………………………………………………4概述……………………………………………………………………………………………5体系结构………………………………………………………………………………………5可靠性…………………………………………………………………………………………6复杂性…………………………………………………………………………………………61、协议规范的比较………………………………………………………………………62、呼叫消息建立比较……………………………………………………………………63、消息表示比较…………………………………………………………………………74、编译器比较……………………………………………………………………………7可扩展性………………………………………………………………………………………81、功能可扩展性…………………………………………………………………………82、音频和视频编解码器的可扩展性……………………………………………………83、模块性…………………………………………………………………………………94、三方呼叫控制机制…………………………………………………………………10可伸缩性……………………………………………………………………………………101、管理大范围区域的能力……………………………………………………………102、服务器处理大范围呼叫的能力……………………………………………………103、会议规模，会议控制………………………………………………………………114、反馈…………………………………………………………………………………11业务…………………………………………………………………………………………111、终端能力……………………………………………………………………………122、对QOS的支持………………………………………………………………………123、时间延迟……………………………………………………………………………124、账单和结算…………………………………………………………………………125、能力交换……………………………………………………………………………126、对用户移动的支持…………………………………………………………………137、安全业务鉴权和数据加密…………………………………………………………13结论…………………………………………………………………………………………14兰州交通大学课程设计4摘要VOIP系统凭借其低廉的话费和较好的语音质量，已经成为重要的电信业务，并有取代传统长途业务的趋势。许多组织研究并制定了IP网络上呼叫的协议标准，但有两种IP电话信令和控制标准最具有影响力。一种是ITU推荐的H.323协议，另一种是IETF的SIP。这两种协议代表了解决同一问题的两种不同的方法：H.323是信令基于ISDNQ.931和早期推荐的H系列协议的传统的电路交换的方法，而SIP是一种支持基于HTTP的IP网络的超轻量协议标准。本文，我们主要针对SIP和H.323的体系结构，可靠性，复杂性，可扩展性，可伸缩性以及支持业务类型方面进行比较。为了提供有用的服务，因特网技术需要完成一系列建立连接，交换能力，会议控制的控制协议。现在，有两种协议可以完全满足这种需求。一种是ITU-T的H.323协议，另一种是IETF的会话初始化协议（SIP，SESSIONINITIATIONPROTOCOL）。关键词：H.323、SIP、RTP、QOS、VOIP协议兰州交通大学课程设计5概述H.323系列协议是20世纪90年代中期ITU-T提出的（信息包基于多媒体通信系统的）协议。它详细说明了一系列在INTERNET上进行多媒体通信的协议和流程。H.323协议包括控制协议H.245，建立连接协议H.225.0，大型会议协议H.332，增值服务协议H.450.1，H.450.2和H.450.3，安全协议H.235，和用于和电路交换业务互通的H.246协议。H.323起初时是作为应用于LAN多媒体通信的且无质量服务保障的一组协议出现的，但现在已经得到发展以满足因特网技术更加复杂的需求。H.323的提出是基于ITU在H.323出现以前提出的一些多媒体协议的，这些协议包括ISDN的H.320协议，B-ISDN的H.321协议，以及GSTN终端的H.324协议。而且H.323的编解码机制，协议域和基本操作也相当于是ISDNQ.931信令协议简化版本。SIP是由IETF的MMUSIC（MULTIPARTYMULTIMEDIASESSIONCONTROL）工作组研发的，通过重新使用了很多HTTP的头域，编解码技术，误码和鉴权机制而形成了因特网信令技术的另一种协议。这两种协议，多媒体数据传输都是基于RTP协议的，所以选择哪种协议都不会影响因特网技术的QOS。体系结构H.323是ITU多媒体通信系列标准H.32X的一部分，它涉及到终端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口方面的内容，还包括了组成多点会议的多点控制单元（MCU）、多点控制器（MC）、多点处理器（MP）、网关以及网守等设备。H.323系统体现了一种集中式、层次式的控制模式。企图把IP电话当作是众所周知的传统电话，只是传输方式由电路交换变成了分组交换。而SIP协议侧重于将IP电话作为因特网上的一个应用，只是较其它应用（如FTP，E-MAIL等）增加了信令和QOS的要求。SIP采用“客户机-服务器”体系结构的消息机制，对呼叫的控制是将控制信息封装到消息的头域中，通过消息的传递来实现。因此SIP系统的终端就需要比较智能化，它不只提供数据，还提供呼叫控制信息。SIP系统体现的是一种分布式的控制模式。H.323的集中式控制模式便于管理，像计费管理、带宽管理、呼叫管理等在集中控制下实现起来比较方便，其局限性是易造成瓶颈。而SIP的分布模式则不易造成瓶颈，兰州交通大学课程设计6但各项管理功能实现起来比较复杂。可靠性H.323提供了很多机制来处理中间网络设备故障问题，有效提高多媒体通信系统的可靠性。如H.323提供备用网守机制以防网守失效，H.323有呼叫失败时向目的设备重新发送呼叫的机制。SIP则不具备处理中间网络设备故障的能力。当一个SIP用户代理出现故障，SIP代理服务器将无法检测到其故障的发生。代理服务器出现故障，用户代理也同样无法检测到。因此SIP不能在呼叫发送过程中将发送失败呼叫进行恢复。复杂性VOIP协议演变的结果是比以前更加有效。协议的简单性越来越被大家所接受。在这一方面，SIP明显要比H.323进步，主要是因为SIP做了很多简化，信令翻译之后也更可靠，相对H.323而言，更加简单的SIP协议呼叫建立时间更短，这也是一些大型视频语音业务应用的首要条件。1协议规范的比较H.323是一个相当复杂的协议体系。仅仅基本的规范（不包括ASN.1（抽象语法表示法）和PER（压缩编码规则））就已经有736页。而RFC3261中规定的SIP协议包括呼叫控制扩展部分和会话描述协议（SDP）部分一共只有276页。H.323定义了数百个基本元素，而SIP只有37个信头（32个是基本规范头部，5个是呼叫控制扩展头部），每个头部都含有少量的变量和参数，但包含大量的信息。SIP可以由很少的4个信头（TO，FROM，CALL-ID，和CSEQ）和3个请求消息类型（INVITE，ACK，和BYE）组成，这对于编程工作量是非常少的，一个具有图形界面的功能齐全的SIP客户机代理，用两个月的人工工作时间就能实现。H.323协议的另一个复杂性表现在它复制了其它协议中存在的一些功能。H.323中使用了RTP和RTCP协议，RTCP协议中提供了在一种方式下实现不同反馈和多方会议控制的功能，从而可以实现从双人会议到上千人的广播会议。但是，H.245协议自身也同样提供了反馈和简单的会议控制功能（例如可获得会议参加者的列表），这部分H.245功能是多余的，它仅适用于小型到中型的会议控制。2呼叫消息建立比较兰州交通大学课程设计7H.323建立一次呼叫一般需要好几个协议相互作用才能完成，太多的协议的使用不仅使呼叫建立过程中要包含很多的消息交互，而且使得防火墙变得很复杂。在假定主叫知道被叫地址的情况下，不深入考虑消息细节情况，也要完成16次消息交互才能建立会话。虽然在H.323V2中提出了快速启动方法，只需3条基本信息就能完成会话建立，但这种方法要靠传输层的可靠性作为保证，这样就会增加传输层的信息交互，而且只适用于相对封闭的系统中，系统中的参与者比较熟悉的情况下。快速启动减少了好几个用于终端获取呼叫的详细参数和以前分配通信端口的消息，这样还会限制多点呼叫的能力。而SIP只用一条请求消息就能包含所有必要的信息，呼叫建立一共需要4个基本信息。H.323在网络传输时还会产生很多不必要的多余信息，这也是造成H.323性能的一个原因。3消息表示比较H.323采用基于ASN.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息，因而需要特殊的代码生成器来进行词法和语法分析。SIP是一种类似HTTP和实时媒体流协议（RTSP）的将它的消息编码成简单的文本格式的协议，以文本方式表示消息，只需要相对简单的生成器和词法语法分析器，尤其是可采用具有强大的文本处理功能的语言，如JAVA，PERL等语言。因此SIP在编解码和压缩编码以及生成代码方面都要比H.323简单，这也使得SIP对CPU的要求要低，这样CPU就会更高效，更自由地分配资源来处理会话事务。4编译器比较SIP的文本编码类似于HTML，使得编译也变得简单，允许手动进入细读消息。而且不需要不断对编译工具进行升级。类似于HTTP允许编码复用，现在的HTTP解析器能稍做修正就可用于SIP。而H.323由于使用ASN.1，ASN.1对用户来讲很难直接进行阅读，需要特殊的生成器来进行语法和词法分析。并且生成器要随着标准的不断变化而更新。可扩展性可扩展性是衡量VOIP信令协议的关键指标。虽然现在已有的VOIP系统已经提供了大量的业务类型，但随着时间和新应用的发展需要提供更多的功能，这就使得不同版本之间的兼容性变成一个复杂的问题。这一点就要求协议体系从一开始就要包含强大的扩兰州交通大学课程设计8充机制。SIP在研究制订中从HTTP和SMTP中吸取了教训，建立了一套丰富的扩展与兼容功能。SIP允许不同应用实现对协议的扩展，并提供应用系统间版本的协调。另外，为了加强可扩充性，SIP采用了层次式的数字差错代码，共定义了6类基本响应，每一个响应代码均用百位数表示，百位指示类型，对同一类的响应代码所做的协议处理是类似甚至相同的，所以终端通常只需理解响应代码的类别，后两位提供了附加的信息，有用但不是非常重要。相当于为增加新的错误描述的需要而增加错误码，但又不影响对各类应答码的处理，这样也增强了协议的兼容性。H.323同样提供了可扩展机制。一般那些非标准参数域处在ASN.1中各个位置。这些参数中包含着厂商编码，在厂商编码后面是一个只对它有意义的模糊值。这样就允许不同的厂商改进他们的扩展性。但是他还是有一定的限制。首先，利用添加非标准参数来扩展功能受到限制。如果一个厂商想要对一些存在的参数添加一个新值，如果没有为非标准参数提供占位符，那么就不能完成添加。第二，H.323没有支持终端彼此交换对方所支持的扩展信息的机制。由于非标准参数值不是自我描述，这就限制了不同制造商终端的可交互性。另外，H.323需要完整的后向兼容能力。随着各种功能的不断发展，编码也随之增加。但SIP允许旧的信头和功能当不再需要时被删除，以保证协议和编码的简洁性和精确性。1功能可扩展性使