SIP與H323在視頻通信中的區別

ID:107189 · 發表于 2016-3-5 17:10

下面是一個SIP呼叫建立過程的示意圖：

圖1 SIP呼叫建立過程

1)SIP用戶代理向SIP代理服務器發送呼叫建立請求(INVITE)；
2)SIP代理服務器向重定向服務器發送呼叫建立請求；
3)重定向服務器返回重定向消息；
4)SIP代理服務器向重定向服務器指定的SIP代理服務器發送呼叫建立請求；
5)被請求的SIP代理服務器使用非SIP協議例如域名查詢或者LDAP等到定位服務器查詢被叫位置；
6)定位服務器返回被叫位置(被叫SIP代理服務器)；
7)被請求的SIP代理服務器向被叫SIP代理服務器發送呼叫建立請求；
8)被叫SIP代理服務器向SIP用戶代理(被叫)發呼叫建立請求(被叫振鈴或顯示)；
9)被叫用戶代理向被叫SIP用戶代理服務器發同意或拒絕；
10)被叫用戶代理服務器向主叫代理服務器所請求的代理服務器發同意或拒絕；
11)主叫代理服務器所請求的代理服務器向主教代理服務器發同意或拒絕；
12)主叫代理服務器向主叫SIP用戶代理指示被叫是否同意呼叫請求。
呼叫建立后雙方根據協商得到的媒體和壓縮算法等信息相互通訊。呼叫拆除過程類似于建立過程，在這里不再描述。
SIP用于視頻通信的優勢與問題
由于SIP協議與H.323協議族都基于分組交換網絡，而當前分組交換網上最成熟的視頻通信系統都基于H.323協議族。所以使用SIP協議的視頻通信系統不可避免地需要和H.323系統比較來得到優勢與不足。雖然SIP協議和H.323協議族并不是誰替代誰的競爭關系，但是通過比較得到的優勢和不足可以幫助我們在不同的條件下作出更恰當的選擇。
協議功能模塊比較
SIP協議功能模塊中用戶代理等價于一個H.323的終端(或者分組交換網絡側的網關)，SIP服務器則等價于H.323的網守。另外，SIP類似H.323中的RAS和Q.931協議，而SDP則相當于H.245。在IETF的SIP體系結構中，媒體流的承載采用了RTP協議，這是和H.323一樣的。所以，H.323與IETF的SIP主要的不同在于呼叫信令和控制是如何實現的。
基本呼叫的建立和拆除
H.323第二版的呼叫建立是基于可靠的傳輸協議-TCP協議，所以呼叫建立需要兩個連接階段：TCP連接建立和呼叫連接建立。而在H.323第三版，支持TCP和UDP，因此簡化了呼叫建立過程。SIP的呼叫建立類似H.323第三版的處理過程，使用INVITE信息包。呼叫拆除的過程與呼叫建立相反，主叫和被叫都能拆線，H.323協議采用RELEASE COMPLETE，SIP協議采用BYE。
呼叫控制業務
SIP和H.323都支持呼叫保持、呼叫轉移、呼叫前轉、呼叫等待、電話會議和其他補充業務。以呼叫保持為例：H.323定義了近點呼叫保持和遠點呼叫保持兩種保持業務的場景。網守僅僅透明地傳送SS-HOLD。而SIP實現同樣的功能，只要向需要呼叫保持的一方發送一個更改了SDP描述的INCVITE命令即可。更改的SDP描述段僅將媒體發送的目的地址變為空＜0.0.0.0＞，而其他的內容不變。收到該用戶的UA，讓呼叫保持，直到有新的INVITE到來為止。
SIP的第三方控制
第三方控制是指不參與會話的第三者具有建立呼叫的能力，這個業務特征目前只有SIP具有。H.323也在進行試圖添加同樣的業務功能的工作。第三方控制有很多應用場合，包括秘書為經理撥號、電話營銷的自動撥號、參加者呼叫轉移和呼叫中心業務。
第三方控制是SIP值得很好利用的業務特征。由于SIP的這一特性，ITU-T和IETF在實現PINT(IN和因特網互通)業務時都采用了SIP協議。
能力交換
能力交換的就是彼此交流各自對媒體流的處理能力，確定雙方共有的能力，從而確保多媒體信號被雙方接受。H.323采用H.245協議進行能力交換。終端的所有能力都描述在一組Capability Descriptor結構中，它們的每個項是一個Simultaneous Capabilities結構和一個Capability Decriptor Number。借助這種結構，每個終端能力的精確信息被表示在相關的緊縮結構中。
SIP使用SDP來進行能力交換，主叫方使用一個OPTION需求去找出被叫，當前，SIP還不如H.245有完整靈活的協商能力，因為受制于SDP的表達方式，例如SIP不支持不對稱能力交換(只收或只發)以及聲頻和視頻編碼的并發能力。
服務質量
服務質量包含很多不同方面的指標，一個和多媒體流相關的QOS參數包括帶寬、最大時延、時延抖動和包丟失率。另外，還有呼叫建立時延影響感覺的QOS，它在很大程度上依賴于信令協議。呼叫時延也依賴所用的承載信令信息的傳輸協議，尤其是在信令信息丟失需要重傳的時候。所以，對于媒體流，我們首先考慮信令協議對QOS的支持，然后再考察呼叫建立時延，因為呼叫建立時延受錯誤檢測和錯誤糾正機制的影響。
媒體流的QOS支持
在H.323中，網守提供一組豐富的控制和管理功能，包括地址翻譯、接納控制、帶寬控制和地域管理；網守中還提供呼叫控制信令、呼叫簽權、帶寬管理和呼叫管理等選擇功能。SIP它自身不支持管理和控制功能，而是依賴于別的協議。
近年來，新的分級服務體系結構開始引人注目，H.323第三版能提供某些基于QOS協商參數(位流速、時延、抖動)的分級服務，在呼叫初始化時，終端可以申請擔保的服務、受控服務和無指明服務的一種，SIP和H.323老版本均不支持類似的服務。
呼叫建立時延
H.323第一版在呼叫建立時延時很大。第二版大大改進，而第三版則更好。SIP在呼叫建立時非常類似于H.323第三版，然而，如果UDP呼叫建立失敗，則H.323第三版要好于SIP，H.323第三版幾乎同時建立一個UDP的連接和一個TCP連接，它提供一個有效的機制，如果UDP連接成功則關閉TCP連接；否則，立刻啟用TCP。SIP是順序地操作UDP和TCP，如果UDP失敗，則會增加呼叫建立時延。
環路檢測
為防止環路，H.323定義PathValue域來指出信令信息在丟棄前可達到的最大數目。問題是定義一個適用的值很關鍵。此外網絡變化后，這個值也要相應改。
SIP采用了via頭字段，檢查其內容，如果新端點已出現在via列表中，則表示有環路了。SIP的方法好于H.323。
互操作性
版本之間的互操作性：
H.323的完整的后向兼容性使所有的不同H.323版本都能實現無縫集成。
在SIP方面，新版本可能使某些舊功能不再被實現。
與其他信令協議的互操作性：
要支持傳統的電信業務，VOIP信令協議必須支持ISDN和七號信令，Q.931接口用于User-Network接口(UNI)和ISUP用于Network-Network(NNI)，然而，由于H.323的呼叫建立只是七號信令／ISUP的一個子集，所以H.323只能部分地轉換七號信令的信息。H.32X系列定義了其他互操作協議，如H.320用于ISDN和B-ISDN，H.324用于GSTN。
SIP協議目前的版本不提供No.7信令的翻譯，但有不少Internet的協議草案在進行這方面的工作。而且隨著軟交換概念的提出和發展，SIP受到重視，SIP有可能作為軟交換設備之間的信令協議，成為各種信令互操作的紐帶。
實現的難易性
H.323信令信息是符合ASN.1PER的二進制編碼。需要特殊的編解碼器。
SIP信息是基于文本的，采用ISO10646以UTF-8編碼。基于文本的編碼很容易用Java，Tcl和Perl等語言來實現，調試方便。
SIP協議在視頻通信中的應用
SIP協議是一個建立會話的協議，類似于電話網中的信令。從理論上說，SIP協議可以用于任何基于會話的應用。因此視頻應用當然也不例外。當前在企業網、局域網內使用SIP協議提供視頻應用完全沒有問題。但是當SIP協議應用在為公眾服務的大范圍大規模電信網絡中提供視頻應用則實例較少。主要原因在上面SIP協議用于視頻應用的優勢與缺陷中已有提及。但是問題的根源在于SIP協議來源于IETF，電信行業標準主要來源于ITU。IETF與ITU屬兩大陣營。IETF來源于計算機行業，推崇盡力而為、免費服務與分散的控制。ITU來源于電信行業，推崇保證服務質量、收費服務與集中控制。SIP要在電信視頻通信網得到應用，必須解決管理、計費以及服務質量等問題。
服務質量問題與SIP協議本身無關，是否能保證服務質量問題關鍵在于分組網絡服務質量。所以SIP協議與H.323協議在服務質量問題上是一致的，與他們比較的是基于電路的H.320視頻應用。
SIP本身并不考慮計費，我們可以在用戶代理服務器上收集計費數據。從這點看，似乎使用SIP協議的視頻應用問題不大。實際上問題在于SIP協議是IETF協議，某種程度上是分散控制。終端擁有很強大的智能，雖然通常只實現用戶代理，但是完全可以實現用戶代理服務器甚至定位服務器。用戶很容易可以繞開收集計費信息的電信運營商設備直接在分組層取得視頻服務。這樣電信運營商就得不到預期的利潤，也就沒有動力建設基于網絡。
雖然SIP協議用于電信視頻應用存在問題，但是隨著SIP協議首先在語音交互中的應用以及軟交換中的使用，可以看到SIP協議還是有較好的前景。未來網絡趨于分組網絡，網絡趨向使用簡潔有效的協議，所以SIP協議有可能在未來視頻通信網絡中得到廣泛應用。

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SIP與H323在視頻通信中的區別