IP多媒體會話業(yè)務相關問題探討
2004/08/17
1 引言
目前，傳統(tǒng)的固定電話運營商正面臨著來自移動運營商的巨大挑戰(zhàn)。據報道，通信比較發(fā)達的國家，移動通信已經開始取代傳統(tǒng)固定電話的基礎地位。在我國，根據信息產業(yè)部統(tǒng)計數據，截止到2003年6月，國內手機用戶數已經超過了固定電話用戶數。在此之前，國內移動通信運營商的業(yè)務總收入和收入增長率已經超過固定電話運營商。這些情況表明，移動通信正憑借其便于攜帶和個人通信等特點，吸引了越來越多的用戶使用手機通話，在以語音業(yè)務為代表的傳統(tǒng)電信業(yè)務中，移動通信已經取代固定電話成為電信第一大業(yè)務方式。
傳統(tǒng)固定電話業(yè)務被移動通信超越，這是由用戶需求和技術屬性所決定的，是電信業(yè)發(fā)展不可逆轉的趨勢，是固定電話運營商依靠自身的努力所無法改變的。以固定電話業(yè)務為主的運營商在傳統(tǒng)電信業(yè)務已不占優(yōu)勢的情況下，如果要生存和發(fā)展，就必須開創(chuàng)新的增收渠道，培育有效的業(yè)務增長點。
2 固網運營商開放多媒體會話業(yè)務的必要性
面對來自移動通信的競爭，引入新的技術、開拓新的增值業(yè)務、培育新的固定網業(yè)務價值鏈是固定電話運營商增強自身競爭力的必然選擇。
現在人們對通信的需求已不再滿足于簡單的電話業(yè)務了，特別是20世紀90年代以來，受因特網迅猛發(fā)展的影響，大量的數據業(yè)務、消息業(yè)務、視頻業(yè)務涌現出來了。這些業(yè)務多是借助目前寬帶網絡的擴展而逐步發(fā)展起來的，它們需要消耗越來越多的帶寬，并要求保證足夠的安全和穩(wěn)定的服務質量，固定電話運營商在這些方面與移動運營商相比仍具有較大的優(yōu)勢。但是，傳統(tǒng)的電信網絡是無法滿足如此多業(yè)務同時開展的需求的，而用戶并不歡迎為使用多種業(yè)務而攜帶多個用戶終端的方式，因此運營商應建設能為用戶提供通過單一終端接入多種業(yè)務的網絡。目前有兩種建設思路：一種是不同的業(yè)務分別組建獨立的網，但設置統(tǒng)一的用戶接入平臺，建設一個相對用戶的“統(tǒng)一虛擬網絡”；另一種是建設新的、具有統(tǒng)一架構的基礎網絡來同時承載主要業(yè)務。未來電信網絡應采用何種結構還沒有定論，但從降低組網成本的角度考慮，目前多傾向于采用基于IP協(xié)議的網絡來同時傳輸多種業(yè)務。
IP網絡原來是為了數據業(yè)務的傳輸而設計的，隨著應用的發(fā)展，現有的IP網絡可以同時滿足語音、數據和圖像3種基本媒體形式的傳輸需要，并且傳輸成本低于原有的電路交換網，但也存在著不少問題，如網絡安全問題、用戶認證及計費的準確性、網絡的綜合管理、提高QoS的保證能力等，因此在IP網絡上大規(guī)模開展有較高安全性要求的電子政務、電子商務等尚需一定時間，但將其應用于一般的娛樂、教育、語音和圖像傳輸等還是可行的。
固網運營商可以利用IP網絡開展的新業(yè)務包括IP電話、移動數據、短消息、IP會議電視、網絡教育、遠程醫(yī)療、網絡咨詢、網絡證券、電子商務、電子政務、互動游戲、視頻點播、遠程監(jiān)控等。其中，語音業(yè)務和視頻業(yè)務是目前可以預見的盈利重點，因此本文將這兩種業(yè)務及其衍生的增值業(yè)務以及它們與其它業(yè)務組合而成的新業(yè)務作為討論的重點。由于這些業(yè)務均包含在國際電聯規(guī)定的會話業(yè)務的范疇內，因此我們將其泛稱為IP多媒體會話業(yè)務。
3 多媒體會話業(yè)務包含的業(yè)務類型分析
IP多媒體會話業(yè)務是指在兩點間或有限多點間實時交互式多媒體通信業(yè)務以及在其上衍生的與其它業(yè)務形式的組合業(yè)務。這要求業(yè)務系統(tǒng)必須能夠為在不同地點的兩個用戶建立可以選擇服務質量等級的媒體通道，并傳輸包括實時語音、視頻數據流、數據(包括文本)、靜態(tài)圖像(如相片和圖片)等媒體形式的信息。語音和圖像是其中的基本媒體傳送形式，但在一些具體業(yè)務中不是必須的。IP多媒體會話業(yè)務包含如下類型：
(1)會話式多媒體業(yè)務：在兩方或有限多點間同時使用多種媒體進行的實時、對時延敏感的多向交互通信，如IP電話/IP可視電話或IP視頻會議。
(2)組合業(yè)務：會話業(yè)務結合相關信息應用的業(yè)務，如統(tǒng)一信息平臺。
(3)會話業(yè)務與其它多媒體業(yè)務組合：如在線游戲結合可視電話或3D電話會議等。
3.1 功能模型
多媒體會話業(yè)務系統(tǒng)的基本結構是在兩個通過雙向通道通信的點到點的終端之間直連的結構。通常媒體通道雙向是對稱的，但也可以有所不同。有時業(yè)務可以發(fā)生在多點之間(如電話會議)，此時終端之間的連接通過專用的媒體流復用設備進行處理。
該網絡的框架結構和規(guī)模大小并不影響該業(yè)務的屬性，而且運營商采用的網絡結構并不是惟一的。兩個終端在發(fā)起任何通信請求時應通過運營商的身份認證并且不會受到來自第三方的安全攻擊。整個網絡中的各個節(jié)點可以及時地將自身的狀態(tài)和相關管理信息以統(tǒng)一的接口上報。兩個終端之間的通路是一條可以有選擇服務質量的通路。用戶的多種媒體信息通過終端的編解碼后轉換為統(tǒng)一的可以在IP網絡上傳輸的分組數據包。運營商可以有效地控制網絡中連接的終端的通信過程，但這種控制形式并不是惟一的，當承載網可以提供對用戶業(yè)務端到端的有效控制時，終端的智能化可以很高，網絡僅提供最基本的連接操作。
3.2 多媒體會話業(yè)務的詳細類型
目前，已經開展研究或進入實用的多媒體會話業(yè)務包括實時語音業(yè)務、語音增值業(yè)務、視訊業(yè)務和消息類業(yè)務等類型。
3.2.1 實時語音業(yè)務
實時語音業(yè)務是指在點到點的或點到有限多點(3點內)的用戶問通過終端交互實時語音的業(yè)務。它是通過在以TCP/IP為傳輸層協(xié)議的網絡上傳輸/接收用戶終端發(fā)出的語音編碼來實現的。
在業(yè)務實現過程中，用戶終端能找尋到處于網絡內任意點的、支持實時語音業(yè)務的被叫用戶終端；支持用戶與另一網絡中支持點到點語音業(yè)務的終端進行通信；能夠將用戶終端采集的語音和其它信號轉換為分組數據包，并在兩個終端之間建立一條能夠提供一定QoS保證的媒體通路；管理者對整個通信過程可以進行實時的監(jiān)控；可以為用戶提供多種多樣的計費方式和必要的計費精度；可以根據用戶的需求，在整個通信過程中增加新的業(yè)務模式；為整個通信過程提供一定級別的安全保證，如用戶身份不被假冒、用戶通信過程的加密。
3.2.2 語音增值業(yè)務
語音增值業(yè)務是在實時語音業(yè)務的基礎上，通過對業(yè)務功能的擴展來實現的。它包含需集中數據庫處理的業(yè)務和分散處理的業(yè)務，如IP 800、呼叫轉接、呼叫前轉、呼叫保持、呼叫等待、呼叫完成以及電話會議等業(yè)務。
3.2.3 實時視頻業(yè)務
實時視頻業(yè)務主要指可視電話。可視電話是點到點的或點到有限多點(3點內)的用戶通過終端交互實時視訊/語音的業(yè)務。它是通過在以TCP/IP為傳輸層協(xié)議的網絡上傳輸用戶終端發(fā)出的圖像/語音編碼來實現的。其可實現的增值業(yè)務與基本語音業(yè)務類似，如可視公話、呼叫轉接、呼叫前轉、呼叫保持、呼叫等待、呼叫完成等。
3.2.4 通用個人通信
通用個人通信業(yè)務是一種網內移動性的服務，業(yè)務使用者使用一個惟一的個人通信號碼，可以接入任何一個網絡并能跨越多個網絡接收任意類型的語音/視訊呼叫。個人通信號碼可以按照使用者的要求，翻譯成相應的通信號碼并進行路由選擇，將來話接到使用者所指定的地方。呼叫不受地理位置的影響，但可能會受到終端能力和網絡能力的限制。
通用個人通信業(yè)務主要分為來話部分和管理部分。對于通用個人通信來話部分，主叫用戶在業(yè)務開放范圍內的任何一部終端上，只要撥該業(yè)務使用者的個人號碼，系統(tǒng)就可以按照通用個人通信用戶的登記將呼叫接到所指定的終端上。通用個人通信使用者可以將呼叫轉移到任何國內外公眾網的固定電話、移動電話、視訊終端、可直接撥入的多媒體郵箱等。通用個人通信使用者作為主叫，可以在業(yè)務開放范圍內的任何一部終端上進行查詢、修改來話參數的管理操作。
3.2.5 IP VPN業(yè)務
VPN業(yè)務是針對大量的通信交互信息發(fā)生在集團內部的情況，利用已有的電信網絡設備，將企業(yè)分布于各地的分支機構通過VPN組成一個虛擬的企業(yè)專網進行通信的業(yè)務。IP VPN業(yè)務可為企業(yè)用戶提供多種接入方式、可自定義的企業(yè)專用撥號方案、豐富的呼叫模式和靈活的計費方式。IP VPN業(yè)務支持企業(yè)內部呼叫、出企業(yè)呼叫和遠程接入呼叫模式。另外，根據用戶接入終端的類型，又有語音VPN和可視VPN兩種模式。
3.2.6 信息類業(yè)務
信息類業(yè)務傳輸的內容包括圖片、文字、地圖、商業(yè)卡片、交互式視頻等多種形式。目前已經在PSTN和移動網絡中實現了文本消息業(yè)務(SMS)、增強消息業(yè)務(EMS)和多媒體消息業(yè)務。在IP多媒體會話業(yè)務中主要考慮基本語音\視訊業(yè)務和信息類業(yè)務相結合的新業(yè)務形式，如統(tǒng)一消息平臺、短消息指示業(yè)務。
統(tǒng)一消息平臺就是將信息源，即用戶的語音/視訊終端，通過一個公共的處理平臺相連，用戶通過多種途徑(包括通過計算機、手機、固網的終端等)與統(tǒng)一消息平臺“相連”，就可以得到多種媒體形式的信息服務，如收發(fā)多媒體短消息、多媒體信息訂制(如股市信息、航班信息等)、多媒體E-mail、天氣預報等。
短消息指示業(yè)務主要用于在基本語音/視訊業(yè)務無法正常完成或在用戶預先指定的情況下，將發(fā)端用戶發(fā)起的任意類型呼叫轉移到消息平臺，由消息平臺按用戶預先定制的形式，向被服務用戶發(fā)送一個通知。此時被服務用戶所用的終端能夠加以顯示。該業(yè)務還提供查詢機制，被服務用戶可以通過多種方式查詢其所知道的消息平臺上存儲的信息。
3.2.7 其它
在多媒體會話業(yè)務中還有一些新的業(yè)務有待研究，如用戶的移動和定位、業(yè)務系統(tǒng)資源的出租、網絡互動教育、網絡咨詢、網絡互動電子商務、綜合電子政務和互動游戲等。這些業(yè)務將基本語音/視訊業(yè)務與其它業(yè)務系統(tǒng)相結合開發(fā)出新的業(yè)務形式。
4 建立合理的運營模式
傳統(tǒng)固定網電話業(yè)務的運營模式和商業(yè)模式都較為單一，這是因為承載網和業(yè)務系統(tǒng)的資源都掌握在運營商手中，限制了通過其它力量來推動業(yè)務的改進和開發(fā)。而多媒體會話業(yè)務的業(yè)務層與承載層并不是嚴格保持一致，運營商的網絡可以通過開放的業(yè)務接口供其它實體參與到業(yè)務的運營中來。這些商業(yè)實體一部分提供與業(yè)務內容相關的服務，即內容提供商；一部分通過租用運營商的網絡或平臺提供相關的服務，即虛擬運營商。這些不同實體可以通過合作來共同推動新業(yè)務的開展，而運營方式的選擇和運營商與合作實體誰占主導地位有關。
未來多媒體會話業(yè)務可能的運營模式有下列幾種。
(1)資源租用模式
在這種模式下，內容提供商和電信運營商是彼此獨立的，內容提供商制作相關內容，通過電信運營商提供的內容傳輸和存儲平臺傳遞給用戶。
可以是內容提供商租用運營商的網絡資源，并支付網絡使用費用，用戶通過使用內容提供者的服務，為內容提供商付費；也可以是內容提供商提供內容源，服務提供商支付一定的內容使用費用，用戶通過使用服務提供商的服務，為服務提供商付費。
這種模式的特點是各自的風險各自分攤，有利于運營商在市場不明的情況下，吸引有實力的合作者來開拓相關的市場。如何建立合理的商業(yè)模式鏈，收費模式和盈利模式十分重要。
(2)風險共擔模式
在這種模式下，內容提供商和電信運營商是合作關系，內容提供商提供寬帶服務內容，利用電信運營商的網絡資源，為用戶提供服務。電信運營商和內容提供商按照事先的約定分配利潤或分擔風險。但電信運營商和內容提供商必須解決相互信任問題。
(3)業(yè)務內容促進網絡建設模式
目前，制約寬帶網絡發(fā)展的主要因素是可以提供的業(yè)務內容太少。電信運營商需要通過提供豐富的內容來刺激用戶對于寬帶網絡的需求，這在目前寬帶發(fā)展的啟動期是非常有效的一種方式。
在寬帶網絡發(fā)展初期，一切都處在開創(chuàng)階段，運營商可以與內容提供商合作，采取寬帶接入和寬帶業(yè)務綁定的方式，即電信運營商將這些內容與寬帶接入捆綁銷售，所得的收入由運營商和各內容提供商進行分成。如中國電信的互聯星空就是典型的代表。
這種模式的關鍵問題是電信運營商應用長遠的眼光來看待相關問題，明確自己在整個應用產業(yè)鏈中的位置和作用，為建立健康的多媒體應用產業(yè)鏈作出更多賦有成效的工作。
5 實現IP多媒體會話業(yè)務采用的協(xié)議
由于多媒體會話業(yè)務可以細分為多種不同的具體業(yè)務，因此必須采用可以同時滿足多種基本業(yè)務需求的通信協(xié)議。目前可以用來構建多媒體會話業(yè)務網絡的通信協(xié)議典型的有H.323和SIP。這兩種協(xié)議已被先后用于VoIP網絡的建設，并積累了一定的運營經驗。這兩種協(xié)議是完全并行的，不可能互相兼容，因此需要解決兩者互通的問題。
H.323協(xié)議最初是為在分組網上開展會議電視業(yè)務而設計的，雖然它被廣泛地應用于IP電話業(yè)務，但其對多媒體的處理能力遠超出了IP電話的需要。該協(xié)議用于開展IP多媒體會話業(yè)務時，實際上是一個完整的協(xié)議族，包含H.225、H.245、H.235、H.450、H.341等協(xié)議。H.323協(xié)議是作為整個協(xié)議族的框架性標準出現的，是一個較為完善的建議，比較符合電信網集中控制和處理的要求。從國內已經建成的IP電話系統(tǒng)來看，H.323協(xié)議可以用來構建任意規(guī)模的IP電信業(yè)務系統(tǒng)。
ITU-T的H.323協(xié)議著眼于在基于分組電信網絡中實現多媒體通信系統(tǒng)，其功能復雜、結構嚴謹。H.323協(xié)議較為復雜，一方面是由于它采用了多個子協(xié)議，而且它們之間沒有清晰的界隔，造成了彼此功能重復；二是由于它采用集中管理方式并且網絡結構相對穩(wěn)定，因此H.323協(xié)議沒有過多地考慮今后的可擴展性，只是在ASN.1對H.323協(xié)議的描述規(guī)范中一般都留有nonstardParam非標準參數這樣一個供擴展之用的域。因此，H.323協(xié)議很適合應用于IP多媒體會話業(yè)務的框架結構，而網絡中到用戶端的部分適合采用更為靈活的協(xié)議。
SIP是另一套可用于IP電話的體系結構，是一個與H.323并列的協(xié)議。SIP具有簡單、擴展性好以及與現有的Internet應用緊密的特點。它是一個分布式的協(xié)議，它盡力將網絡設備的復雜性推向網絡邊緣，與以H.323協(xié)議為基礎的IP網絡相比，SIP需要相對智能的終端和相對簡單的網絡核心。
SIP繼承了Internet協(xié)議的一些優(yōu)點，其復雜度比H.323協(xié)議要低得多。其以文本方式表示其消息，所以只需要相對簡單的生成器和詞法語法分析器，非常容易擴展。但SIP這種過高的靈活性反而造成在遵循SIP的不同產品互通時需要做大量的標準化工作。而且采用SIP的用戶終端由于過于智能化，因此在用于網絡到用戶端的部分時存在一定的隱患。
目前常提及的MGCP和H.248協(xié)議與上述兩者不屬于同一層面，它們不涉及整個IP電話的體系結構，主要用于解決上述兩種協(xié)議中IP到用戶端的問題。它們不僅可以用于H.323的IP電話系統(tǒng)，也可以用于SIP的IP電話系統(tǒng)。H.248協(xié)議從基本思路上來說與MGCP是一致的，但在多媒體處理能力上相比于MGCP大大推進了一步。在IP多媒體會話業(yè)務中，H.248協(xié)議將起到非常關鍵的作用，而MGCP僅作為目前的一種過渡。
H.323屬于國際電聯(ITU)標準，以它為標準構建的IP電話網很容易與傳統(tǒng)PSTN兼容，從這一點來看，H.323更適合于構建電話到電話的電信級大網，而事實上，國際上幾乎所有的商業(yè)性IP電話網都是以H.323為基礎的。有了H.248協(xié)議作補充，H.323最大程度地避免了原先過于復雜的缺陷，具備了建設完整的IP多媒體會話業(yè)務系統(tǒng)的條件。而SIP是由一些Internet愛好者提出的，協(xié)議相對簡單，但功能也相對簡單，也可用于承載多媒體業(yè)務。目前，許多運營商正采用SIP構建試驗網。若想利用SIP構建電信級大網，必須對它進行進一步研究。
6 結語
未來的電信事業(yè)的發(fā)展將更多遵循“需求決定業(yè)務，業(yè)務決定技術”的原則。因此，在國內電信行業(yè)處于新舊格局變動之際，有必要首先對未來電信網帶來利潤的主要業(yè)務進行研究。通過這種研究，來確定業(yè)務的開展模式以及對網絡承載能力的需求，如業(yè)務實現流程、多業(yè)務的統(tǒng)一網絡實現、安全、保證服務質量等。在此基礎上探討未來電信網絡應采取何種技術會少走很多彎路。
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