（计算机应用技术专业论文）基于h323协议簇的语音还原技术.pdf

摘 要 随着i n t e r n e t 的 迅速发展， 实时多媒体通信己 经成为网络发展的一个趋势 和热点。传统的 p s t n己经远远不能满足人们对语音、图像以及数据的要求。 工 n t e r n e t技术的不断发展以 及语音、图 像压缩技术的进步使得这种需要变为可 能。i p包交换技术的成熟，特别是其在语音方面的应用，使得各通信厂商已 经 把下一代网络的发展方向都定位于i p 骨干网和软交换技术，使得多媒体业务等 能够在今后的通讯网络中得到最大的支持和应用， 而传统的电路交换技术随着多 媒体业务的发展将逐渐被淘汰。 目前，利用i p 网络实现语音通信已经得到广泛的应用，这就是v o i p 技术， 即人们通常所说的i p 电话。 v o i p 可以 采用多种协议来实现，其中最具代表性的 是h . 3 2 3 协议簇和初始会话协议s i p . h . 3 2 3 标准是i t u - t 提出的多媒体通信协 议簇，目 前已经在v o i p 领域得到了广泛的应用， 大部分厂商开发的i p 电话产品 都支持h . 3 2 3 协议， 相对于s i p 来说更加成熟， 因此选择基于h . 3 2 3 协议簇来研 究对语音的还原。 本文首先介绍了v o i p 的背景和发展前景， 分析了研究v o i p 语音还原技术的 意义和实用价值， 之后在深入研究h . 3 2 3 协议簇( 包括a s n . 1 编码、 r a s , h . 2 2 5 . 0 呼叫信令、h . 2 4 5 和各种c o d e c )的基础上， 对基于h . 3 2 3 的语音通信信令过程 进行了系统的研究， 并在此基础上我们设计开发了一个基于h . 3 2 3 协议簇的v o i p 语音还原系统，实现了从 i p原始数据包中对语音的还原。在文章中对该系统的 实现方法作了具体的阐述。 在实验室搭建的环境下进行的测试结果表明，该系统能够正确地从i p 原始 数据包中将语音还原出来， 支持多组通话同时进行、 有网守参与的情况， 并且系 统在设计过程中充分考虑到快速连接、 隧道机制等h . 3 2 3 的新特征， 对这些特征 也做了测试，能够完全支持。 h . 3 2 3 系统是公认的v o i p 标准之一，它主要针对基于包交换的多媒体会议 而提出的，因此音频通信只是h . 3 2 3 系统的一部分。今后基于i p 包的还原技术 可以进一步推广到其它媒体流的应用， 包括视频通信、 传真数据等等， 此外由于 s i p 也是一种重要的v o i p 标准， 将语音还原技术扩展到对 s i p 协议的支持也是 我们未来的目标。 第 3页 关键词 基于i p 的语音， 公众电话交换网， h . 3 2 3 ， 初始会话协议s i p ，电路交换网， 服务质量， 用户数据报协议， 传输控制协议， 国际电信联盟电 信标准部， 工 n t e r n e t 工程任务组 第 a页 a b s t r a c t w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f c o m p u t e r s c i e n c e a n d n e t w o r k t e c h n o l o g y , i n f o r m a t i o n n e t w o r k b a s e d o n r e a l - t i m e m u l t i m e d i a c o m m u n i c a t i o n h a s b e c o m e t h e f o c u s a n d t e n d e n c y a l l o v e r t h e w o r l d . n o w t h e t r a d i t i o n a l p s t n c a n n o t s a t i s f y t h e g r o w i n g r e q u i r e m e n t s f o r a u d i o , i m a g e o r d a t a t r a n s m i s s i o n . t h e d e v e l o p m e n t s o f i n t e r n e t a n d d a t a c o m p r e s s i o n t e c h n i q u e s m a k e i t i m p o s s i b l e t o s e n d m u l t i m e d i a i n f o r m a t i o n o v e r p a c k e t - s w i t c h e d n e t w o r k . t h e v o i c e o v e r i p a p p l i c a t i o n a n d i p p h o n e s a r e a c c e p t e d w i d e l y a n d m o s t v e n d o r s a r e f l o o d i n g t h e m a r k e t w i t h v o i p p r o d u c t s a n d s e r v i c e s . o n c e p e o p l e a r e a w a r e o f t h e b e n e f i t s a n d a p p l i c a t i o n s o f v o i c e o v e r i p , t h e y c a n n o t r e f u s e i t a n y m o r e a n d i n t h e f u t u r e t h e t r a d i t i o n a l c i r c u i t - s w i t c h e d n e t w o r k w i l l b e r e p l a c e d . v o i c e o v e r i p ( v o i p ) u s e s t h e i n t e r n e t p r o t o c o l ( i p ) t o t r a n s m i t v o i c e a s p a c k e t s o v e r a n i p n e t w o r k . s o v o i p c a n b e a c h i e v e d o n a n y d a t a n e t w o r k t h a t u s e s i p , l i k e i n t e r n e t , i n t r a n e t s a n d l o c a l a r e a n e t w o r k s ( l a n ) . s e v e r a l p r o t o c o l s a r e u s e d t o s e t u p a n d t e a r d o w n c a l l s , c a r r y i n f o r m a t i o n r e q u i r e d t o l o c a t e u s e r a n d n e g o t i a t e c a p a b i l i t i e s . t h e m o s t t w o p o p u l a r s t a n d a r d s a r e h . 3 2 3 a n d s i p . s i p i s t h e i e t f s s t a n d a r d f o r e s t a b l i s h i n g v o i p c o n n e c t i o n . a n d h . 3 2 3 i s t h e i t u - t s s t a n d a r d t h a t s p e c i f i e s t h e c o m p o n e n t s , p r o t o c o l s a n d p r o c e d u r e s t h a t p r o v i d e m u l t i m e d i a c o m m u n i c a t i o n s e r v i c e s ( r e a l - t i m e a u d i o , v i d e o a n d d a t a c o m m u n i c a t i o n s ) o v e r p a c k e d n e t w o r k s . c o m p a r e d t o s i p , h . 3 2 3 f a m i l y i s m o r e m a t u r e a n d h a s o c c u p i e d l a r g e s h a r e o f t h e m a r k e t . s o w e c h o o s e h . 3 2 3 s t a n d a r d t o s t u d y t h e a u d i o r e t r i e v a l s y s t e m . o n t h e b a s i s o f b a c k g r o u n d i n t r o d u c t i o n a n d d e v e l o p m e n t a n a l y s i s f o r v o i p , t h e i d e a o f c o n s t r u c t i n g a n a u d i o r e t r i e v a l s y s t e m b a s e d o n h . 3 2 3 s t a n d a r d i s p r o p o s e d i n t h i s p a p e r . f o r t h i s p u r p o s e , t h e r e l a t e d p r o t o c o l s o f h . 3 2 3 f a m i l y a r e a n a l y z e d i n d e s c r i p t i o n a t f i r s t , s u c h a s a s n . 1 , r a s , h . 2 2 5 . 0 c a l l s i g n a l i n g , h . 2 4 5 c o n t r o l s i g n a l i n g a n d t h e c o d e c s . b a s e d o n t h e s t u d y o f c a l l p r o c e d u r e s i n t h e h . 3 2 3 s y s t e m , t h e f o l l o w i n g p a p e r d e s c r i b e s t h e m e t h o d t o c o n s t r u c t a n a u d i o r e t r i e v a l s y s t e m . t h e 第 5页 m a i n f u n c t i o n o f t h i s s y s t e m i s r e t r i e v i n g t h e a u d i o f r o m i p p a c k e t s l o g f i l e . a c c o r d i n g t o t e s t r e s u l t s i n t h e l a b , t h i s s y s t e m c a n r e t r i e v a l a u d i o f r o m i p p a c k e t s c o r r e c t l y a n d s u p p o r t s e v e r a l s i t u a t i o n s , s u c h a s g a t e k e e p e r i n v o l v e d , e t c . a n d 七 h e n e w f e a t u r e s o f h . 3 2 3 s u c h a s f a s t - s t a r t a n d t u n n e l i n g c a n a l s o b e s u p p o r t e d . s i n c e t h e h . 3 2 3 s t a n d a r d i s d e f i n e d f o r m u l t i m e d i a c o m m u n i c a t i o n b a s e d o n p a c k e t s , a u d i o c o m m u n i c a t i o n i s o n l y p a r t o f i t . t h e a u d i o r e t r i e v a l s y s t e m c a n b e e x t e n d e d t o o t h e r a p p l i c a t i o n s , s u c h a s v i d e o , f a x , d a t a , e t c . a n d i n t h e f u t u r e i t w i l l b e t h e p u r p o s e o f u s t o m a k e t h e s y s t e m s u p p o r t n o t o n l y h . 3 2 3 b u t a l s o s i p a n d o t h e r s t a n d a r d s . o r d s v o i p ( v o i c e o v e r i n， p s t n , h . 3 2 3 , s i p ( s e s s i o n i n i t i a t i o n p r o t o c o l ) ， s c n ( s w i t c h e d c i r c u i t n e t w o r k ) ，q o s ( q u a l i t y o f s e r v i c e ) ，u d p ( u s e r d a t a g r a m p r o t o c o l ) , t c p , i t u - t , i e t f 第 6 页 第1 章绪 论 l . 1 . v o i p 简介 v o i p ( v o i c e o v e r 工 p ) 是一种在基于i p 的各种网络上传送语音，并以此推 出相应的增值业务的技术。 其基本原理是: 通过语音压缩算法对话音进行压缩编 码处理， 然后把这些语音数据按 i p 等相关协议进行打包， 经过i p 网络把数据包 传输到目的地， 再把这些语音数据包根据次序组织在一起， 经过译码解压缩处理 后，恢复成原来的语音信号，从而达到由i p 网络传送话音的目的。 i p电话与传统电话的区别在于:首先， 传统电话使用公众电话网作为语音 传输的媒介;i p 电话则是将语音信号在公众电话网和工 n t e r n e t 之间进行转换， 对语音信号进行压缩封装，转换成 i p 包，同时，i p 技术允许多个用户共享同一 带宽资源， 改变了 传统电 话由单个用户独占一个信道的方式， 节省了用户使用单 独信道的费用.其次，由于技术和市场的推动， 将语音转化成 i p 包的技术己 变 得更为实用、 便宜， 同时i p 电话的核心组件之一数字信号处理器的价格在下降， 从而使电话费用大大降低，这一点在国际电 话通信费用上尤为明显，这也是 i p 电话迅速发展的重要原因。 1 . 2 . v 。 工 p 技术的发展 以 往，工 n t e r n e t电 话留给人们的印象是话音质量低劣、延迟长、经常断。 但随着技术的发展， 这些现象将不复存在。一方面，随着i t u h . 3 2 3 一系列协议 的推出， 使得工 n t e r n e t 电话的规范逐步完善，各厂商的设备可以互通;另一方 面， 工 n t e r n e t 网络的大力兴建及硬件设备性能的提高为工 n t e r n e t 电话的顺畅提 供了保障;最后，话音压缩技术的发展也为i n t e r n e t 电话的发展铺平了道路。 v o i p 能广泛地采用 i n t e r n e t 和全球i p 互连的环境， 提供比传统业务更多、 更好的业务，它可以在 i p网络上为用户提供价格低廉的语音、传真、视频和数 据业务，比如统一消息系统、虚拟电 话、i n t e r n e t呼叫中 心、电 视会议、电子 商务以及各种信息的存储和转发等等。 工 p电话网络是基于分组交换体系结构的系统，既解决了电 路交换不利于实 现不同类型的数据终端设备之间的相互通信问 题， 又克服了报文交换信息传输延 第 7页 迟太长、不满足许多数据通信系统的实时性要求的缺点。 自v o i p 技术问 世以来， i p 电话在技术上逐步成熟， 标准己 逐渐得到完善， v o i p 受到了广泛关注， 大量产品投入市场，国内外的大规模i p 电话业务目 前正 在逐步开展。短短几年时间，它以从最初的 p c - t o - p c发展到目前最实用的 p h o n e - t o - p h o n e ， 并逐渐走入电 信市场。i p电 话的 真正的重要价值在于: 它是 未来 i p网上实时多媒体应用的一个重要组成部分，而不只是单纯地用它来替代 现有的传统的长途电话，发展前景十分广阔。 1 . 3 . v o 工 p的主要协议介绍 v o i p 的普遍运用是与v o i p网络技术的发展密不可分的。在v o i p 系统中， 技术标准特别是产品之间的协议是非常重要的。最早的v o i p 产品都使用自己的 协议进行通信， 通话的双方必须使用同一产品， 在工 n t e r 公司和m i c r o s o f t 公司 的倡导下，许多企业开始向标准化靠拢。目 前参与 组织有很多 的s i p 标准 ， 其中最主要两种v o i p 实施标准分别为: v o i p技术标准开发和推广的 i t u - t的h . 3 2 3 标准和 i e t f i t u - t 标准:h . 3 2 3 h . 3 2 3 是最早被采纳的v o i p 标准。h . 3 2 3是 工 t u - t多媒体通信协议 h . 3 2 x 中的一部分，该系列标准使得在现有通信网络上进行视频会议成为可能。 协议体系规定了基于分组网进行两点/ 多点实时媒体通信的系统逻辑组件、 消息定义和通信过程。 h . 3 2 3 协议采用了工 s d n 的设计思想，使用q . 9 3 1 协 议完成呼叫的建立和释放，明显地带有电信网可管理性和集中的特征。目 前，h . 3 2 3 协议已 经在网上得到广泛应用， 大部分厂商开发的i p 电 话产品 都支持h . 3 2 3 协议， 国际上如i t x c 和a t 而另一方面需要将这些原始数据包 的还原成语音，也正是本文所要涉及的主要内容。 本文所描述的基于h . 3 2 3 协议簇的语音还原系统的主要功能是从i p 原始数 据包中将语音还原出来， 该系统的实现具有一定的实用价值， 对警方或军方的工 作将会有很大的帮助。 警方或者军方属于比较特殊的用户群体， 他们完全有能力 第 9页 得到有关部门的批准从网关或者其他终端处获取 i p 原始数据包，然后使用我们 的系统通过对这些数据包的 分析将通话内 容还原出 来从中获取有价值的 信息。 该 系统是对v o i p 语音通信进行的监听的初步尝试， 将为i p电话监听的研究打下基 础，并且对音频还原技术的研究也为其他的媒体流( 比如视频数据和传真数据) 的数据还原提供参考。 第 1 0页 第2 章 h . 3 2 3 协议介绍 h . 3 2 3 是国际电 信联盟电信标准部 ( i t u - t ) 制定的用于在i p 网络上进行实 时多媒体通信的协议簇，由呼叫控制、 媒体编码、 管理控制、网络安全和会议通 信等一系列协议组成， 不但包括i p 电话应用， 而且还包括i p 视频和数据应用( 可 选) 以 及多媒体会议应用。 其主要目的是实现位于不同网络中的终端之间的 音视 交互通信，这些网络可以是具有 q o s保证的 ( 如 s c n , a t m等) ，也可以是没有 q o s 保证的 ( 如l a n 等) 。其定义的最重要的两类网络部件是网关 ( g a t e w a y ) 和 网守 ( g a t e k e e p e r ) 。 前者负责不同网络之间的 信令和控制信息转换以 及多 媒体 信息变换和复用， 后者负责网络管理、 带宽管理、 地址翻译和不同管理域之间的 互操作。凡遵从h . 3 2 3 标准的i p 终端称为h . 3 2 3 终端。 h . 3 2 3 主要是针对基于包交换的多媒体会议而提出的，描述了对h . 2 2 5 . 0 , h . 2 4 5 以及其它相关协议的使用， 定义了在分组网上进行多媒体通信 ( 包括实时 的音频、视频和数据传输)所需的组件、协议和规程，其中分组网包括基于 i p 或工 p x的局域网 ( l a n ) 、企业网 ( e n ) 、城域网 ( m a n )和广域网 ( w a n ) 等等。 h . 3 2 3 可以应用在很多环境中，比如只有音频 ( i p电话) ，视频和音频 ( 可视电 话) ， 音频和数据， 音频、 视频和数据，也可以 用于多点多媒体通信。 经过多年 的技术发展和标准的不断完善，该标准己 成为v o i p 公认的国际标准之一。 本章将对h . 3 2 3 协议簇做详细的分析和介绍， 包括协议栈的构成、 相关重要 协议的介绍以及呼叫实现的信令过程等，并且还对目 前倍受关注的o p e n h 3 2 3项 目 做了简单的介绍。 2 . 1 . h . 3 2 3的发展 h . 3 2 3 标准是i t u - t 的s t u d y g r o u p 1 6 提出的， 其第一版本于1 9 9 6 年 1 1 月公布，当初的目的是定义一种在局域网络内进行多媒体通信所应该遵循的标 准，命名为 “ 用于q o s 无保证的l a n 上的可视电话系统和设备，o 随后v 。 工 p 和i p电话的出现，加速了h . 3 2 3 标准的修订，当时对于v o i p 缺 乏统一的标准而导致了产品之间不能兼容，并且随着v o i p 的发展出现了新的需 求， 比如提供个人计算机与电 路交换网络上的传统电话之间的通信。 正是为了迎 合这些需求， h . 3 2 3 第二个版本“ 基于包交换的多媒体通信系统”于 1 9 9 8 年i 月通过， 提出了 在终端( 或网关) 和路由器中采用r s v p 协议实现一定的q o s , 第 i i页 并且在安全性、会议通信和补充业务等方面作了补充和修订。 1 9 9 9 年9 月i t u t 又推出了第三版，增加了h . 3 2 3 和h . 2 2 5 . 0 的几个附录， 从而加强了h . 3 2 3的系统结构以更好地适应与 p s t n的综合。 h . 3 2 3协议簇已经 较为成熟，具备了做电信级大网的特征。 由于v o i p 技术的大量使用，工 t u - t 于2 0 0 0 年1 1 月通过了第四 版h . 3 2 3 v 4 . v 4 比v 3 在很多重要的 领域都有增强，比如: 可靠性， 可扩展性， 适应性。 这些 新的特点使得网关以 后的升级更容易以满足日 益增长的市场要求。 于2 0 0 3 年7 月通过的第五版同前面几个版本不同，并没有引 入较多的功能 而主要是对第四版本作了一些修订，目的是为了使系统更加稳定。 2 . 2 . h 3 2 3 协议栈结构 在o s i 七层参考模型的分层结构中， h . 3 2 3 协议属于应用层的控制协议， 其 协议栈的结构如图2 . 1 所示。 mu l t i m e d i a a p p l i c a t i o n s , u s e r i n t e r f a c e d a t a a p p l i c a t i o n s me d i a c o n tr o l t e r mi n a l co n tr o l a n d ma n a g e m e n t au d i o co d e c s 07 1 1 67 2 3 . 1 6. 7 2 9 vi d e o c o d e c s h. 2 6 1 h. 2 6 3 h. 2 6 4 r t cp rt p h. 2 2 5 . 0 ca l l h. 2 4 5 h. 2 2 5 . 0 ra s v1 5 0 工1 2 0 i t3 8 s i g n a l l i n g u d p 丁 t c p 匡p /u d p u d p t c p /id p t c p u d p i p( 网 络 层) 链 路 层 物 理 层 图2 . 1 h . 3 2 3 协议栈的构成 其中 传 输 层有 两 个并 列的 协 议: u d p ( u s e r d a t a g r a m p r o t o c o l ) , 实时媒体流以及传送终端与网守间交互的信令;t c p ( t r a n s m i s s i o n 用于传送 c o n t r o l 第 1 2页 p r o t o c o l ) ，用于传送呼叫控制和媒体信道控制信令以及数据信号。 t c p是面向 连接的， 它采用超时重发和流量控制的机制提供高可靠性服务: u c p 是无连接的， 它提供高效率的服务， 但并不保证数据的正确到达， 也不保证到达的数据是有序 的。 高可靠性的t c p 用于一次传输要交换大量报文的情况， 高效率的u d p 用于一 次交换少量的报文或实时性要求较高的信息。 h . 3 2 3 是一个庞大的协议族， 正如图2 . 1 中所示，系统的运行需要诸多协议 的相互配合协调工作: 协议栈中的语音编码协议采用g 系列标准， 其中g . 7 1 1 为必选编码方式， 其 余任选。目 前在i p 电话中最常用的是g . 7 2 3 . 1 和g . 7 2 9 a 。视频编码采用h . 2 6 0 系列标准， 如h . 2 6 1 , h . 2 6 3 等。经过编码的语音/ 视频信号封装在r t p( 实时传 输协议，r e a l - t i m e t r a n s p o r t p r o t o c o l )分组中发送到网络上，同时由 r t c p ( 实时传输控制协议， r e a l - t i m e c o n t r o l p r o t o c o l )提供q o s 监测控制。 数据通信采用t . 1 2 0 系列协议， 它是用于多媒体会议的数据协议。 t . 1 2 0 系 列协议规定了如何在一次多媒体多点会议的过程中有效、 可靠且实时地分配应用 数据， 以 确保不相似端点之间 透明的互操作性。 其中t . 1 2 2 / t . 1 2 5 协议定义了多 点通信层的功能、 结构。 t . 1 2 3 协议定义了底层的网络传输协议， 在不同的网络 上向多点通信层提供了共同的接口。 h . 2 2 5 . 0 和h . 2 4 5 是协议栈中的 核心协议， 前者主要用于端点与网守间的通 信以 及呼叫的控制， 后者建立媒体信道， 控制媒体流的传输. 在h . 3 2 3 中， 呼叫 指的是两个端点之间的一种点到点的联系。 而呼叫建立后， 端点之间的通信可能 包含多种媒体， 每种媒体信息在一个逻辑信道上传送。 逻辑信道可以是面向连接 的t c p 通道，也可以是无连接的u d p 通道。每个通道的打开、关闭、参数设定、 收发双方的能力协商等控制功能由h . 2 4 5 协议完成。 h . 2 4 5 的控制信号在一条专 门的可靠通道上传送， 称为h . 2 4 5 控制信道， 控制信道必须先于传送媒体流的逻 辑信道建立，并在通信结束后释放。 在 呼叫 开 始 之 前， 端点 一 般需 要遵 循h . 2 2 5 . 0中的r a s ( r e g i s t r a t i o n , a d m i s s i o n , s t a t u s ，登记、呼叫接纳和状态) 协议，在h . 3 2 3 系统中的控制点 网守上注册， 以便接受网守的呼叫认证管理和地址解析服务: 之后由h . 2 2 5 . 0 中的呼叫控制协议规范端点之间建立呼叫连接的交互过程， 同时建立h . 2 4 5 控制 通道。当控制功能移交给h . 2 4 5以后， 原则上呼叫连接即可释放， 但也可以到整 个通信过程结束后才释放呼叫， 呼叫的释放也遵循h . 2 2 5 . 0 协议的规定。 h . 2 2 5 . 0 协议还规定了在发送前如何对数据进行封装:从栈结构中可以看出音频/ 视频信 第 1 3页 息是用r t p 协议封装的， r a s 协议消息在传输层上用u d p 协议封装，呼叫控制信 息、h . 2 4 5 消息和数据信号用t c p 封装。 2 . 2 . 1 . a s n . 1 编码 a s n . 1 是 “ a b s t r a c t s y n t a x n o t a t i o n o n e ”的 缩写，具体地决定为了 抽象 地表现通讯方式数据结构的记述方法和数据的符号化规则。 它是一种用来描述结 构化信息的标记语言， 主要用于为在不同计算机系统、 应用程序以及网络之间传 递和交换的信息定义协议标准。从o s i 参考模型来看，a s n . 1 属于第六层，表示 ( p r e s e n t a t i o n )层。 a s n . 1 是一种高级抽象数据描述语言，从概念上它与数据声明类似，用于定 义数据的表示、 结构和类型标识， 可以适用于任何需要定义信息抽象语法的情况， a s n . 1 特别适合表示现代通信应用中那些复杂的、变化的及可扩展的数据结构， 在电信管理网 ( t m n ) , o s i 协议，s n m p , h . 3 2 3 等领域有广泛的应用。它以一种 高度抽象的形式表示数据结构信息， 独立于具体的平台、 编程语言和应用程序内 部结构， 为数据类型的定义提供了一种和实现无关的 机制， 这样可以 使编程逻辑 和编译码工作分开来。 作为一种数据描述语言标准， a s n . 1 可分为两个部分， 语法规则和编码规则。 其中语法规则从数据类型、 内容顺序或结构等方面来描述消息内容; 而编码规则 定义了如何编码实际消息中的数据。 a s n . 1 提供了比普通的编程语言更加丰富的 数据结构， 它允许用户自 定义基本数据类型， 并可以 通过简单的数据类型组成更 复杂的数据类型，下面是一个简单的a s n . 1 定义示例: a g e: : u s e r: : =i n t e g e r ( 0 . . 1 2 0 ) 二s e q u e n c e n a m e i a 5 s t r i n g ( s i z e ( 1 二1 2 8 ) ) a g e a g e d e f a u l t 1 8 , a d d r e s s i a 5 s t r i n g o p t i o n a l 在a s n . 1 定义中， 通常以 大写开头的字符串 表示类型名， 小写开头的字符串 表示变量名。 通过这个例子中可以看出， a s n . 1 具备表达简单和复杂类型的能力， 第 1 4页 还可以 对类型根据大小或数值进行约束，并允许将字段标记为o p t 工 o n a l . a s n . 1 有多种编码规则， 而h . 3 2 3 系统使用p e r ( p a c k e t e n c o d i n g r u l e s ) 进行编码。 p e r 是一种非常有效的二进制编码标准， 采用p l v ( 即前同步p r e a m b l e , 长度l e n g t h 、数值v a l u e )的格式。为了提取其中的有用信息 ( 如内 嵌的i p 地 址和端口 号) ，需要对用a s n . 1 编码过的数据包进行仔细的译码。 2 . 2 . 2 . r a s 信令 r a s 是r e g i s t r a t i o n , a d m i s s i o n 和s t a t u s 的 缩写， 是端点 ( 包括终端和 网关)与网守之间执行的协议。r a s 消息使用专用的r a s 信道传输， 这个信道是 在建立任何其它通道之前打开的。 r a s 消息是h . 3 2 3 终端与网守间消息的总称， 它主要用于端点和网守之间的 注册 ( r e g i s t r a t i o n ) 、许可控制 ( a d m i s s i o n c o n t r o l )带宽改变( b a n d w i d t h c h a n g e s ) 、状态( s t a t u s ) 以及脱离 ( d i s e n g a g e )过程，网守通过与终端之间的 r a s 消息交互，以实现对呼叫的管理。 r a s 消息通常由 包含以下三种不同的类型的消息， 也有一些例外情况，比如 网关资源可用性指示/ 证实 ( r e s o u r c e s a v a i l a b l e i n d i c a t e / c o n f i r m ) 等等。 r e q u e s t ( x r q ) : 请求 r e j e c t ( x r j ) :拒绝 c o n f i r m ( x c f ) :证实 通常r a s 消息用u d p 协议进行封装然后通过端口1 7 1 9 ( 单播) 或者1 7 1 8 ( 组 播) 进行传输， 为了向 后兼容， 终端在接收单播消息时需要在1 7 1 9 和1 7 1 8 端口 都做好准备。 除了g r q ( 网守搜索) 和l r q ( 端点定位) 消息可以采用组播方式发送， 其它r a s 消息只能采用单播的方式进行发送。 r a s 消息过程都比较简单， 一般是一端发出一个消息， 另一方在收到消息后， 如果需要响应，则发送一个响应消息即完成一个过程。 r a s 协议对呼叫的管理包 括以下过程: 网守搜寻:客户端点搜寻其归属的网守，采用多播机制完成。其后所有 r a s 消息均限定在端点和其归属网守之间传送， 涉及的消息有g r q , g c f 和 g r j . 端点登记: 用于端点向网守登记其自 身的 信息， 主要是别名和呼叫控制 第1 5页 信道运输层地址， 包括去除登记过程。 涉及的消息有r r q / u r q , r c f / u c f 和 r r j / u r j . 端点定位: 用于端点或网守向相应的网守询问某一端点的呼叫控制信道 的运输层地址，涉及的消息有l r q , l c f 和l r j . 呼叫接纳:起呼时的第一步操作，询问网守是否允许该呼叫发起， 涉及 的消息有a r q , a c f 和a r j . 呼叫退出:呼叫结束后通知网守该端点己经退出呼叫，涉及的消息有 d r q , d c f 和 d r j . 带宽管理:支持端点在呼叫过程中提出带宽改变要求，由网守作决定。 涉及的消息有b r q , b c f 和b r j . 状态查询:主要是用于网守询问终端的开机/ 关机状态。涉及的消息有 i r q 和 i r r . 网关资源指示: 向网守通告该网关的可用资源， 涉及的消息有r a i 和r a c . 2 . 2 . 3 . h . 2 2 5 . 0 呼叫信令 h . 2 2 5 . 0 呼叫信令主要是指q . 9 3 1 消息， 也包含q . 9 3 2的消息，它主要用于 呼叫控制， 如用于呼叫的连接和释放， q . 9 3 1 消息的u u i e 部分包含有i p 电 话需 要的 参数， 如f a s t s t a r t 和h 2 4 5 a d d r e s s 等。 q . 9 3 1 和q . 9 3 2 是i s d n ( i n t e r g r a t e d s e r v i c e d i g i t a l n e t w o r k s ) 的标准， 之所以 被直接借用， 使为t 加快 h . 2 2 5 . 0 协议制定的速度、保证其可靠性以 及便于与 s c n ( s w i t c h e d c i r c u i t n e t w o r k s ) 的互通。h . 3 2 3 协议采用的工 s d n的设计思想， 使用q . 9 3 1 协议完成呼叫的建立 和释放，明显地带有电 信网可管理性和集中控制的特征。 h . 2 2 5 . 0 呼叫 信令用来在h . 3 2 3 端点之间建立连接， 在这些连接上传输实时 数据。 呼叫信令包括在一条可靠的呼叫信令通道上交换h . 2 2 5 . 0 协议消息。 如果 在h . 3 2 3 网络中不存在网守， h . 2 2 5 消息直接在端点之间交换。 如果网络中 存在 网守， h . 2 2 5 . 0 消息可以 之间在端点之间交换，也可以使用网守路由转发. 第一 种情况称为直接呼叫信令， 第二种情况称为网守路由的呼叫信令。 选择采用哪种 方法由网守决定。 h . 2 2 5 . 0 呼叫信令消息虽然取自于q . 9 3 1 和q . 9 3 2 消息， 但由于其本身不承 担连接控制的任务，因此许多消息失去了意义，不在 h . 2 2 5中出现，可以说 第 1 6页 h . 2 2 5 . 0 呼叫信令消息和信息单元是q . 9 3 1 / q . 9 3 2 消息和信息单元的子集。 主要 包括以下消息: ( 1 )呼叫建立消息: 建立( s e t u p ) :请求建立呼叫。 建立确认( s e t u p a c k n o w l e d g e ) :响应建立消息， 请求后续地址信息， 用于重合发码情况。 呼叫进行中( c a l l p r o c e e d i n g ) :响应建立消息，表示被叫号码己全， 呼叫建立过程己经启动。 振铃( a l e r t i n g ) : 指示呼叫己 经到达被叫， 正向 其发通知指示被叫 应答。 连接( c o n n e c t ) :该消息由被叫发给主叫方，以指示对该呼叫的接受。 进展( p r o g r e s s ) :网关通过发送该消息以指示在呼叫与s c n 之间交互的 进展情况， 在补充服务中， 其它端点也可能在c o n n e c t 消息之前发送该 消息。 ( 2 )呼叫释放消息: 释放完成( r e l e a s e c o m p l e t e ) :指示通话结束，释放所有资源。 ( 3 )其它消息: 信息( i n f o r m a 七 i o n ) :提供附加信息， 如后续被叫地址等。 通知( n o t i f y ) :通知远程用户呼叫中发生事件，如呼叫暂停/ 恢复等。 状态询问( s t a t u s e n q u i r y ) :终端或网 络向 对方询问呼叫状态。 状态( s t a t u s ) :响应 s t a t u s e n q u i r y消息，也可主动报告呼叫状态或 收到不认识消息。 ( 4 ) q . 9 3 2 消息: 性能( f a c i l i t y ) : 用于补充业务操作调用和证实。 用户信息( u s e r i n f o r m a t i o n ) :用于主被叫之间直接传送信息。 2 . 2 . 4 . h . 2 4 5 控制信令 h . 3 2 3 系统采用h . 2 4 5 协议作为控制协议， 控制媒体通信信道的建立和释放。 第 1 7页 h . 2 4 5 协议由h . 3 2 x 系列协议所共享，h . 3 2 3 只用到其中的一部分，在 a n n e x a 中规定了h . 3 2 3 端点 所使用到的h . 2 4 5 消息。 在h . 2 4 5 协议中定义了 两种通道: 控制信道和媒体信道。 控制通道用来传输 h . 2 4 5 消息，h . 2 4 5 消息主要用于呼叫双方的能力交换以 及在非快速呼叫流程中 用于打开和关闭逻辑信道等，h . 2 4 5 控制信道又称为逻辑信道 0 ，和媒体信道不 同， h . 2 4 5 控制通道是永久打开的。 媒体信道又称逻辑信道，用来传输用户之间 交互的媒体信息。 h . 2 4 5 协议定义的主要控制过程包括: ( 1 )能力交换:它使通信双方了解对方接收和发送信号的能力。 各种媒体流会采用一定的编码方式并且具有一定的带宽，因此在建立通道之 前收发双方必须就这些参数进行协商，以确定双方可以接受的参数范围。 h . 2 4 5协议采用接收方控制的原则建立逻辑信道，发送方只能在接收方规定 的范围内确定通道特性参数。 描述终端发送/ 接收能力的能力集消息不但给出终端可以支持的各种媒体信 号的操作模式，而且给出终端同时处理多种信号的可能的组合操作模式。在 消息中包含一个能力表， 列出终端所允许的操作模式( 如g 7 2 3 音频, g i f h 2 6 3 视频等)每种模式对应能力表中的一个序号。 ( 2 )主从确定:用于避免信令过程中的冲突现象。 主从确定过程主要应用于会议通信中的m c 仲裁， 也适用于双向通道建立时的