1、VoIP簡介
1.1 VoIP主要應用協議
隨著用戶規模的擴大以及用戶對業務需求的增長，網關在規模上要不斷擴大。集中型的網關結構在可擴展性、安全性以及組網的靈活性方面的不足日益顯露出來。因此，將業務、控制和信令分離的概念被提了出來，即將IP電話網關分離成三部分：信令網關（SG）、媒體網關（MG）和媒體網關控制器（MGC）。SG負責處理信令消息，將其終結、翻譯或中繼；MG負責處理媒體流，將媒體流從窄帶網打包送到IP網或者從IP網接收后解包并送給窄帶網； MGC負責MG資源的注冊、管理以及呼叫控制。在這種分布式網關體系結構中，MG和MGC之間采用H.248協議，SG和MGC之間采用SIGTRAN協議。
IP電話系統目前有H.323和SIP兩套協議，它們都對IP電話系統信令提出了完整的解決方案，并對呼叫的連接都具有建立、管理和撤銷能力。 H.323是ITU-T第16工作組的建議，它由一組協議構成，定義了4個主要部件構筑基于網絡的通信系統：終端、網關、網守和多點控制單元。SIP是由 IETF工作組于1997年提出的，有用戶代理和網絡服務器兩個主要的結構元素。
1.2 H.323與SIP的比較
作為目前IP電話系統的兩套協議，H.323與SIP存在相似點，也有不同之處。
（1）相似點
SIP的UA等價于一個H.323的終端，SIP服務器則等價于H.323的網守，而SIP類似于H.323的RAS和Q.931協議。此外，H.323和SIP的功能和業務非常相似。
（2）不同點
H.323和SIP主要的不同在于呼叫信令和控制采取不同的方式，SIP是面向字節的，易于擴展，容易實現，但安全性差；而H.323是面向比特的，復雜不容易擴展。對于補充業務，H.323更為嚴格。
（3）SIP的優勢
SIP容易擴展面向字符，而且容易實現，是下一代網絡的主要協議。
2、媒體網關控制協議
2.1 媒體網關控制協議簡介
VoIP網關分為媒體網關和媒體網關控制器兩部分，SIP和H.323都不能處理MG和MGC之間的通信，由此產生了媒體網關控制協議。現有的媒體網關控制協議主要有MGCP和H.248/MeGaCo協議。MGCP是軟交換、媒體網關和信令網關的關鍵協議。MGCP不涉及IP電話的體系結構，只涉及網關分解問題。MGCP的側重點是簡單性、可靠性。H.248/MeGaCo協議是MGCP的進一步開發，它的設計思想是把智能工作集中在服務器上，既能容納面向連接的媒體（如TDM和ATM），又能容納面向非連接的媒體（如IP），因此該協議選用的媒體網關類型更廣，網關規模有更大隨意性。
2.2 MGCP與H.248/MeGaGo協議的比較
H248/MeGaCo協議是對MGCP的進一步開發，因此具有更大的靈活性。MGCP與H248/MeGaCo協議在功能方面相似，但 H248/MeGaCo有Context、Termination、Move等概念使其在支持增值業務方面更為方便，尤其是對多媒體呼叫的支持。MGCP 只支持UDP無法保證信令傳輸質量，而H.248/MeGaCo協議既支持TCP又支持UDP，可以保證信令的傳輸質量。因此，H.248與MGCP相比具有很大的優勢，是媒體網關控制協議未來主要的協議。由H.248和SIP構成的下一代網絡系統結構如圖1所示。
圖1 下一代網絡系統結構
3、媒體網關的通信過程和實現
3.1 互聯網中的通信過程
互聯網中的下一代通信信令主要由SIP來完成，用戶通過INVITE請求來發起一個對話。對話的發起過程如下：
m=audio 1234 RTP/AVP 0 96
a=rtpmap:96 G726/4
SDP協議主要用于完成對視頻或者音頻會話的描述。SDP文件包含在SIP消息之中。c關鍵字描述網絡地址，m關鍵字描述視頻/音頻信息端口號，rtpmap關鍵字描述編碼格式等。媒體的傳輸是通過RTP（Realtime Transport Protocol，實時傳輸協議）來實現的，并通過RTCP來控制傳輸速率等問題。
