基于H.323标准的IP电话附加业务

;
摘 要：随着ＩＰ电话的快速发展，用户对ＩＰ电话新业务的需求也日益增长，传统电话业务正在被移植到ＩＰ多媒体电话系统中。由于ＩＰ电话系统在信令结构方面与传统电话系统的集中模型有本质的区别，因此基于ＩＰ电话系统附加业务的开发和控制协议具有不同的特点。描述了基于Ｈ．３２３标准的附加业务的信令结构和业务设计，并将其与传统电话交换业务模型进行了比较。

主题词：ＩＰ电话 Ｈ．３２３建议 附加业务
ＩＰ电话的出现正在改变电信业务的格局。随着ＩＰ电话的快速发展和普及，用户对ＩＰ电话附加业务的需求日益增长和迫切。因此，它的开发具有广阔的市场前景。目前，研究、开发和部署较多的ＩＰ 电话系统都基于ＩＴＵ－Ｔ Ｈ．３２３建议。
Ｈ．３２３建议定义了在无质量保证的分组交换网上的多媒体通信协议，包含了支持多媒体通信操作以及与电路交换网络互连的协议。Ｈ．３２３系列建议包括用于呼叫连接建立的Ｈ．２２５．０、用于呼叫控制的Ｈ．２４５、用于大型会议的Ｈ．３３２ 、用于补充业务的Ｈ．４５０．ｘ、有关安全的 Ｈ．２３５以及提供与电路交换业务互操作能力的Ｈ．２４６等建议。Ｈ．３２３定义了结构严密的协议栈，各协议间的功能和操作紧密相关。
ＩＴＵ－Ｔ正在加紧制定基于Ｈ．３２３协议的附加业务标准，目前已经形成了比较完善的附加业务体系结构，必将对ＶｏＩＰ电话系统中附加业务的开发起到积极的推动作用。
Ｈ．３２３基本附加业务
传统电信业在开发增值业务方面有着丰富的经验，并且已定义了很多的附加业务，这些业务中相当一部分被Ｈ．４５０系列建议列为基本附加业务。
Ｈ．４５０系列建议中已定义的基本附加业务包括多呼叫处理、呼叫转移、呼叫前转、呼叫留置／拾起、呼叫等待、消息等待指示等。
Ｈ．３２３附加业务与传统电路交换附加业务在协议规范上的对应关系如表１所示。
Ｈ．４５０附加业务协议对各附加业务的描述如下：
·多呼叫处理。该业务答应一台多媒体终端同时处理多个呼叫，属Ｈ．３２３协议的基本性能之一。
·呼叫转移。该业务使被服务的用户Ａ可以把一个已经存在的呼叫转移到用户Ｂ和用户Ｃ之间，成为一个新的呼叫。
·呼叫前转。该业务包括无条件呼叫前转、遇忙呼叫前转、无应答呼叫前转、呼叫转向（Ｃａｌｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）等。它应用于呼叫建立阶段，将一个到本终端的来话转向到其它的目的地址，此地址可采用多种形式的别名地址（如电话号码、ＩＰ地址、Ｅ－ｍａｉｌ地址等）指定。
·呼叫保持。该业务使被服务用户Ａ可以将正在同其通话的用户Ｂ置于被保持的状态，并能够在随后恢复与用户Ｂ的通话。最简单的保持形式称为近端保持，发起呼叫保持的客户机Ａ停止发送多媒体信息，造成在客户机Ｂ侧的静音和图像冻结。另一种形式是远端保持，发起呼叫保持的客户机Ａ发送多媒体信息，比如商业性的信息到被保持的用户Ｂ，同时在客户机Ａ侧将该呼叫置于静音状态并停止接受来自于用户Ｂ的多媒体分组。
·呼叫留置和拾起（Ｃａｌｌ Ｐａｒｋ ａｎｄ Ｐｉｃｋｕｐ ）。呼叫留置业务使被服务用户Ａ（ｐａｒｋｉｎｇ）可以将与用户Ｂ（ｐａｒｋｅｄ）之间正在进行的呼叫置于留置状态。通过从留置该呼叫的同一终端或其它终端上取回被留置方，该呼叫可以在随后重新发起。呼叫拾起业务使被服务用户呼叫拾起方　重新拾起一个被留置的呼叫。呼叫留置和拾起业务适用于呼叫自动分配环境，在这种环境中呼叫不是被直接送往一个特定的用户终端，而是送往具有某种特定功能的一组用户终端的公共代理，实现与一组用户的接口，使不同的用户可根据需要有选择地依次连接该呼叫。
·呼叫等待。该业务在被服务用户正在进行一个或多个通话时，通知其有一个新的呼叫到来，用户可以自己决定是接受、拒绝或者忽略这个正在等待的呼叫。呼叫该用户的另一方用户被通知处于呼叫等待状态。
·消息等待指示（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｗａｉｔｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）。该业务提供了一个通用机制通知用户有消息可取。它可以支持多种消息类型，比如语音信箱、传真、Ｅ－ｍａｉｌ等。被服务的用户根据通知机制提供的附加信息还可以知道正在等待的消息的数目，消息的类型，消息的主题以及最高优先级消息的级别。
附加业务的信令结构
Ｈ．４５０附加业务信令协议来源于ＩＳＯ ＱＳＩＧ（ＱＳＩＧ：Ｄ－ｃｈａｎｎｅｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｔ Ｑ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ ｆｏｒ ＰＢＸ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）协议标准。ＱＳＩＧ是由国际标准化组织／国际电工技术委员会（ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１）为专用ＩＳＤＮ电信网颁布的全球标准。在ＱＳＩＧ附加业务中使用的信令机制非常近似于在ＩＳＤＮ ＤＳＳ１和ＩＳＵＰ协议中使用的信令机制。
当业务运行在ＩＰ网络上时，它们将与电路交换网上的业务交互。基于ＱＳＩＧ使得Ｈ．３２３附加业务与电信网络中广泛使用的基于ＱＳＩＧ的业务的交互变得简单。并且，基于ＱＳＩＧ使当前的ＰＢＸ网络能够平滑过渡到Ｈ．３２３多媒体网络。
Ｈ．４５０附加业务信令协议是一种模块化协议，包括一个Ｈ．４５０．１通用功能协议以及针对每种附加业务的单独的事务处理协议Ｈ．４５０．Ｘ。
Ｈ．４５０．１通用功能协议描述了Ｈ．３２３实体间控制附加业务的过程和信令，提供了在局域网上控制附加业务的信令信息的传输和交换方式。通用功能协议本身并不控制任何附加业务而只是为附加业务控制实体提供通用服务。
Ｈ．４５０．１通用功能协议的操作必须与Ｈ．２２５．０中定义的呼叫信令协议协同进行。
Ｈ．４５０附加业务的协议栈如图１所示。



１．信令操作方式
Ｈ．４５０协议体现了智能分布思想，它是一种端到端的对等实体间协议。附加业务控制功能实体（如Ｈ．３２３终端、网关等）与它们的对等实体直接通信，信令操作在对等实体之间展开，不需要网络介入。该模型减少了信令对网络的依靠，与电路交换网中由交换机代表用户终端集中处理信令并执行业务逻辑的方式完全不同。
２．信令消息的构成
附加业务控制信令消息由附加业务应用协议数据单元（ＡＰＤＵ）组成。ＡＰＤＵ独立于应用程序。一个Ｈ．４５０．１附加业务应用协议数据单元包含一个解释ＡＰＤＵ以及一个或多个业务 ＡＰＤＵ。Ｈ．４５０．１信息单元的结构如图２所示。

业务ＡＰＤＵ定义了与附加业务相关的具体操作。每个业务ＡＰＤＵ包含一个以上的远端操作业务（ＲＯＳ）ＡＰＤＵ。目前ＩＴＵ－Ｔ定义了四类ＲＯＳ ＡＰＤＵ：Ｉｎｖｏｋｅ，Ｒｅｔｕｒｎ ｒｅｓｕｌｔ，Ｒｅｔｕｒｎ ｅｒｒｏｒ和Ｒｅｊｅｃｔ。ＲＯＳ ＡＰＤＵ的具体定义与相应的附加业务有关。
业务ＡＰＤＵ中答应包含非标准的ＲＯＳ ＡＰＤＵ。非标准ＲＯＳ ＡＰＤＵ包括两类：不同厂商开发的专有附加业务和厂商对标准附加业务的扩展。只要厂商定义的ＲＯＳ ＡＰＤＵ遵守Ｈ．４５０协议的编码规则，即可在通用功能协议中传送。
解释 ＡＰＤＵ使源端可以有选择地包含对接收端的指示信息，以方便目的端实体对不能辨别的业务ＡＰＤＵ的处理。
Ｈ．４５０协议的这种信令消息编码机制，使任何开发商都可以在通用功能协议之上开发属于自己的业务，并为不同厂商开发的业务间的互通提供了前提。
３．信令消息的传输
Ｈ．４５０附加业务可以与呼叫相关或者完全独立于任何呼叫。与呼叫相关的附加业务可以借助于源端和目的端之间已经存在的呼叫，通过已经存在的呼叫的信令信道在任何时候都可以发送附加业务控制消息。对于独立于呼叫的附加业务，需要通过Ｈ．２２５．０的呼叫信令过程，在对等的附加业务控制实体之间建立一个独立于呼叫的信令连接来传送信令，但是不能建立Ｈ．２４５控制信道和媒体信道。
Ｈ．４５０．１提供了一种封装机制，将附加业务信令消息封装在Ｈ．２２５．０信令消息的用户—用户信息单元中传送（如图２所示）。
可以被用来封装和传送Ｈ．４５０．１附加业务信令消息的Ｈ．２２５．０消息包括：
·呼叫建立消息：ＡＬＥＲＴＩＮＧ，ＣＡＬＬ ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧ，ＣＯＮＮＥＣＴ，ＳＥＴＵＰ。
·呼叫清除消息：ＲＥＬＥＡＳＥ， ＣＯＭＰＬＥＴＥ。
·杂项消息：ＦＡＣＩＬＩＴＹ，ＰＲＯＧＲＥＳＳ。
４．附加业务信令流程举例
在传统电话中，用户对于呼叫前转可做出的选择非常有限。但是在Ｈ．３２３中，呼叫前转可基于各种条件。如被叫的状态（忙、无应答、缺席）、主叫标识、一日中的时间段、一周的日期等。对于每种情形，用户可以编程控制来话前转到不同的目的地址。比如，一个用户可以控制他的终端将工作日早上８点到下午５点的来话前转到他的办公室，在周末时将来自特定主叫的呼叫前转到他的家中，其它的呼叫都前转到他的语音信箱。目的地址的设定可以在终端上本地编辑，也可以通过远程连接实现远程编辑。如此丰富的业务在传统电话上是很难实现的。

图３显示了可编程呼叫前转的信令流程，在终端Ｂ的控制下通过把呼叫重新定向到一个新的目的地址而实现呼叫前转。终端Ｂ在接收到ＳＥＴＵＰ消息后，发送一个包含前转目的终端Ｃ地址的信令消息到呼叫发起终端Ａ。然后终端Ａ直接建立到终端Ｃ的连接，同时向终端Ｃ指明该业务的性质和相应信息。 复杂业务的开发
Ｈ．４５０的一个强项是它可以使用多级方式开发附加业务。基本业务由构件或原语组成，由基本业务可开发更复杂的业务。复合业务由两个或更多个基本业务组成。应用程序通过ＡＰＩ接口使用基本业务和复合业务为用户提供多媒体业务。Ｈ．４５０附加业务体系为该类业务提供了信令方式和标准构件模块。使用相似的方法，Ｈ．３２３将不但能提供基本的电话业务和附加业务，而且能够提供基于ＩＰ的增值业务，如统一消息、呼叫分配、ＶＰＮ和统一号码业务。该业务开发模型体现了软件重用的思想。

基于Ｈ．３２３的多媒体应用开发模型如图４所示。

与传统电话业务模型的比较
Ｈ．３２３附加业务模型使用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ模型，这种模型的智能存在于网络的边缘或终端上，应用程序在端点上运行（如桌面计算机、服务器、网关等），呼叫状态（振铃、忙、等待、摘机等）也分布在终端／边缘设备上。网络只提供传送分组功能，负载和信令通过网络透明传送，不需要网络进行任何处理。与此形成对比的是，传统电话模型中智能和呼叫状态驻留在网络中，用户设备只是网络的附属物，没有网络的处理，就不能完成附加业务。


这两种模型在业务部署的方式上也不同。传统的电话网由于是智能的，因此业务被部署在网络中，然后由业务提供商提供给最终用户。由于依靠网络处理信令，在业务被部署在交换机之前，必须实现标准化，这可能导致网络其它部分改动，而且可能涉及到交换机之间的七号信令升级。在Ｈ．４５０中，业务的部署与其它软件包一样，直接从商店购买或从Ｗｅｂ站点下载并安装在终端／边缘设备上。业务可以由任何厂商开发并直接销售给用户使用。在这种环境中，业务开发很可能形成一个巨大的产业，并有利于业务方面的创新。
由于在业务部署上的不同，计费模型也不同。在Ｈ．４５０模型中，用户预先为业务软件付费，然后可以无限制地使用该业务。在交换模型中，业务提供者通常在每月的基础上对用户计费。在Ｈ．４５０中，假如业务信令通过业务提供者的网守路由和监控，业务提供者可以选择对用户收取很少的费用。
这两种模型处理业务兼容问题的方式也非常不同。在Ｈ．４５０中，通过使用能力集解决用户设备之间的业务兼容问题。用户设备交换它们的能力集，在双方能力集中都包含的业务可以被执行。在交换模型中，能力更强的网络代表能力较弱的终端执行业务，这种业务终端基本上都是激励型终端因此对用户终端来说不存在相互之间的兼容问题。
尽管到目前为止，Ｈ．４５０附加业务体系定义的基本业务还是在模拟电路交换网中已经可以使用的业务，但是Ｈ．４５０附加业务体系结构的强大之处在于它开发业务的多级方式以及业务逻辑的分布。通过将基本业务作为构件使用可以比较轻易地开发出更强大和新奇的业务。由于业务逻辑分布于终端，与电路交换网络中业务逻辑集中在ＰＢＸ上对照，Ｈ．３２３网络中附加业务具有更高的可扩展性。Ｈ．４５０附加业务体系提供了通用的信令方式和标准构件模块，业务开发商可以使用Ｈ．４５０中定义的能力集制定专有业务，因此它必将促进基于ＩＰ的增值业务的快速发展。