試論voip系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、試論VoIP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)傅瑾鄧娟娟（江西省公路管理局交通通信總站南昌330003)摘要:VoIP(Voice-Over-InternetProtocol)及H.323協(xié)議是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。本文從VoIP與H.323協(xié)議入手，通過(guò)對(duì)一個(gè)小型VoIP系統(tǒng)應(yīng)用需求的分析，提出了系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案，并分別對(duì)這個(gè)小型的VoIP系統(tǒng)的軟件和硬件部分提出了具體的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，最后一部分是使該系統(tǒng)實(shí)用化的后續(xù)開(kāi)發(fā)要求。關(guān)鍵詞:信息工程；VoIP；H.323協(xié)議；網(wǎng)關(guān)1060前言100多年以來(lái)，基于電路交換技術(shù)的電話業(yè)務(wù)始終是電信業(yè)的主流。但隨著計(jì)算機(jī)和寬

2、帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是Internet的日益普及，使得IP(InternetProtocol)無(wú)可爭(zhēng)辯的成為未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)，基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已開(kāi)始進(jìn)入電信領(lǐng)域，其突破口選擇了電話業(yè)務(wù)，它使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分組交換技術(shù)來(lái)進(jìn)行話音通信，VoIP(VoiceOverIP)就是這樣一種基于IP的、滿足話音通信需求的新型解決方案。20世紀(jì)90年代后，隨著Internet在全球范圍內(nèi)的興起和話音編碼技術(shù)的發(fā)展，VoIP獲得了突破性的進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用，而且正在逐步占領(lǐng)傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)的市場(chǎng)，所有這些都是由VoIP所具有的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì)所決定的：價(jià)格低廉；可

3、以非常靈活的提供多種增值業(yè)務(wù)；特別適合被企業(yè)用來(lái)建立高效的企業(yè)綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)；有利于運(yùn)營(yíng)商開(kāi)拓新的業(yè)務(wù)市場(chǎng)；能直接推動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。1H.323協(xié)議概述1996年，ITU-T通過(guò)了H.323協(xié)議，即局域網(wǎng)上支持可視電話通信的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。該協(xié)議的推出，極大的推動(dòng)了VoIP的發(fā)展，使之有可能而且已經(jīng)進(jìn)入了公用電話網(wǎng)服務(wù)，H.323協(xié)議已成為VoIP的公共規(guī)范，也成為各廠商設(shè)備互通的技術(shù)依據(jù)。H.323協(xié)議包括一系列的協(xié)議，如呼叫控制協(xié)議、媒體控制協(xié)議和音頻、視頻編碼協(xié)議等，這些協(xié)議規(guī)定了詳細(xì)的技術(shù)內(nèi)容和控制過(guò)程，它們共同組合起來(lái)構(gòu)成了分組網(wǎng)多媒體通信

4、的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。下三層為分組網(wǎng)絡(luò)的底層協(xié)議，傳輸層包括兩類協(xié)議：不可靠協(xié)議UDP與可靠協(xié)議TCP，前者用于傳送實(shí)時(shí)的話音和視頻信息以及相關(guān)的協(xié)議信息，后者用于傳送數(shù)據(jù)信號(hào)以及呼叫信令和媒體控制協(xié)議信息。H.225.0和H.245是H.323協(xié)議中的核心協(xié)議，前者用于呼叫控制，后者用于媒體信道控制。2小型的VoIP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路2．1小型VoIP系統(tǒng)的應(yīng)用需求雖然VoIP已經(jīng)進(jìn)入公共電話網(wǎng)服務(wù)，但其作為企業(yè)內(nèi)部綜合服務(wù)平臺(tái)支撐技術(shù)的潛力卻日益顯現(xiàn)出來(lái)。小型VoIP系統(tǒng)引入企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)后，可以將原有的數(shù)據(jù)網(wǎng)與電話網(wǎng)二網(wǎng)合一，可以很容易的在已有的數(shù)據(jù)網(wǎng)的平臺(tái)上加入

5、電話網(wǎng)功能，構(gòu)筑計(jì)算機(jī)電話集成(CTI)系統(tǒng)，這樣將極大的改善企業(yè)內(nèi)部的工作方式，提高協(xié)同工作的效率。企業(yè)采用小型VoIP系統(tǒng)的另一好處是可以取代傳統(tǒng)的PBX，降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本，目前LAN產(chǎn)品的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PBX的價(jià)格，這也是促使企業(yè)用VoIP系統(tǒng)取代PBX的原因之一。大型企業(yè)或擁有內(nèi)部龐大網(wǎng)絡(luò)的群體(如軍隊(duì)、鐵路、公安、石油、煤礦)等還可以利用Internet提供的虛擬專網(wǎng)服務(wù)構(gòu)建其分布式的內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，在其上開(kāi)通VoIP電話服務(wù)，從而節(jié)省大量的費(fèi)用。以上是對(duì)小型VoIP系統(tǒng)的應(yīng)用需求分析。2．2系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)思路我們的這個(gè)小型VoIP系統(tǒng)主要按照應(yīng)用

6、于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了滿足與其它廠商設(shè)備之間的互通以及后續(xù)開(kāi)發(fā)的需要，我們決定實(shí)現(xiàn)一個(gè)部分符合H.323協(xié)議的系統(tǒng)。根據(jù)H.323協(xié)議所建議的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，我們決定實(shí)現(xiàn)終端、網(wǎng)關(guān)(Gateway)和網(wǎng)守(Gatekeeper)這三個(gè)H.323實(shí)體，其中終端和網(wǎng)關(guān)兩個(gè)實(shí)106體的功能采用一個(gè)單一的網(wǎng)關(guān)設(shè)備來(lái)完成，這個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備將完成話音處理、話音信息與信令信息轉(zhuǎn)換以及少量IP話音通信協(xié)議這三部分的工作，網(wǎng)守實(shí)體的功能采用單一的網(wǎng)守設(shè)備來(lái)完成，這個(gè)網(wǎng)守設(shè)備將完成大部分IP話音通信的呼叫管理協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)管理、安全兩方面的工作。2．3系統(tǒng)的模塊劃分以及功能

7、特性分析根據(jù)上面的設(shè)計(jì)思路和指導(dǎo)原則，我們的這個(gè)小型VoIP系統(tǒng)將由網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)守兩部分組成，其中網(wǎng)關(guān)模塊具有下列特性：（1）支持實(shí)時(shí)話音通信；（2）具有10M/100M的網(wǎng)絡(luò)接口；（3）具有電話網(wǎng)接口(普通用戶線和中繼線)；（4）具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或RS-232的主機(jī)系統(tǒng)配置和管理平臺(tái)；（5）支持遠(yuǎn)程軟件的升級(jí)；（5）網(wǎng)守模塊具有下列特性：（6）靈活的編號(hào)體制；（7）靈活可擴(kuò)展的呼叫控制和管理；（8）遠(yuǎn)程網(wǎng)管；（9）具有安全模塊。3VoIP系統(tǒng)硬件部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3．1硬件部分功能分析先來(lái)分析VoIP系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，話音處理一直是VoIP中的關(guān)鍵技術(shù)，主要

8、是解決兩個(gè)問(wèn)題：一是在保證一定話音質(zhì)量的前提下盡可能降低編碼比特率；二是在IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保證一