[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]基于軟交換技術(shù)的VoIP分析與研究

1、 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于軟交換技術(shù)的voip分析與研究摘要：voip 技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新技術(shù)。本文介紹了voip 在ngn 網(wǎng)絡(luò)中的演變，提出了基于軟交換體系下的voip 結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)軟交換能夠使各協(xié)議互通的特點(diǎn)，盡量使各協(xié)議在voip 結(jié)構(gòu)中發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，使其在通話(huà)質(zhì)量、維護(hù)管理達(dá)到最優(yōu)化，并能容易地增加另外的增值服務(wù)。關(guān)鍵詞：軟交換 voip 媒體網(wǎng)關(guān) 信令網(wǎng)關(guān)摘要2第一章 概述41.1 voip定義41.1.1 voip的概念41.1.2 當(dāng)前voip體系41.2 voip原理及voip通訊網(wǎng)絡(luò)的重要51.2.1 voip原理51.2.2 建立公司、企業(yè)voip通訊網(wǎng)絡(luò)的重

2、要6第二章 軟交換體系下voip的實(shí)現(xiàn)92.1 voip在傳輸過(guò)程中使用的技術(shù)介紹92.2 基于軟交換技術(shù)的voip112.2.1 軟交換112.2.2軟交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)122.2.3基于軟交換的voip 體系結(jié)構(gòu)132.2.4基于軟交換的voip協(xié)議互通152.2.5基于軟交換的voip體系結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)分析152.3 mgcp協(xié)議172.3.1 mgcp協(xié)議介紹172.3.2 mgcp在ngn組網(wǎng)中的應(yīng)用：182.3.3 mgcp在softx3000產(chǎn)品中的應(yīng)用：192.3.4 協(xié)議棧202.3.5 功能實(shí)現(xiàn)21第三章 voip技術(shù)的應(yīng)用233.1 各行業(yè)voip技術(shù)的解決方案233.1.1 金

3、融行業(yè)voip技術(shù)的解決方案233.1.2 物流行業(yè)voip的解決方案243.2 sip協(xié)議中的voip來(lái)電id顯示技術(shù)283.3 基于802.11b無(wú)線(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的voip電話(huà)29第一章 概述1.1 voip定義1.1.1 voip的概念voip (voice over internet protocol) 又稱(chēng)ip電話(huà)或網(wǎng)絡(luò)電話(huà)，是目前internet應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)。ip 電話(huà)利用因特網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途或市內(nèi)通話(huà)的一種先進(jìn)的通信方式。voip 技術(shù)已是一項(xiàng)日臻成熟的技術(shù)，但從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，voip電話(huà)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是將網(wǎng)關(guān)設(shè)備的控制部分和媒體處理部分分離，也就是說(shuō)，未來(lái)的

4、voip 技術(shù)將是軟交換控制下的voip 技術(shù)。隨著軟交換網(wǎng)絡(luò)逐步走向?qū)嶋H應(yīng)用，基于軟交換的voip成為ngn提供業(yè)務(wù)的最大亮點(diǎn)。與目前的voip不同，基于軟交換的voip不僅能提供基本語(yǔ)音業(yè)務(wù)，還能提供其所不能提供的新型增值業(yè)務(wù)，如視頻、即時(shí)消息、游戲和各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。文中提出了一種新的基于軟交換控制下的voip 模型，對(duì)于現(xiàn)有的新的voip模型作出了調(diào)整。分析了協(xié)議互通控制模型對(duì)于現(xiàn)有的呼叫模型作出的說(shuō)明，對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下協(xié)議互通較現(xiàn)存的基于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)守作出了改進(jìn)。1.1.2 當(dāng)前voip體系 voip組網(wǎng)技術(shù)主要有兩大標(biāo)準(zhǔn)，遵循h(huán).323標(biāo)準(zhǔn)、遵循sip(session initiation

5、protocol)協(xié)議。這二者是完全平行的。sip是由ietf制定的面向internet會(huì)議和電話(huà)的信令協(xié)議。具有簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好以及和現(xiàn)有的internet應(yīng)用緊密結(jié)合的特點(diǎn)，適于開(kāi)發(fā)新型的、與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的語(yǔ)音應(yīng)用。但sip協(xié)議是一個(gè)正在發(fā)展和研究中的協(xié)議，目前大多數(shù)應(yīng)用尚處于原型階段。該協(xié)議單獨(dú)應(yīng)用的范圍較窄，一般需與其他協(xié)議協(xié) 同使用，只是作為完整解決方案的一小部分。相比而言，h.323則是由itu-t提出的，采用了isdn的設(shè)計(jì)思想，q.931協(xié)議完成呼叫的建立和釋放，具有電信網(wǎng)可管理性和集中的特征，發(fā)展比較成熟，應(yīng)用也比較廣泛。目前，voip 網(wǎng)絡(luò)的總體框架是基于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)守(gwgk)結(jié)

6、構(gòu)的h.323 方案，主要由ip 電話(huà)網(wǎng)關(guān)，ip(承載)網(wǎng)，ip電話(huà)網(wǎng)管理層面以及電路交換網(wǎng)接入部分組成，如圖1.1所示。圖1.1 基于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)守(gw-gk)結(jié)構(gòu)的h.323方案ip承載網(wǎng)絡(luò)：用于傳送ip 電話(huà)的承載網(wǎng)，它可 以是公網(wǎng)，也可以是專(zhuān)網(wǎng)。 ip 電話(huà)網(wǎng)關(guān)：其主要功能是完成對(duì)來(lái)自pstn的語(yǔ)音業(yè)務(wù)流的編解碼功能，并將壓縮碼后的語(yǔ)音業(yè)務(wù)流打成包，通過(guò) ip承載網(wǎng)傳給目的網(wǎng)關(guān)。它跨接在電路交換網(wǎng)和ip 網(wǎng)絡(luò)之間，負(fù)責(zé)電路交換到分組交換的轉(zhuǎn)換以及分組交換到電路交換的轉(zhuǎn)換，即網(wǎng)關(guān)相當(dāng)于協(xié)議轉(zhuǎn)換器 和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器。 ip 電話(huà)網(wǎng)絡(luò)的管理層面：主要由網(wǎng)守和用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)、結(jié)算系統(tǒng)組成，負(fù)責(zé)用戶(hù)的接

7、入認(rèn)證、地址解析、計(jì)費(fèi)和結(jié)算等工作。 傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)的接入部分：包括電話(huà)網(wǎng)、isdn和數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)，它們構(gòu)成了ip 電話(huà)的主要接入部分。1.2 voip原理及voip通訊網(wǎng)絡(luò)的重要1.2.1 voip原理voip即是voice over ip，是把話(huà)音或傳真轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，然后與數(shù)據(jù)一起共享同一個(gè)ip網(wǎng)絡(luò)(internet互聯(lián)網(wǎng))。由于話(huà)音和傳真在internet上免費(fèi)搭乘了“順風(fēng)車(chē)”，所以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(網(wǎng)關(guān)-網(wǎng)關(guān))長(zhǎng)途(國(guó)際或國(guó)內(nèi))通訊是完全免費(fèi)的。現(xiàn)在長(zhǎng)途電話(huà)已無(wú)需一定要通過(guò)電話(huà)公司來(lái)轉(zhuǎn)接了，只要采用voip技術(shù)，就可以用ip網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)轉(zhuǎn)接。ip網(wǎng)絡(luò)可以是internet、iplc(國(guó)際專(zhuān)線(xiàn))、無(wú)線(xiàn)

8、網(wǎng)絡(luò)等，只要是采用ip協(xié)議( internet protocol ) 就可以了。voip系統(tǒng)就是把傳統(tǒng)的電話(huà)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)組合搭配在一起。 圖1.2 工作原理圖1.2.2 建立公司、企業(yè)voip通訊網(wǎng)絡(luò)的重要通過(guò)internet來(lái)進(jìn)行電話(huà)或傳真通訊，為您年復(fù)一年地節(jié)省了大量的長(zhǎng)途通訊費(fèi)!如果在兩個(gè)地點(diǎn)之間有頻繁的長(zhǎng)途電話(huà)通訊，您一定會(huì)深深地體會(huì)到長(zhǎng)途通訊所帶給您的沉重負(fù)擔(dān)。如果有多個(gè)辦事處、國(guó)外的合作伙伴，或欲大幅度降低任何兩地之間的長(zhǎng)途費(fèi)用，都值得您花些時(shí)間對(duì)我司的voip系統(tǒng)應(yīng)用解決方案做進(jìn)一步的了解。隨著adsl、lan、ddn等寬帶網(wǎng)絡(luò)的漸漸普及和網(wǎng)絡(luò)速度、帶寬的大幅提高。如果企業(yè)還只是利

9、用adsl等寬帶網(wǎng)絡(luò)收發(fā)電子郵件、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、查找資料等常用的簡(jiǎn)單運(yùn)用，會(huì)造成很多帶寬資源的浪費(fèi)。voip的出現(xiàn)，就是充分利用企業(yè)現(xiàn)有的adsl等寬帶資源，把企業(yè)的通訊和傳真業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到企業(yè)現(xiàn)有的adsl等寬帶網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊和傳真。因?yàn)槠髽I(yè)的adsl等寬帶網(wǎng)絡(luò)大都是采用包月的方式，當(dāng)企業(yè)兩地總、分公司之間，都安裝上voip設(shè)備以后，企業(yè)原來(lái)兩地之間總、分公司的通訊和傳真業(yè)務(wù)都會(huì)通過(guò)企業(yè)的adsl等寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，從而年復(fù)一年的節(jié)省下了大量的企業(yè)異地總、分公司之間的長(zhǎng)途(國(guó)際、國(guó)內(nèi))通訊費(fèi)用。 圖1.3 功能展示圖眾通voip語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)的特點(diǎn)：即時(shí)、直接、省錢(qián) - 通過(guò)把企業(yè)電話(huà)、傳真業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到企業(yè)

10、現(xiàn)有的adsl等寬帶網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，為企業(yè)即時(shí)省下了大量的長(zhǎng)途通訊費(fèi)用。視乎企業(yè)用戶(hù)的通訊數(shù)量，可為您即時(shí)節(jié)省70%以上的長(zhǎng)途通訊費(fèi)用。1、 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)完全免費(fèi)通話(huà)全公司都可使用 - 和眾通voip系統(tǒng)可以接入到公司內(nèi)部的pbx(程控交換機(jī))中，這樣可以開(kāi)通給全公司的員工使用，只要拿起桌上現(xiàn)有的電話(huà)，就可以撥打免費(fèi)的長(zhǎng)途電話(huà)或傳真了;撥打使用方便 - 總、分公司大家所面對(duì)的只是普通電話(huà)而不是電腦，無(wú)需重新學(xué)習(xí)，即可立即使用;如:總公司(端口短號(hào)):66666深圳分公司(端口短號(hào)):77777 上海公司(端口短號(hào)):88888 臺(tái)灣公司(端口短號(hào)) :99999 美國(guó)(端口短號(hào)):33333總公司打

11、向深圳: 摘機(jī)+77777 上海打向美國(guó): 摘機(jī)+333332、 話(huà)費(fèi)超低的長(zhǎng)途電話(huà)和眾通voip系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)完全免費(fèi)通話(huà)以外，還可以撥打國(guó)內(nèi)國(guó)際長(zhǎng)途電話(huà)，而所需費(fèi)用非常之低廉，費(fèi)率約為普通電信部門(mén)的30% 。撥打方法:國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途：摘機(jī)+國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途區(qū)號(hào)+電話(huà)號(hào)碼國(guó)際長(zhǎng)途：摘機(jī)+國(guó)際長(zhǎng)途區(qū)號(hào)+電話(huà)號(hào)碼+#3、 穩(wěn)定支持傳真和眾通voip網(wǎng)關(guān)采用自行研發(fā)的最新數(shù)據(jù)處理技術(shù)，解決了目前voip界普遍不能穩(wěn)定支持傳真的難題。使和眾通voip網(wǎng)關(guān)成為voip行業(yè)中支持傳真效果最好的網(wǎng)關(guān)，能穩(wěn)定支持連續(xù)傳真30頁(yè)以上，清晰度高。4、 多線(xiàn)同時(shí)通話(huà)占用帶寬資源極少，只需占用一條普通寬帶(如adsl、電

12、視寬帶)便可支持16條線(xiàn)同時(shí)工作(通話(huà)、傳真);如果是以路由共享器共享的形式上網(wǎng)，則只需占用集線(xiàn)器(交換機(jī))的一個(gè)端口，便可支持16條線(xiàn)同時(shí)工作(通話(huà)、傳真)。5、 快速構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部電話(huà)網(wǎng)本產(chǎn)品兼?zhèn)溆须娫?huà)程控交換機(jī)功能，可快速方便地構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部電話(huà)通信網(wǎng)絡(luò)。第二章 軟交換體系下voip的實(shí)現(xiàn)2.1 voip在傳輸過(guò)程中使用的技術(shù)介紹所謂的voip是以ip分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺(tái)，對(duì)模擬的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無(wú)連接的udp協(xié)議進(jìn)行傳輸。通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通信是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其應(yīng)用面很廣，因此涉及的技術(shù)也特別多，其中最根本的技術(shù)是voip （voiceov

13、erip）技術(shù)，可以說(shuō)，因特網(wǎng)語(yǔ)音通信是voip技術(shù)的一個(gè)最典型的、也是最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。本文主要介紹voip的基本傳輸過(guò)程。傳統(tǒng)的電話(huà)網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語(yǔ)音，所要求的傳輸寬帶為64kbit/s.而所謂的voip是以ip分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺(tái)，對(duì)模擬的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無(wú)連接的udp協(xié)議進(jìn)行傳輸。為了在一個(gè)ip網(wǎng)絡(luò)上傳輸語(yǔ)音信號(hào)，要求幾個(gè)元素和功能。最簡(jiǎn)單形式的網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)或多個(gè)具有voip功能的設(shè)備組成，這一設(shè)備通過(guò)一個(gè)ip網(wǎng)絡(luò)連接。從中可以發(fā)現(xiàn)voip設(shè)備是如何把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為ip數(shù)據(jù)流，并把這些數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到ip目的地，ip目的地又把它們轉(zhuǎn)換回到語(yǔ)音

14、信號(hào)。兩者之音的網(wǎng)絡(luò)必須支持ip傳輸，且可以是ip路由器和網(wǎng)絡(luò)鏈路的任意組合。因此可以簡(jiǎn)單地將voip的傳輸過(guò)程分為下列幾個(gè)階段。1、語(yǔ)音-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換語(yǔ)音信號(hào)是模擬波形，通過(guò)ip方式來(lái)傳輸語(yǔ)音，不管是實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)還是非實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)，道貌岸首先要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也就是對(duì)模擬語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行8位或6位的量化，然后送入到緩沖存儲(chǔ)區(qū)中，緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇。許多低比特率的編碼器是采取以幀為單位進(jìn)行編碼。典型幀長(zhǎng)為1030ms.考慮傳輸過(guò)程中的代價(jià)，語(yǔ)間包通常由60、120或240ms的語(yǔ)音數(shù)據(jù)組成。數(shù)字化可以使用各種語(yǔ)音編碼方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前采用的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有itu-tg

15、.711.源和目的地的語(yǔ)音編碼器必須實(shí)現(xiàn)相同的算法，這樣目的地的語(yǔ)音設(shè)備幫可以還原模擬語(yǔ)音信號(hào)。2、原數(shù)據(jù)到ip轉(zhuǎn)換一旦語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼，下一步就是對(duì)語(yǔ)音包以特定的幀長(zhǎng)進(jìn)行壓縮編碼。大部份的編碼器都有特定的幀長(zhǎng)，若一個(gè)編碼器使用15ms的幀，則把從第一來(lái)的60ms的包分成4幀，并按順序進(jìn)行編碼。每個(gè)幀合120個(gè)語(yǔ)音樣點(diǎn)（抽樣率為8khz）。編碼后，將4個(gè)壓縮的幀合成一個(gè)壓縮的語(yǔ)音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器。網(wǎng)絡(luò)處理器為語(yǔ)音添加包頭、時(shí)標(biāo)和其它信息后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點(diǎn)。語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單地建立通信端點(diǎn)之間的物理連接（一條線(xiàn)路），并在端點(diǎn)之間傳輸編碼的信號(hào)。ip網(wǎng)絡(luò)不像電路交換網(wǎng)絡(luò)，它不形成連接，它要求把

16、數(shù)據(jù)放在可變長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)或分組中，然后給每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)附帶尋址和控制信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。3、傳送在這個(gè)通道中，全部網(wǎng)絡(luò)被看成一個(gè)從輸入端接收語(yǔ)音包，然后在一定時(shí)間（t）內(nèi)將其傳送到網(wǎng)絡(luò)輸出端。t可以在某全范圍內(nèi)變化，反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的抖動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)中的同間節(jié)點(diǎn)檢查每個(gè)ip數(shù)據(jù)附帶的尋址信息，并使用這個(gè)信息把該數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上的下一站。網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是支持ip數(shù)據(jù)流的任何拓結(jié)構(gòu)或訪(fǎng)問(wèn)方法。4、ip包-數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換目的地voip設(shè)備接收這個(gè)ip數(shù)據(jù)并開(kāi)始處理。網(wǎng)絡(luò)級(jí)提供一個(gè)可變長(zhǎng)度的緩沖器，用來(lái)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動(dòng)。該緩沖器可容納許多語(yǔ)音包，用戶(hù)可以選擇緩沖器的大小。小的緩沖器產(chǎn)

17、生延遲較小，但不能調(diào)節(jié)大的抖動(dòng)。其次，解碼器將經(jīng)編碼的語(yǔ)音包解壓縮后產(chǎn)生新的語(yǔ)音包，這個(gè)模塊也可以按幀進(jìn)行操作，完全和解碼器的長(zhǎng)度相同。若幀長(zhǎng)度為15ms，是60ms的語(yǔ)音包被分成4幀，然后它們被解碼還原成60ms的語(yǔ)音數(shù)據(jù)流送入解碼緩沖器。在數(shù)據(jù)報(bào)的處理過(guò)程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數(shù)據(jù)，然后把這個(gè)原數(shù)據(jù)提供給解碼器。5、數(shù)字語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為模擬語(yǔ)音播放驅(qū)動(dòng)器將緩沖器中的語(yǔ)音樣點(diǎn)（480個(gè)）取出送入聲卡，通過(guò)揚(yáng)聲器按預(yù)定的頻率（例如8khz）播出。簡(jiǎn)而言之，語(yǔ)音信號(hào)在ip網(wǎng)絡(luò)上的傳送要經(jīng)過(guò)從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換、數(shù)字語(yǔ)音封裝成ip分組、ip分組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的傳送、ip分組的解包和數(shù)字語(yǔ)音

18、還原到模擬信號(hào)等過(guò)程。目前被廣泛采用的adsl調(diào)制技術(shù)有3種：qam(quadatureampli-tudemodulation)、cap(carrierlessamplitude-phasemodulation)、dmt(discretemultitone)，其中dmt調(diào)制技術(shù)被ansi標(biāo)準(zhǔn)化小組t1e1.4制訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所采用。但由于此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)推出時(shí)間不長(zhǎng),目前仍有相當(dāng)數(shù)量的adsl產(chǎn)品采用qam或cap調(diào)制技術(shù)。2.2 基于軟交換技術(shù)的voip2.2.1 軟交換 軟交換位于控制層，它有多個(gè)名稱(chēng)，如呼叫服務(wù)器、呼叫代理、媒體網(wǎng)關(guān)控制器。軟交換的設(shè)計(jì)思想是業(yè)務(wù)/控制與傳送/接入分離，即將voi

19、p網(wǎng)關(guān)分解 為媒體網(wǎng)關(guān)(mg)、信令網(wǎng)關(guān)(sg)、媒體網(wǎng)關(guān)控制器(mgc)，其中媒體網(wǎng)關(guān)控制器是軟交換的前身。各實(shí)體之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行連接和通信，以便在網(wǎng)上更加靈活地提供業(yè)務(wù)。網(wǎng)關(guān)功能分離模型如圖所示。圖2.1 網(wǎng)關(guān)功能分離模型在圖2.1中，由媒體網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)媒體流的轉(zhuǎn)換功能；媒體網(wǎng)關(guān)控制器(mgc)/軟交換提供各種業(yè)務(wù)的基本呼叫控制功能；信令網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的信令處理，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 不同信令之間轉(zhuǎn)換；各部件之間通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行通信。另外，軟交換技術(shù)的主要設(shè)計(jì)思想還借鑒了傳統(tǒng)智能網(wǎng)的“呼叫與控制相分離”的方式。使得整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)的業(yè)務(wù)提供變得更加靈活和開(kāi)放。而在電路交換網(wǎng)中，呼叫控制、業(yè)務(wù)提供以

20、及交換矩陣均集中在一個(gè)交換系統(tǒng)中。電路交換模式與軟交換模式如圖2.2所示。(a) 電路交換模式(b) 軟交換模式圖2.2 電路交換模式與軟交換模式從圖2.2可以看出，軟交換是一個(gè)基于軟件的分布式交換/控制平臺(tái)，將呼叫控制功能從網(wǎng)關(guān)中分離出來(lái)，利用分組網(wǎng)代替交換矩陣，開(kāi)放業(yè)務(wù)、控制、接入和交換間的協(xié)議，從而真正實(shí)現(xiàn)多廠商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)環(huán)境，并可以方便地在網(wǎng)上引入多種業(yè)務(wù)。2.2.2軟交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是以軟交換設(shè)備為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)與控制、接入與承載彼此分離，各功能部件之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行互通的體系結(jié)構(gòu)。通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的融合和業(yè)務(wù)的融合，使得分組交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原

21、有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能，同時(shí)可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的新型業(yè)務(wù)。軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分成接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務(wù)層四個(gè)層面，見(jiàn)圖2.3所示。圖2.3 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.2.3基于軟交換的voip 體系結(jié)構(gòu)圖7為基于軟交換的voip體系結(jié)構(gòu)，在此體系結(jié)構(gòu)中有幾個(gè)基本部件：軟交換、中繼網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)以及各類(lèi)接入網(wǎng)關(guān)，還有網(wǎng)管服務(wù)器、策略服務(wù)器等。圖2.4 基于軟交換網(wǎng)絡(luò)的voip體系結(jié)構(gòu)從圖2.4中可以看出，軟交換的功能類(lèi)似于現(xiàn)行電路交換傳送系統(tǒng)間的交換/長(zhǎng)途網(wǎng)，但長(zhǎng)途交換機(jī)用軟交換系統(tǒng)和一組中繼/媒體網(wǎng)關(guān)的組合所取代，見(jiàn)圖8。中繼 /媒體網(wǎng)關(guān)自身是由軟交換技術(shù)利用

22、主/被叫協(xié)議控制，這個(gè)協(xié)議是與來(lái)自某個(gè)具有指定源/目的的rtp/udp/ip流的電路交換機(jī)的一個(gè)指定時(shí)隙相關(guān)的 mgcp/ipdc協(xié)議。另外，軟交換技術(shù)作為呼叫處理的組成部分，其標(biāo)識(shí)要被用來(lái)終結(jié)該呼叫的最有可能的出口網(wǎng)關(guān)，并利用這個(gè)信息來(lái)命令中繼網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所 指定的功能，即軟交換技術(shù)能夠通過(guò)選擇一個(gè)最小代價(jià)的路由來(lái)完成每次呼叫，以使所選擇的出口網(wǎng)關(guān)最接近目的電話(huà)。于是，就完成了原有通過(guò)電路交換網(wǎng)執(zhí)行的 呼叫處理操作功能。圖2.5 軟交換與長(zhǎng)途交換機(jī)對(duì)照示意圖在圖2.5中，接入網(wǎng)關(guān)既可以終結(jié)isdn的pri，也可以終結(jié)來(lái)自企業(yè)pbx的cas信令。這種接入網(wǎng)關(guān)能夠被軟交換以基于分組電話(huà)協(xié)議的多種方式

23、進(jìn)行控 制；對(duì)于基于h.323協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，軟交換使用h.323協(xié)議與之實(shí)現(xiàn)互通和控制；如果接入網(wǎng)關(guān)隧道pri(q.931)或cas信令返回到軟交換，則軟 交換使用mgcp/ipdc協(xié)議以更好的方式控制接入網(wǎng)關(guān)。軟交換技術(shù)通過(guò)sip協(xié)議接到電纜網(wǎng)絡(luò)上，以支持企業(yè)的ippbx及ip電話(huà)。并通過(guò)tcp/ip協(xié)議接入scp，也可通過(guò)tcp/sccp協(xié)議接入到ss7網(wǎng)絡(luò)上，使與pstn及當(dāng)前的voip網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫互連成為可能?；谲浗粨Q技術(shù)網(wǎng)絡(luò)體系的voip通信實(shí)現(xiàn)的基本工作過(guò)程如下：媒體網(wǎng)關(guān)向軟交換報(bào)告用戶(hù)摘機(jī)、撥號(hào)等事件，軟交換控制本地和中繼網(wǎng)關(guān)向用戶(hù)發(fā)送各種音信號(hào)，如撥號(hào)音、振鈴音、回鈴音等，提供滿(mǎn)足

24、運(yùn)營(yíng)商需求的撥號(hào)計(jì)劃。同時(shí)，信令網(wǎng)關(guān)將pstn 中的七號(hào)信令進(jìn)行ip 網(wǎng)上的封裝轉(zhuǎn)換，通過(guò)sctp 將轉(zhuǎn)換后的信令消息傳遞給軟交換，軟交換與信令網(wǎng)關(guān)配合，共同完成呼叫的建立，并通過(guò)mgcp 對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)行呼叫控制與管理。由pstn 發(fā)起的呼叫經(jīng)過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)與ip 網(wǎng)進(jìn)行通信，通信結(jié)束時(shí)，媒體網(wǎng)關(guān)報(bào)告用戶(hù)掛機(jī)事件，在軟交換和信令網(wǎng)關(guān)共同控制下結(jié)束通信過(guò)程。在上述通信過(guò)程中，aaa服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)，網(wǎng)管服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，媒體服務(wù)器提供各種資源，如語(yǔ)音資源、傳真資源、語(yǔ)音識(shí)別資源等，應(yīng)用服務(wù)器則完成用戶(hù)所需業(yè)務(wù)的提供和管理。2.2.4基于軟交換的voip協(xié)議互通 目前的voip 是以基于h.32

25、3 協(xié)議的電信級(jí)ip 電話(huà)為主，但是由于h.323 協(xié)議復(fù)雜，并將控制和承載功能合為一體，難以保證系統(tǒng)的可靠性和靈活性，很大程度上制約了系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展；而基于mgcp(媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議)的ip 電話(huà)則彌補(bǔ)了h.323 協(xié)議的不足，對(duì)voip 的進(jìn)一步發(fā)展以及voip 網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的融合有積極的意義。但是，如果用mgcp 協(xié)議代替所有h.323 協(xié)議的話(huà)，mgcp根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)中繼網(wǎng)的管理。因此，應(yīng)該結(jié)合h.323和mgcp 的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。首先，利用h.323 協(xié)議適合于實(shí)現(xiàn)骨干voip 語(yǔ)音系統(tǒng)，可以將h.323 協(xié)議應(yīng)用在軟交換之間的通信。其次，mgcp 更適合于管理voip 的接入

26、設(shè)備，體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，可以將它應(yīng)用于軟交換 設(shè)備與媒體網(wǎng)關(guān)(mg)之間的通信。與前面所述的h.323 方案基于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)守(gw-gk)的結(jié)構(gòu)相比，這種利用mgcp 協(xié)議使得軟交換可以很容易地管理媒體網(wǎng)關(guān)，利用h.323 協(xié)議實(shí)現(xiàn)軟交換之間呼叫的voip 系統(tǒng)很好地解決了前一結(jié)構(gòu)中h.323 協(xié)議在網(wǎng)守管理許多媒體網(wǎng)關(guān)時(shí)，由于要用復(fù)雜的協(xié)議支持功能簡(jiǎn)單的媒體網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而使得網(wǎng)守支持的呼叫容量受到了很大的限制的問(wèn)題，并且能夠降低維護(hù)和管理的費(fèi)用，為運(yùn)營(yíng)商取得更多的利潤(rùn)。2.2.5基于軟交換的voip體系結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)分析與基于h.323協(xié)議的voip網(wǎng)絡(luò)相比，基于軟交換的voip應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于采用

27、了分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有全面的開(kāi)放性，在綜合接入能力、互通兼容能力、業(yè)務(wù)提供能力、網(wǎng)絡(luò)管理能力、鑒權(quán)認(rèn)證和計(jì)費(fèi)等方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)。在綜合接入方面：軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于網(wǎng)絡(luò)采用分層模型，各設(shè)備功能相對(duì)單一。軟交換完成協(xié)議處理、呼叫控制、資源管理、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)等功能，中繼/媒體網(wǎng)關(guān)在 軟交換的控制下完成媒體流轉(zhuǎn)換及相關(guān)控制功能。這樣，軟交換通過(guò)控制各種類(lèi)型的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)綜合接入。而基于h.323的體系結(jié)構(gòu)還不是一個(gè)開(kāi)放的體系 結(jié)構(gòu)，它可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與pstn的簡(jiǎn)單語(yǔ)音互通，但在其上增加其他接入方式較困難。在網(wǎng)絡(luò)互通兼容方面：基于軟交換的voip應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分層的開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，各層之間以及各

28、設(shè)備之間都通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議通信，只要遵守約定的規(guī)則和協(xié) 議，不同廠商的設(shè)備都可以很容易的接入網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)彼此的互通，從而靈活有效地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和升級(jí)。而h.323是一系列協(xié)議的集合，本身比較復(fù)雜，各 廠商對(duì)其理解又存在著很大差異，導(dǎo)致所制造產(chǎn)品的h.323協(xié)議兼容性一直存在問(wèn)題。業(yè)務(wù)提供方面：在基于軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，軟交換技術(shù)的業(yè)務(wù)生成獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，新業(yè)務(wù)通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器完成。運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自身的實(shí)際情況，既可以自己開(kāi)發(fā)、也可以 委托產(chǎn)品制造商第三方開(kāi)發(fā)商靈活定制所需的業(yè)務(wù)；另外，也可以繼續(xù)沿用原有的傳統(tǒng)智能業(yè)務(wù)。由于軟交換系統(tǒng)提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)生成平臺(tái)，業(yè)務(wù)一旦生成，即為全 網(wǎng)所共享。而采用h.323，

29、其業(yè)務(wù)生成基本上都是在網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行的，某些情況下也需要網(wǎng)守的支持。而網(wǎng)守、網(wǎng)關(guān)都是相對(duì)封閉的實(shí)體，由于不同制造商的業(yè)務(wù) 提供方式不盡相同，加之采用內(nèi)部協(xié)議而未提供標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放接口，這樣不僅使得運(yùn)營(yíng)商各自提供業(yè)務(wù)的能力有限，更導(dǎo)致了全網(wǎng)的新業(yè)務(wù)統(tǒng)一變得相當(dāng)困難。在網(wǎng)絡(luò)管理方面：h.323采用基于snmp的網(wǎng)絡(luò)管理，無(wú)實(shí)時(shí)性，對(duì)人工干預(yù)的依賴(lài)性較大，難以對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)作出有效、及時(shí)的反應(yīng)。而在基于軟交換網(wǎng)絡(luò) 中，軟交換技術(shù)提供cops協(xié)議接口，接受策略服務(wù)器的管理和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理功能，進(jìn)行集中、實(shí)時(shí)、智能化的策略管理服務(wù)，完成了由傳統(tǒng)的 靜態(tài)網(wǎng)管向動(dòng)態(tài)網(wǎng)管的飛躍。同時(shí)，軟交換也能支持基于sn

30、mp的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理。鑒權(quán)認(rèn)證和計(jì)費(fèi)方面：在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，軟交換控制設(shè)備通過(guò)radius協(xié)議與aaa服務(wù)器交互，實(shí)現(xiàn)集中用戶(hù)鑒權(quán)、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)。接入設(shè)備只需完成簡(jiǎn)單的接 入功能，無(wú)需支持太多的協(xié)議。而在h.323網(wǎng)絡(luò)中，用戶(hù)鑒權(quán)、認(rèn)證是在網(wǎng)守中實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)關(guān)通過(guò)ras與網(wǎng)守交互，完成用戶(hù)認(rèn)證、計(jì)費(fèi)，過(guò)程比較復(fù)雜。2.3 mgcp協(xié)議2.3.1 mgcp協(xié)議介紹ietf制定的mgcp（media gateway control protocol）協(xié)議是一個(gè)分布式ip電話(huà)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)議，用于控制來(lái)自外部呼叫控制單元的ip語(yǔ)音（voip）網(wǎng)關(guān)。從本質(zhì)上說(shuō)mgcp是一個(gè)主/從協(xié)議，網(wǎng)關(guān)需要執(zhí)行媒體網(wǎng)關(guān)控

31、制器發(fā)出的命令。ip 電話(huà)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)由呼叫代理（call agent）和一組網(wǎng)關(guān)（mg）組成，如圖2.6所示：圖2.6 ip電話(huà)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)圖9中呼叫代理（call agent）又稱(chēng)媒體網(wǎng)關(guān)控制器（media gateway controller）主要完成與呼叫過(guò)程相關(guān)的信令功能，對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)的操作過(guò)程進(jìn)行控制和管理。網(wǎng)關(guān)（gateway）是一種網(wǎng)絡(luò)單元，用于實(shí)現(xiàn)不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。 在ngn體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)關(guān)包括很多種：中繼網(wǎng)關(guān)（tg）：提供傳統(tǒng)電話(huà)網(wǎng)（pstn）和承載語(yǔ)音的ip網(wǎng)的接口。接入網(wǎng)關(guān)（ag）：提供傳統(tǒng)模擬用戶(hù)線(xiàn)或者數(shù)字專(zhuān)用分組交換機(jī)與承載語(yǔ)音的ip網(wǎng)絡(luò)之間的接口。

32、住宅網(wǎng)關(guān)（rg）：為ip語(yǔ)音網(wǎng)提供傳統(tǒng)的模擬接口（rj11）的實(shí)體。住宅網(wǎng)關(guān)的例子包括電纜調(diào)制解調(diào)器/電纜機(jī)頂盒，xdsl設(shè)備和寬帶無(wú)線(xiàn)設(shè)備。一組網(wǎng)關(guān)中至少包含一個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)，如果需要與ss7網(wǎng)絡(luò)連接，至少還需要一個(gè)信令網(wǎng)關(guān)。媒體網(wǎng)關(guān)完成電路交換網(wǎng)與分組交換網(wǎng)之間的語(yǔ)音信號(hào)的轉(zhuǎn)換；信令網(wǎng)關(guān)完成窄帶信令網(wǎng)與寬帶信令網(wǎng)之間的無(wú)縫交互與信令之間的轉(zhuǎn)換。2.3.2 mgcp在ngn組網(wǎng)中的應(yīng)用：在介紹mgcp在ngn應(yīng)用之前，大家先簡(jiǎn)單了解一些ngn的簡(jiǎn)單情況，所謂ngn 從字面上理解，我們可以叫它為下一代網(wǎng)絡(luò)。它是電信史上的一塊里程碑，標(biāo)志著新一代電信網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)。從發(fā)展的角度來(lái)看，ngn在傳統(tǒng)的以

33、電路交換為主的pstn網(wǎng)絡(luò)中逐漸邁出了向以分組交換為主的步伐，它承載了原有pstn網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，同時(shí)把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載（offload）到atm/ip網(wǎng)絡(luò)中以減輕pstn網(wǎng)絡(luò)的重荷，又以atm/ip技術(shù)的新特性增加和增強(qiáng)了許多新老業(yè)務(wù)。從這個(gè)意義上講，ngn是基于tdm的pstn語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)和基于atm/ip的分組網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)物，它使得在新一代網(wǎng)絡(luò)上語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)成為了可能。大家可以通過(guò)ngn網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)了解mgcp的應(yīng)用，如圖2.7所示：圖2.7 ngn網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從上圖可以看出，mgcp是媒體網(wǎng)關(guān)控制器（或軟交換）與媒體網(wǎng)關(guān)之間應(yīng)用的一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，完成了媒體網(wǎng)關(guān)控制技術(shù)。軟交換與媒體

34、網(wǎng)關(guān)間的接口主要用于軟交換對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)的承載控制、資源控制及管理，從軟交換的協(xié)議框架也不難理解mgcp的應(yīng)用，如圖2.8所示：圖2.8 ngn組網(wǎng)應(yīng)用的協(xié)議框架2.3.3 mgcp在softx3000產(chǎn)品中的應(yīng)用： 通過(guò)softx3000產(chǎn)品大家再來(lái)了解一下mgcp的應(yīng)用，softx3000系統(tǒng)提供mgcp呼叫代理功能。softx3000可作為網(wǎng)絡(luò)中mgcp e-phone和softphone的接入點(diǎn)，和ietf rfc 2705 （mgcp）兼容。softx3000 遵循rfc2705（1.0版本）2.1.3節(jié)的規(guī)定，支持呼叫和連接管理規(guī)程。softx3000支持mgcp mrs控制，用于提供

35、通知音和交換語(yǔ)音響應(yīng)（ivr）業(yè)務(wù)。mrs可用于為系統(tǒng)中的各種用戶(hù)提供通知服務(wù)。softx3000也支持通過(guò)mrs進(jìn)行收號(hào)。mgcp在softx3000的應(yīng)用如圖2.9所示：圖2.9 mgcp在softx3000產(chǎn)品組網(wǎng)中的應(yīng)用ngn通過(guò)tmg和sg同pstn互通，tmg實(shí)現(xiàn)電路交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)之間的語(yǔ)音信號(hào)的轉(zhuǎn)換，而sg實(shí)現(xiàn)電路交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)之間的信令轉(zhuǎn)換。呼叫代理即mgc（softx3000），主要實(shí)現(xiàn)與呼叫過(guò)程相關(guān)的信令功能，并控制和管理mg和sg的操作規(guī)程。softx3000通過(guò)h.248協(xié)議控制tmg；通過(guò)mgcp控制mrs、ag、iad以及softphone，實(shí)現(xiàn)信令處理和呼

36、叫處理等功能。softx3000支持mgcp與下列協(xié)議的互通：sip：sip 用戶(hù)和sip中繼h.323：h.323用戶(hù)和 h.323中繼isup：通過(guò)isup中繼的pstn用戶(hù)2.3.4 協(xié)議棧mgcp（媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議）既是一種命令定義，又是一種信令定義。通過(guò)mgcp命令，呼叫代理（如softx3000中的呼叫代理）可以控制媒體網(wǎng)關(guān)（mg）；而mg送回信號(hào)給呼叫代理。mgcp的命令和信號(hào)定義為ip包，這樣mgcp可作為操作系統(tǒng)并且獨(dú)立于編程語(yǔ)言。通過(guò)mgcp，一個(gè)呼叫代理可在通用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行。mgcp的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如所示:圖2.10 mgcp的協(xié)議結(jié)構(gòu)mgcp的信令系統(tǒng)包括各種業(yè)務(wù)模塊

37、（isup/tup/esl/sip/h.323），這些模塊使用mgcp來(lái)控制mg。mgcp消息在udp/ip上傳遞，傳輸層協(xié)議為udp，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議為ip。2.3.5 功能實(shí)現(xiàn)本部分描述了softx3000系統(tǒng)語(yǔ)音模塊的承載控制模塊中mgcp的功能結(jié)構(gòu)。mgcp模塊從邏輯上分為mgcp棧和mgcp app模塊，mgcp棧和mgcp app模塊位于bsg單板（與h.248棧和h.248 app模塊相同）。mgcp棧、mgcp app模塊和mgra、mgc、db、o&m和os有外部接口。mgcp和bc的mgra以及mgc模塊互通。mgcp對(duì)所有來(lái)自mgra的與呼叫相關(guān)的消息進(jìn)行處理，同樣地也

38、處理來(lái)自mgc與呼叫無(wú)關(guān)的的消息。邏輯上，mgcp作為消息管理模塊、mgcp app模塊、mgcp編碼/解碼模塊和udp發(fā)送/接受模塊進(jìn)行消息的處理。消息管理模塊將處理來(lái)自mgra、mgc、db和omc的與呼叫相關(guān)或與呼叫無(wú)關(guān)的消息。它也作為數(shù)據(jù)中心提供全局?jǐn)?shù)據(jù)查詢(xún)和修改機(jī)制，并且向mgcp的其他子模塊提供管理功能。mgcp app得到一個(gè)來(lái)自消息分發(fā)模塊的內(nèi)部消息，它就把內(nèi)部消息轉(zhuǎn)換成mgcp事務(wù)結(jié)構(gòu)格式。把內(nèi)部消息轉(zhuǎn)換成mgcp事務(wù)結(jié)構(gòu)格式后，mgcp app調(diào)用mgcp編碼/解碼提供的ap1,用以把mgcp事務(wù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成mgcp協(xié)議消息格式，并且把它發(fā)送到udp發(fā)送/接受模塊。udp發(fā)送

39、/接收模塊有自己的pid, 它將從系統(tǒng)消息隊(duì)列得到等待發(fā)送的消息，提取mgw指數(shù)后，查看udp關(guān)系表獲得同級(jí)ip地址和端口，填充本地ip地址和端口，然后發(fā)送udp數(shù)據(jù)報(bào)到下面的udp傳輸層。圖2.11 承載控制器中的mgcp的功能體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)行自定任務(wù)來(lái)監(jiān)控配置的udp端口；如果自定任務(wù)收到一個(gè)udp數(shù)據(jù)報(bào)，它將對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行驗(yàn)證，并把mgcp協(xié)議消息轉(zhuǎn)換成內(nèi)部消息后發(fā)送到mgcp的消息管理模塊。消息管理模塊調(diào)用mgcp編/解碼模塊功能進(jìn)行解碼，將mgcp協(xié)議消息解碼為mgcp事務(wù)結(jié)構(gòu)，mgcp編/解碼模塊調(diào)用mgcp app提供的功能，把它轉(zhuǎn)換成內(nèi)部消息格式，然后，根據(jù)它的mid值，消息

40、分發(fā)器把內(nèi)部消息分配到mgc或mgra。事務(wù)可靠性在mgc和mgra模塊實(shí)現(xiàn)，mgw管理在mgc模塊完成。第三章 voip技術(shù)的應(yīng)用3.1 各行業(yè)voip技術(shù)的解決方案3.1.1 金融行業(yè)voip技術(shù)的解決方案金融行業(yè)客戶(hù)對(duì)于voip功能的需求主要包括：1、能夠直接連接現(xiàn)有的ip網(wǎng)及pstn網(wǎng)，做到平滑過(guò)渡。充分利用原有網(wǎng)絡(luò)資源，在不影響日常業(yè)務(wù)、不更改原有網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架下進(jìn)行voip應(yīng)用的擴(kuò)展接入。 2、應(yīng)能提供接近于市話(huà)的通話(huà)效果，真正體現(xiàn)voip的實(shí)用能力，從而保證該項(xiàng)目建成后的真正大規(guī)模、有效益地應(yīng)用。 3、適應(yīng)電話(huà)直接接入、公司pbx接入等復(fù)雜的用戶(hù)pstn環(huán)境。 4、路由器在提供voi

41、p應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)能提供ddn、幀中繼、x.25等廣域網(wǎng)線(xiàn)路的接入。 5、兼容其他主流設(shè)備。 解決方案： 圖3.1 voip在金融行業(yè)的應(yīng)用解決方案特點(diǎn)分析：1、不改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，通過(guò)增加銳捷26系列路由器就可以直接把用戶(hù)pstn系統(tǒng)接入ip網(wǎng)絡(luò)，輕松實(shí)現(xiàn)voip應(yīng)用的擴(kuò)展接入。 2、銳捷路由器不論是界面或操作配置都十分方便，各種功能均可與國(guó)外主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商完全兼容，方便系統(tǒng)管理員的日常維護(hù)。3、銳捷26系列voip路由器支持gatekeeper功能，通過(guò)簡(jiǎn)單的配置連接到關(guān)守（gatekeeper）上就可以與全省各地進(jìn)行voip連接，而省略了煩瑣的靜態(tài)撥號(hào)對(duì)等體的配置，方便而高效。 4、為了

42、達(dá)到理想的通話(huà)效果，銳捷網(wǎng)絡(luò)在voip路由器采用了大量的語(yǔ)音保障技術(shù)： a、強(qiáng)大的qos保障：可以為語(yǔ)音通話(huà)預(yù)留帶寬，保障了在大數(shù)據(jù)量傳輸情況下的通話(huà)效果。 b、回波抑制：在銳捷系列路由器中采用了國(guó)際先進(jìn)的dsp處理器以實(shí)現(xiàn)回波抑制。 c、語(yǔ)音編碼：銳捷26系列voip路由器支持g.711（64kbps）、g.729（8kbps）、g.723（5.3kbps、6.3 kbps）等多種常用編碼方式，客戶(hù)可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇，其中g(shù).729(8kbps)是銳捷網(wǎng)絡(luò)路由器的默認(rèn)編碼方式，能保證在低速線(xiàn)路下的高質(zhì)量語(yǔ)音傳輸。 d、延時(shí)和抖動(dòng)處理：銳捷voip路由器在接收端采用了科學(xué)的緩沖處理方式

43、。在不影響延時(shí)的情況下，對(duì)廣域網(wǎng)線(xiàn)路抖動(dòng)所帶來(lái)的通話(huà)抖動(dòng)進(jìn)行彌補(bǔ)，最大限度地克服了物理線(xiàn)路所帶來(lái)的影響。e、靜音抑制技術(shù)：銳捷voip路由器能夠?qū)νㄔ?huà)之間的空閑間隔進(jìn)行智能判定，停止發(fā)送語(yǔ)音數(shù)據(jù)包，從而減少不必要的帶寬浪費(fèi)，進(jìn)一步提高在低速線(xiàn)路下的傳輸質(zhì)量。3.1.2 物流行業(yè)voip的解決方案背景：hy物流集團(tuán), 國(guó)家一級(jí)運(yùn)輸資質(zhì)企業(yè),是一家集公路運(yùn)輸、航空貨代、鐵路貨代、國(guó)際貨代、市區(qū)快遞、倉(cāng)儲(chǔ)配送于一體，跨區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化、具有供應(yīng)鏈管理能力的綜合物流提供商。挑戰(zhàn)現(xiàn)實(shí)的溝通需求與高昂的通信成本之間的矛盾：圖3.2 物流行業(yè)voip所占比例物流公司通信成本構(gòu)成中，內(nèi)部業(yè)務(wù)部門(mén)之

44、間的溝通占據(jù)了絕對(duì)的比重。訂單的跟蹤，在途物資的管理成為物流企業(yè)日常的工作內(nèi)容。 經(jīng)常居高不下的通信成本嚴(yán)重制約了hy物流的發(fā)展。從hy物流的通信成本構(gòu)成中，可以清晰的看到內(nèi)部分支機(jī)構(gòu)之間的通信費(fèi)用占據(jù)了很大比重。 過(guò)高的通信成本在給企業(yè)帶來(lái)沉重的經(jīng)營(yíng)負(fù)擔(dān)的同時(shí)，也嚴(yán)重抑制了企業(yè)內(nèi)部正常的溝通需求。為了控制成本而限制必要的溝通，這種溝通需求與通信成本的矛盾使得企業(yè)的日常運(yùn)營(yíng)陷入尷尬的狀態(tài)。解決方案：結(jié)合hy物流內(nèi)部通信的話(huà)務(wù)模型和業(yè)務(wù)溝通需要，ccwbb向其推薦了跨域語(yǔ)音通信專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)、電話(huà)會(huì)議服務(wù)、ip fax服務(wù)和voip長(zhǎng)途通信服務(wù)（ddd）。1、跨域語(yǔ)音通信專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)hy物流目前在全國(guó)擁有

45、1073個(gè)分支機(jī)構(gòu)，其中大區(qū)管理中心6個(gè)，一級(jí)公司56家，二級(jí)公司752家和三級(jí)公司264家?？缬蛘Z(yǔ)音專(zhuān)網(wǎng)旨在為客戶(hù)提供覆蓋全國(guó)的語(yǔ)音虛擬專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)。hy物流各個(gè)分支機(jī)構(gòu)之間經(jīng)過(guò)ccwbb ngn業(yè)務(wù)平臺(tái)融合后，可以完整的體驗(yàn)融合通信帶來(lái)的便利。各個(gè)分支機(jī)構(gòu)之間通過(guò)短號(hào)方式互撥，快速實(shí)現(xiàn)商務(wù)交流，而且內(nèi)部通信實(shí)現(xiàn)“0”話(huà)費(fèi)。在業(yè)務(wù)的部署過(guò)程中，由于hy物流內(nèi)部各分支的通訊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在較大的差異，對(duì)于業(yè)務(wù)的實(shí)施帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。 · 上?？偛浚翰捎昧藀bx模式，有空閑中繼端口和空閑擴(kuò)展槽；· 大區(qū)管理中心、一級(jí)分公司：采用了pbx或集團(tuán)電話(huà)模式，有空閑中繼端口空閑擴(kuò)展槽； &#

46、183; 二級(jí)、三級(jí)分公司：采用直線(xiàn)接入方式或采用了集團(tuán)電話(huà)模式，卻沒(méi)有空閑中繼端口； 結(jié)合hy物流的實(shí)際狀況和專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)模式特點(diǎn)，ccwbb在客戶(hù)的不同節(jié)點(diǎn)提供了不同的接入方式。 接入方式一：pbxiad接入 pbx與iad結(jié)合的接入方式主要針對(duì)hy物流上?？偛俊⑸虾?、北京、廣州擁有pbx設(shè)備并擁有空閑中繼端口的一級(jí)分支機(jī)構(gòu)。pbx通過(guò)模擬中繼線(xiàn)與ccwbb提供的iad連接，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)結(jié)。iad（集成接入設(shè)備）具備語(yǔ)音的模數(shù)轉(zhuǎn)換和編碼功能，將用戶(hù)的模擬話(huà)音通過(guò)采樣、量化和壓縮編碼等過(guò)程轉(zhuǎn)換為數(shù)字的通訊信號(hào)，以方便在統(tǒng)一的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳播。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)，iad通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口與企業(yè)分

47、支機(jī)構(gòu)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相連，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。接入方式二：選線(xiàn)器iad接入 選線(xiàn)器與iad結(jié)合的接入方式主要針對(duì)hy物流其他節(jié)點(diǎn)擁有pbx設(shè)備卻無(wú)空閑中繼端口或直線(xiàn)接入方式的二級(jí)或三級(jí)分支機(jī)構(gòu)。為保證ccwbb業(yè)務(wù)的提供并最大程度上優(yōu)化用戶(hù)的業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)，ccwbb將在這些節(jié)點(diǎn)安裝選線(xiàn)器和iad設(shè)備。選線(xiàn)器設(shè)備在本接入模式中充當(dāng)了智能路由和字冠的識(shí)別處理功能。該設(shè)備識(shí)別用戶(hù)的呼叫號(hào)碼，結(jié)合內(nèi)部設(shè)定的路由規(guī)則智能的轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)的呼叫請(qǐng)求。2、電話(huà)會(huì)議服務(wù) ccwbb電話(huà)會(huì)議服務(wù)為企業(yè)客戶(hù)營(yíng)造了一個(gè)最多達(dá)到120方參加的虛擬會(huì)場(chǎng)。無(wú)論參加會(huì)議的各方位于任何城市，均可以靈活的通過(guò)專(zhuān)網(wǎng)方式、傳

48、統(tǒng)pstn方式甚至移動(dòng)電話(huà)方式加入會(huì)場(chǎng)。電話(huà)會(huì)議的召集、管理等功能操作簡(jiǎn)單，可以快速的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程商務(wù)交流。該業(yè)務(wù)功能可以應(yīng)用與培訓(xùn)、日常工作例會(huì)、人力資源管理等場(chǎng)合，極大的方便企業(yè)的日常運(yùn)營(yíng)。 3、ip fax ccwbb ip fax服務(wù)在繼承現(xiàn)有傳真服務(wù)特色的同時(shí)，成功的將其融入到ip網(wǎng)絡(luò)世界。在當(dāng)前的ip網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，通過(guò)創(chuàng)新的ip fax解決方案，以t.38傳真模式為例，基本可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)pstn的傳真質(zhì)量和發(fā)送成功率。 4、國(guó)內(nèi)/國(guó)際長(zhǎng)途轉(zhuǎn)售業(yè)務(wù)（ddd/idd）圖3.3 物流業(yè)務(wù)價(jià)值對(duì)比分析ccwbb在國(guó)內(nèi)完整的實(shí)現(xiàn)了與主流運(yùn)營(yíng)商pstn網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接，作為中國(guó)電信、中國(guó)網(wǎng)通的合作伙伴，可以

49、為企業(yè)提供通達(dá)全球的國(guó)內(nèi)、國(guó)際長(zhǎng)途電話(huà)服務(wù)。基于規(guī)模效應(yīng)，ccwbb可以為企業(yè)客戶(hù)提供更優(yōu)惠的商務(wù)價(jià)格。成效：為hy物流創(chuàng)造了顯著的成效，在財(cái)務(wù)和業(yè)務(wù)效率等方面，均達(dá)到了企業(yè)預(yù)期的目標(biāo)。降低成本 僅一期項(xiàng)目實(shí)施后，相比以前的通訊方式，hy物流可節(jié)省49%的費(fèi)用。通訊成本占hy物流的產(chǎn)值比例也下降到0.35個(gè)百分點(diǎn)。改進(jìn)溝通效率 專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)操作方面的簡(jiǎn)便性和內(nèi)部溝通“0”成本所帶來(lái)的效應(yīng)，可以極大滿(mǎn)足內(nèi)部業(yè)務(wù)溝通的需求，釋放內(nèi)部潛能。資源合理利用 專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)充分利用客戶(hù)現(xiàn)有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源，基本沒(méi)有改變用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和使用習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)了融合通信的服務(wù)目標(biāo)。提升客戶(hù)滿(mǎn)意度 溝通效率的提高，直接的改善了企業(yè)內(nèi)

50、部運(yùn)營(yíng)的效率，體現(xiàn)在最終用戶(hù)方面，更 多客戶(hù)選擇了hy的服務(wù)。3.2 sip協(xié)議中的voip來(lái)電id顯示技術(shù)在voip呼叫的建立、拆除和管理流程中，會(huì)話(huà)發(fā)起協(xié)議（sip）已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。正如它的名字一樣，該協(xié)議的許多功能都與呼叫的建立直接相關(guān)。建立呼叫的過(guò)程中會(huì)涉及到呼叫者的身份，使被叫方能夠確定如何對(duì)待這次呼叫。這就是我們所說(shuō)的internet來(lái)電id。 在核心sip規(guī)范（rfc 3261）中，來(lái)電id的基本機(jī)制與電子郵件所用的方式非常相似，呼叫方的信息有一個(gè)from報(bào)頭域，地址就包含在其中。當(dāng)internet中沒(méi)有太多的惡意用戶(hù)時(shí)，該機(jī)制可以很好地發(fā)揮作用，但事實(shí)證明，這種

51、技術(shù)和電子郵件遇到的問(wèn)題一樣，容易被他人濫用。惡意用戶(hù)可以對(duì)voip 中的“from”報(bào)頭加以篡改，從而隱藏發(fā)送方的真實(shí)身份。 圖3.4 voip中密匙的使用為了解決這些問(wèn)題，ietf于2002年11月發(fā)布了一項(xiàng)名為p-asserted-id（rfc 3325）的規(guī)范。了p-asserted-id規(guī)范，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)或小型網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟都可以提供通過(guò)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證的來(lái)電id服p-asserted-id 然而，人們始終還是將它視作是一種權(quán)宜之計(jì)。首要的問(wèn)題是，它只適用于單個(gè)服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)，或者是由一群相互信任的服務(wù)商緊密聯(lián)合而形成的網(wǎng)絡(luò)。到目前為止，所部署的voip恰好都屬于這種類(lèi)型。多數(shù)voip網(wǎng)絡(luò)不能通過(guò)ip實(shí)

52、現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，而只能通過(guò)公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)作為替代。在許多服務(wù)商的眼里，ip才是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的更好方式。ip網(wǎng)絡(luò)的成本更低，可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻和多媒此外，在規(guī)模較大的ip互聯(lián)環(huán)境中，p-asserted-id根本沒(méi)有用武之地，因?yàn)樗鼘?duì)呼叫身份的判別過(guò)程不加密，所以無(wú)法安全地驗(yàn)證呼叫方的域就是在消息中存在的那個(gè)身份。幸運(yùn)的是，ietf已經(jīng)完成了一系列新的規(guī)范，所有這些規(guī)范都基于一種稱(chēng)為sip身份認(rèn)證的技術(shù)。這些規(guī)范（rfc 4474）已于2006年8月正式發(fā)布，成為安全來(lái)電id技術(shù)領(lǐng)域的一次重大進(jìn)步。這種規(guī)范的基本機(jī)制如左圖所示。呼叫者joe的sip統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符為sip:joe，而joe的電話(huà)會(huì)將

53、該標(biāo)識(shí)符插入其sip消息的from報(bào)頭域中。當(dāng)joe發(fā)起一個(gè)呼叫時(shí)，joe的電話(huà)會(huì)發(fā)出一個(gè)sip 請(qǐng)求（步驟1），并將其發(fā)送至的服務(wù)器。這臺(tái)服務(wù)器對(duì)該消息進(jìn)行盤(pán)問(wèn)，要求joe的電話(huà)提供證書(shū)（步驟2）。joe的電話(huà)接受這一要求后，重新發(fā)送帶有適當(dāng)證書(shū)的請(qǐng)求（步驟3）。這些證書(shū)將證明呼叫者確實(shí)是joe，并且表明from域是準(zhǔn)確的。而的服務(wù)器則會(huì)在消息中的某些部分應(yīng)用一組加密的簽名，并將該簽名和提取證書(shū)的http url一同安插如果驗(yàn)證通過(guò)，則證明呼叫方確實(shí)在的域中。 同時(shí)，在防范voip垃圾（即所謂的spit，internet電話(huà)垃圾）的眾多技術(shù)中，sip身份認(rèn)證也具有里程碑式的重大意義。由于它能

54、夠?qū)崿F(xiàn)更安全的互聯(lián)，并有效阻止垃圾呼叫，因此sip身份認(rèn)證將在未來(lái)的voip網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。3.3 基于802.11b無(wú)線(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的voip電話(huà) voip技術(shù)的發(fā)展對(duì)電話(huà)公司傳統(tǒng)的陸地線(xiàn)路構(gòu)成替代威脅，并將接打電話(huà)的服務(wù)交由互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供商(isp)掌控。雖然電話(huà)公司已在各種規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施上采用包傳輸以提升固話(huà)效率，然而對(duì)終端用戶(hù)來(lái)說(shuō)，該技術(shù)是不透明的，且傳統(tǒng)的電話(huà)服務(wù)在電話(huà)終端上仍然主要采用電路交換技術(shù)。使用voip，呼叫方通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施直接撥打電話(huà)，并通過(guò)其計(jì)算機(jī)上的相同ip包數(shù)據(jù)流接聽(tīng)電話(huà)。簡(jiǎn)言之，voip能迅速對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地化處理，僅需增加一些額外的硬件和軟件就能使你

55、和你的isp搖身一變?yōu)椤半娫?huà)公司”。 只需要一個(gè)連到pc上的麥克風(fēng)或任意數(shù)量的模擬電話(huà)適配器(用來(lái)把傳統(tǒng)電話(huà)系統(tǒng)(有繩或無(wú)繩)橋接至voip世界)都可以實(shí)現(xiàn)voip。位于這兩者之間的是特殊的voip電話(huà)設(shè)計(jì)，這些voip電話(huà)外觀及使用與其它電話(huà)很相象，但輸出的是數(shù)字信號(hào)。wi-fi網(wǎng)絡(luò)的普及不僅驅(qū)動(dòng)了其成本的下降，而且隨著傳統(tǒng)以數(shù)據(jù)處理為中心的芯片組現(xiàn)在轉(zhuǎn)向語(yǔ)音應(yīng)用，它還簡(jiǎn)化了將無(wú)繩電話(huà)轉(zhuǎn)變成voip設(shè)備的工作。臺(tái)灣的odm公司合勤科技(zyxel communications corp)正銷(xiāo)售一款105克重的手持設(shè)備prestige 2000w，其外型介于直板蜂窩電話(huà)和外型比例更大一點(diǎn)的無(wú)繩

56、電話(huà)之間。p2000w基于第一代802.11b wi-fi標(biāo)準(zhǔn)，可連接相應(yīng)的wi-fi網(wǎng)關(guān)或接入點(diǎn)，這些網(wǎng)關(guān)或接入點(diǎn)又通過(guò)硬連線(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)。 p2000w的構(gòu)造簡(jiǎn)單明了，兩塊塑料外殼將電子部分扣在里面。電子部分做在兩塊pcb上：較大的pcb是主系統(tǒng)板，完成與wi-fi無(wú)關(guān)的功能；較小的pcb是實(shí)現(xiàn)802.11b功能的wi-fi即插即用卡。選用即插即用卡使其可升級(jí)射頻層，同時(shí)不需改動(dòng)主pcb板上的核心設(shè)計(jì)。 p2000w的核心是德州儀器(ti)的雙核處理器tms320vc5472，它完成系統(tǒng)控制功能及對(duì)voip信號(hào)的單獨(dú)處理。其中arm7tdmi核擔(dān)當(dāng)微控制器的功能，處理從按鍵輸入到顯示等工作；c54 dsp核負(fù)責(zé)編碼、解碼、糾錯(cuò)、回音消除及諸如此類(lèi)的工作。在ti雙核處理器周?chē)歉鞣N存儲(chǔ)器，包括：用于代碼存儲(chǔ)的spansio