统一通信-即时通讯-视频会议-电话会议-科技新闻及文章

IP电话调度系统中会话协议的分析(Analyse)与研究

IP电话凋度系统主要是在IP网络上完成通信功能，其通信功能的实现由协议(protocol)来完成。电话调度系统主要传递（transmission)两个流：信令控制流和音频流。因此电话调度系统的重要为两个协议：信令控制协议(会话协议)和多媒体传输协议。用信令控制协议来控制会话的发起，加入会话，报告会话状态，结束会话等等。从而完成调度功能；同时用多媒体传输协议来传输音频流，进行监听录音，从而完成通话功能。

电话调度中的通信方式方法形式多样，而在SIP协议中并没有为这些方式设计消息。因此实现这些通信有两种方式：一种即扩展SIP协议使之适应全部通信方式；另外一种则在SIP的通信通道上设立服务器，来统一管理(guǎn lǐ)会话连接。

为了保持调度系统的向下兼容性并符合现有标准，本文采用后一种方式来设立调度主机，其具体实现方式如下。所有话机发出的信令必须经过调度主机，在信令到达调度主机之后由调度主机作为代理向目的转发信令，且在实际通话中，IP话机均是与调度主机建立连接，并由调度主机来维护每条连接。调度主机可以建立多种不同连接同时支持以多种方式通信。

以强插为例：在调度主机中维护一组会话列表，每个对话都产生一个列表，每个会话及参与会话用户都在列表中登记(registration)。在列表中有如下属性(property)：参加会话用户、是否发起会话用户、接收媒体流、用户级别等。主机根据会话列表来判断会话用户的状态，并根据会话列表向媒体服务器发送命令。

以上就是对IP电话调度系统中实现强插功能的描述（description），有了强插，其他功能便不难实现，由上可见调度主机在会话连接控制中起到了重要调度作用。即信令控制流在到达调度主机后进行了登记并进行控制处理(chǔlǐ)，在完成调度功能的同时也完全符合SIP协议。现在常用的一些IP语音软件有，Skype、SparkleComm等等。

上述内容是信令控制流的讨论与分析，下面分析调度系统的媒体流即音频流，本系统采用集中拓扑结构。媒体拓扑是指各个参与方之间媒体流传送关系的结构，有集中式、分布式和组播式等三种形式。

集中式媒体拓扑，指存在一个集中处理实体，负责多路媒体流的解码、混合、再编码和转发；分布式媒体，各参与方两两之间直接进行媒体传送；组播式媒体拓扑，媒体流并不直接发送到其他各方，而是送到一个共用的IP组播地址，由IP组播功能来负责把媒体传送到其他各方，这要求底层网络必须支持IP组播功能，分散式和组播式都要求参与方的终端具有媒体混合的能力。集中拓扑结构的优点是：

①集中式处理方式使媒体混合功能在服务器端实现而终端（Terminal)部分(IP话机)简化即实现瘦客户机。

②便于因地制宜，可采用媒体服务(fúwù)器级联的方式来扩大调度系统规模，也可只用一台主机来降低成本。

③集中式处理没有组播能力的限制。因此此电话调度系统中设置媒体服务(fúwù)器来处理多路媒体流的解码、混合、再编码（coding）和转发。IP电话调度系统中除了两个流的控制外还有一个很重要的部分就是用户管理部分。由于是调度系统则用户权限等级与通话等级有着密切的联系，因此将此部分在调度主机中实现。

4.结论

设计的IP电话调度系统(system)采用SIP协议作为信令控制协议，遵循现有标准RFC3261，完成了电话调度的全部功能．保证了调度系统与IP网络的兼容性。该系统采用集中式处理方式方法使终端部分(IP话机)简化即实现瘦客户机，可采用媒体服务器级联的方式来扩大调度系统规模，也可只用一台主机来降低成本，灵活性强，适合中小型企业实现自己的IP电话调度系统。

2.2 网关

网关的功能是为PSTN和IP网络之间的转换提供接口。是 它们的连接桥梁(Bridge)。网关既能在PSTN和IP网络间提供平滑的语 音、传真服务．又能从电话对电话、电话对计算机、计算机对电话、传真机对传真机等提供没有限制的长距离通信。用户通过PSTN连接到IP网络的网关，网关负责把模拟信号转换为数字信号并压缩打包，成为可以在互联网上传输的语音信号，然后通过互联网传送到被叫用户的网关端，由被叫端的网关对IP数据包进行解包、解压和解码，还原为可被识别的模拟语音信号．再通过PSTN传到被叫方的终端（Terminal)。

2.3 IP话机

也称作数字电话机，其外观和传统的模拟电话机类似，但是接口形式是以太网而非模拟电话接口。它可以使用SIP协议 进行呼叫控制，并通过(tōng guò)以太网连接IP—PBXI作。相对于传统 的模拟电话机，它具有非常高的灵活性，尤其在语音传输、多媒体会议、拨号加密、数据共享、WEB浏览及PDA等功能上有着模拟电话机没有办法比拟的技术优势。IP话机本身就是一种计算机设备，由CPU、存储器、操作系统、应用程序等组成，IP话机接入局域网就像计算机一样需要进行设置一个IP地址。这个IP地址可以是静态的，也可以是动态的。IP话机除了提供RJ一45接口与交换机连接外，新型的IP话机更提供了USB接口与计算机连接。

3、系统设计方案

为了使VolP电话系统为大众所接受，成为主流，甚至最 终取代传统的电话服务。有两个条件必须满足：第一，话音通信的质量至少要达到POTS同样的标准；第二，必须有信令的支持．就像PSTN中有No．7信令一样。本系统采用H．323信令标 准。系统包括VolP低成本话机(含VoIP网关)、VolP网守两大主 要部分。

3.1 VolP网关硬件

网关硬件由语音处理模块CODEC、INTERNET接口(interface)模块、 UART模块、处理器CPU等模块组成。其中，INERNET接口模块 负责网络连接，UART提供监测调试串行接口，CODEC处理实 时的语音信号压缩及编、解码，其余所有的工作都由主机CPU 完成。

3.2 V0IP网关系统(system)软件

网关系统软件采用开放式结构和模块化系统设计，其中 语音处理模块主要完成语音编、解码，语音分组封装、解封等功能：呼叫处理模块完成电话网信令到分组网信令的转换。其主要功能为完成电话号码到IP地址的转换、终止电话信令协议并提取信令信息、将电话信令信息映射成Intemet信令报文的格式，以及在分组网上建立会话通信分组处理模块主要处理语音和信令分组。

在分组提交给IP层以前，增加合适的头部信息，完成分组的实时传递。网络管理模块主要提供管理功能．完成故障处理、计费管理、配置管理、认证安全性(security)管理、地址映射管理等功能。

1.系统(system)概述

随着IP电话的迅速(Fast)发展以及电话调度系统(system)内涵与功能的扩展要求，IP电话调度系统逐渐成为人们进一步的研究目标。由于现阶段的VOIP协议中两大协议SIP和H．323都没有对电话调度系统的特殊要求给予直接的支持，因此，本文提出了一种基于SIP协议实现IP电话调度系统的方法，该方法兼顾协议标准和实现要求。

2.IP电话调度系统(system)的结构分析

SIP是基于文本的传输协议(protocol)．它已成为第三代移动通信的一个标准，较易实现；而且SIP协议具有可扩展的特性可以方便的对其没有的功能进行扩充。故本文选用了SIP协议作为电话调度系统的会话协议，并以SIP协议元素来展开讨论。现在比较常用的VoIP系统有Skype、SparkleComm等等。

IP调度电话系统的系统主要由：IP话机(调度用户)、注册(register)服务器、代理服务器(SIP服务器)、调度主机、调度台、媒体服务器等组或。其中注册服务器、代理服务器是逻辑(Logic)功能主体．可分立实现也可在同一物理实体上实现。

在IP调度电话系统中，注册服务器、代理服务器主要是做SIP服务器；IP活机是完成调度用户终端（Terminal)的设备；调度主机完成通话调度及控制（control)监听的功能；调度台是一个能完成调度系统的人机界面；媒体服务器进行录音，回放，转发音频流，混音等。

3.SIP电话调度系统的分析与设计

电话调度系统的分析(Analyse)

电话调度的基本功能包括电话间的通信、电话与调度台的通信、强拆、强插、调度台的广播功能、调度台的通播功能与电话会议(huìyì)功能。共有四种通信方式：点与点通信方式、强插通信、通播通信和会议通信。

①点与点通信方式方法：IP电话间的通信、IP电话与调度台的通信都属于此种方式。此种通信方式与普通IP电话通信方式大致相同，是点对点全双工通话方式。

②强插通信方式方法：强插通信方式是将通话方式从点对点全双工通话方式改为多方全双工通话方式。

③通播通信方式：为一对多的单工加多对一的单工通话方式。

④会议通信方式方法：为多方全双工通话方式。

1.3 传送

在这个通道中，全部网络被看成一个从输人端接收语音 包，然后在一定时间(t1内将其传送到网络输出端。t可以在某个范围内变化，反映了网络传输中的抖动。网络中的节点检查每个数据报附带的寻址信息，并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。网络链路可以是支持IP数据流的任何拓扑结构或访问方法。

1.4 IP包一数据转换

目的地的VolP设备接收这个IP数据。并开始处理。网络提供一个可变长度的缓冲器．用来调节网络产生的抖动。该缓冲器可容纳(rong na)许多语音包，用户可以选择缓冲器的大小。小的缓冲器产生延迟较小，但不能调节大的抖动。

解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，这个模块也可以按帧进行操作，完全和解码器的长度相同。若帧长度为15ms，则60ms的语音包被分成4帧。然后它们被解码还原成60ms的语音数据流送人解码缓冲器。在数据报的处理过程中，去掉寻址和控制（control)信息。保留原始的原数据，然后把这个原数据提供给解码器。

1.5 数字一模拟语音转换

播放驱动器将缓冲器中的语音样点取出送人声卡．通过扬声器按预定的频率f例~N8kHz)播出。简而言之，语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程(guò chéng)。

2、VolP的主要设备组成

就基于SIP协议的VOIP系统而言，一般由IP—PBX、网关(Gateway)、IP电话三部分组成，它们通过PSTN和IP网络为用户提供语音、传真、数据（data)和视频等多种通信方式，从而将IP语音技术融合到企业的日常工作中。值得一提的是，随着VoIP（IP语音）技术的发展，部分产品已将IP—PBX和网关融合在一起，为使各设备的功能更清晰地表达，下面分开介绍。

2.1 IP-一PBX

它也称IP语音服务器或交换机，由语音包处理模块、电话信令网关模块、网络协议模块、网络管理模块组成。

IP～PBX是 一种基于VolP的公司电话系统(system)．通过IP网络连接到具有IP功能的电话机，除具有传统PBX的通话、管理、配置和维护等工作外，还能实现语音邮件、传真组发、数据传输等传统PBX无法实现的附加业务，能将PSTN和IP网络统一成一个整体，实现局域网内的电子办公平台。因为IP–PBX具有强大的开放性和可编程性，所以它能与计算机无缝结合成为集成通信系统，为全球各地办公地点和员工建立统一话音和数据网络。

IP电话会议系统与IP电视会议系统的对接方式主要有两种。

(1)模拟互通。模拟互通方式通过视频终端(如POLYCOM公司的VS70000E)的模拟电话口与VolP网关的FXS或FXO口对接。如某大型银行由于电视会议系统容量有限，县支行没有配备IP电视会议设备，只配备了IP电话会议设备，当县支行需要参加(cān jiā)总行电视会议时，可将总行电视会议视频终端拨入IP电话会议系统，系统管理(guǎn lǐ)员在电话会议系统中将电视会议终端设为“主席”，将电视会议的声音传入电话会议系统中，县支行的IP电话会议终端拨入电话会议系统后，即可听到电话会议系统中经由视频终端传来的总行声音。

从声音效果上看，由于视频终端（Terminal)的模拟电话口与VolP网关的FXS或FXO口对接，声音靠电气传输，有少许的背景噪声。IP电话是一种透过互联网或其他使用IP技术的网络，来实现新型的电话通讯，在Internet上通过TCP/IP协议实时传送语音信息的应用。但该方式实现简单，投入设备(shèbèi)少，是一种比较理想的实现方式。

(2)IP互通。目前，大多数IP电视会议系统(system)都采用H323协议，比如SparkleComm，而IP电话会议系统采用SIP协议，两者之间不能互联互通。但IP电视会议系统已经呈现出从H323协议向SIP协议迁移的技术发展趋势。相信在不久的将来，IP电话会议系统与IP电视会议系统之间可以通过SIP协议无缝互通。

2．IP电话会议与lP数据会议的组合

IP数据会议系统也是基于标准服务器的软件系统，参会者通过在个人电脑上安装IP数据会议用户端，提供桌面共享、电子白板等功能，且占用带宽不大，l路数据会议的带宽在120kbps左右。

IP电话会议系统和IP数据会议系统可以采用松散组合的方式发挥各自的优势(you shi)，两者的报文流甚至可以通过不同的网络路径传送。因为音频和数据之间的同步没有音频和视频之间的同步要求高，对于视频会议来说，声音和口形必须严格同步，而数据会议共享胶片的图像一般是相对静止的画面，对声音和数据同步要求不高。因此，IP电话会议系统和IP数据会议系统的组合效果较为理想。

在IP会议(huìyì)多元化的时代，IP电话会议系统以其开放、灵活、安全、建设成本低、网络带宽占用小、部署简单等特点，展现出其独特的应用价值。IP电话会议系统与电视会议系统、数据（data)会议系统等其他。IP会议系统的组合使用，更可进一步拓展和延伸IP电话系统的功能，从而更好地为金融(finance)机构日益频繁的远程会议、远程教学服务。