VoIP技术详细解析（精）

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（六）其他功能

1、设备备份的考虑：为了保证系统的可靠性，每个区域应至少配置两个网守，这两个网守可以配置为一个为主，一个为从，也可以配置为两个平等的网守，对区域内的网关进行负荷分担，同时互为备用。在正常情况下网关只向主网守登记，但主备网守中都保存有该网关的数据，当网关向主网守登记失败后，向备用网守登记。

2、设备管理：为了在某一网关或网守出现故障时能及时改变路由，提高接通率，网守应能及时发现其管理下的网关和与之联系的其它网守的状态改变并以此改变路由数据。网守管理下的网关不断向网守发送登记请求，每次登记的生存周期可以设得很短，当生存周期已到而未收到网关新的登记请求时，网守就可以认为网关发生故障，并不在向其分配呼叫。与此同时，网关不停向所有与之向连的网守发送服务请求，与之建立联系。当向对方发出服务请求未收到对方的证实，重发也超过最大重发次数时，认为对方发送故障，这时改变自己的路由表。

3、会话管理：网关上的每一个呼叫在网守中都有一与之对应的呼叫控制块，当网关发起呼叫时向网守发送ARQ，网守在收到后ARQ创建呼叫控制块，呼叫结束时网关向网守发送DRQ，网守释放呼叫控制块。为了避免在某些情况下网守未收到网关的DRQ而造成网守无法释放呼叫，网守定期向网关发送查询命令，检查呼叫是否存在，如果不存在，则释放呼叫控制块。为了避免呼叫超出网守处理能力而造成网守崩溃，网守可以设一最大呼叫数，超出的呼叫将被拒绝。对每个网关也设一最大呼叫数，当该网关上的呼叫数超出门限值时呼叫也将被拒绝。网守还可以闭塞某一网关或网守，禁止其呼入或呼出。对每一网守，还可以设一拥塞上限和拥塞下限，当呼叫超出呼叫上限时认为该网守已拥塞，不再向该网守分配呼叫；当呼叫数低于拥塞下限时，认为拥塞已经解除。

20、网关的工作原理

当路由器的物理接口或路由模块的虚拟接口接收到数据包时，通过判断其目的地址与源地址是否在同一网段，来决定是否转发数据包，通常小型办公室的网络设备只有两个接口，一个连接Internet，另一个连接局域网集线器或交换机，因此，一般设成缺省路由，只要不是内部网段，全部转发。

21、VoIP基本原理与常见设备

1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，不但是VoIP网络电话的开端，也揭开了电信IP化的序幕。人们从此不但可以享受到更便宜、甚至完全免费的通话及多媒体增值服务，电信业的服务内容及面貌也为之剧变。

一开始的网络电话是以软件的形式呈现，同时仅限于PC to PC间的通话，换句话说，人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频普及与相关网络技术的演进，网络电话也由单纯PC to PC的通话形式，发展出IP to PSTN（公共开关电话网络）、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等各种形式，当然他们的共通点，就是以IP网络为传输媒介，如此一来，电信业长久以PSTN电路交换网网络为传输媒介的惯例及独占性也逐渐被打破。

VoIP的原理、架构及要求

由Voice over IP的字面意义，可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，所以VoIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。

进一步来说，VoIP大致透过5道程序来互传语音讯号，首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前主要是采用ITU-T G.711语音编码标准来转换。第二道程序则是将语音封包加以压缩，同时并添加址及控制信息，如此便可以在第三阶段中，也就是传输IP封包阶段，在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。到了目的端，IP封包会进行译码还原的作业，最后并转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。

在一个基本的VoIP架构之中，大致包含4个基本元素：

(1)媒体网关器（Media Gateway）：主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。

(2)媒体网关控制器（Media Gateway Controller）：又称为Gate Keeper或Call Server。主要负责管理讯号传输与转换的工作。

(3)语音服务器：主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。

(4)信号网关器（Signaling Gateway）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。

虽然VoIP拥有许多优点，但绝不可能在短期内完全取代已有悠久历史并发展成熟的PSTN电路交换网，所以现阶段两者势必会共存一段时间。为了要让两者间能相互沟通，势必要建立一个互通的接口及管道，而媒体网关器与网关管理器即扮演了中介的色角，因为他们具备将媒体数据流及IP封包转译成不同网络所支持的各类协议。

其运作原理是，媒体网关器先将语音转换为IP封包，然后交由媒体网关控制器加以控制管理，并决定IP封包在网络中的传送路径。至于信号网关器则负责将SS7信号格式转换为IP封包。

网络电话若要走向符合企业级营运标准，必须达到以下几个基本要求：

1.服务品质（QoS）之保证：这是由PSTN过渡到VoIP、IP PBX取代PBX的最基本要求。所谓QoS就是要保证达到语音传输的最低延迟率（400毫秒）及封包遗失率（5-8%），如此通话品质才能达到现今PSTN的基本要求及水准，否则VoIP的推行将成问题。

2.99.9999％的高可用性（High Available；HA）：虽然网络电话已成今后的必然趋势，但与发展已久的PSTN相较，其成熟度、稳定度、可用性、可管理性，乃至可扩充性等方面，仍有待加强。尤其在电信级的高可用性上，VoIP必须像现今PSTN一样，达到6个9（99.9999%）的基本标准。目前VoIP是以负载平衡、路由备份等技术来解决这方面的要求及问题，总而言之，HA是VoIP必须达到的目标之一。

3.开放性及兼容性：传统PSTN是属封闭式架构，但IP网络则属开放式架构，如今VoIP的最大课题之一就是如何在开放架构下，而能达到各家厂商VoIP产品或建设的互通与兼容，同时地造成各家产品在整合测试及验证上的困难度。目前的解决方法是透过国际电信组织不断拟定及修改的标准协议，来达到不同产品间的兼容性问题，以及IP电话与传统电话的互通性。

4.可管理性与安全性问题：电信服务包罗万象，包括用户管理、异地漫游、可靠计费系统、认证授权等等，所以管理上非常复杂，VoIP营运商必须要有良好的管理工具及设备才能因应。同时IP网络架构技术完全不同于过去的PSTN电路网，而且长久以来具开放性的IP网络一直有着极其严重的安全性问题，所以这也形成网络电话今后发展上的重大障碍与首要解决的目标。

5.多媒体应用：与传统PSTN相比，网络电话今后发展上的最大特色及区别，恐怕就在多媒体的应用上。在可预见的未来，VoIP将可提供交互式电子商务、呼叫中心、企业传真、多媒体视讯会议、智能代理等应用及服务。过去，VoIP因为价格低廉而受到欢迎及注目，但多媒体应用才是VoIP今后蓬勃发展的最大促因，也是各家积极参与的最大动力。

22、VOIP网关术语详解

FXS接口

FXS英文全称为Foreign Exchange Station，外部交换站。它是一种话音接口，是数字电话交换系统和POTS电话之间的一个线路端连接。它模拟PABX的分机接口（或中心局的用户接口），可实现一部普通电话机与一部多路复用器的连接。简单的说它是直接与普通模拟电话机、传真机、IP电话相连的接口。

FXO接口

FXO英文全称是Foreign Exchange Office，外部交换局。它是一种话音接口，是中央交换局交换机和数字电话交换系统之间的一个中继端连接。相对于中心局而言，它模拟一台PABX分机，可实现一部普通电话机与一部多路复用器的连接。也就是直接以模拟方式与电话局的程控交换机相连的接口。

逃生口

逃生口是一种简化的FXO口，俗称＂假Ｏ口＂。它仅为一个FXS口提供中继连接，也就是和同一台语音网关上的某一FXS口成一一对应关系。而且多设计为断电直通，即断电后逃生口连接的PSTN线路直接和FXS口物理连接，避免了断电后无法通话的问题。　　

传输协议

传输协议是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则。简单的说，网络中的计算机要能够互相顺利的通信，就必须讲同样的语言。语言就相当于协议，它分为Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP等协议。对于VOIP网关也就是VOIP网关在应用过程中所采用的通信语言，以做到能正确通信。主要包括以下：MGCP/H.248、RTP、RTCP、DHCP client、DNS client等协议。

管理功能

具体是指通过何种方式来管理VOIP网关。因为IP电话的基础是网络中的交换机技术。通常，交换机厂商都提供管理软件或满足第三方管理软件的远程管理交换机。一般的交换机满足SNMP MIB I/MIB II统计管理功能，而复杂一些的千兆交换机会增加通过内置RMON组（mini-RMON）来支持RMON主动监视功能。有的交换机还允许外接RMON探监视可选端口的网络状况。所以VOIP网关的管理功能仍是通过网络管理软件功能来实现的，如通过 SNMP、WEB网管管理方式。大部分支持通过TELNET进行远程命令行维护监控。

23、VoIP常用术语之软交换?

软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。

什么是2层协议网关?

2层协议网关提供局域网到局域网的转换，它们通常被称为翻译网桥而不是协议网关。在使用不同帧类型或时钟频率的局域网间互连可能就需要这种转换。

什么是IAD?

IAD(Integrated Access Device)综合接入设备

一类IAD同时提供模拟用户线和以太网接口，分别用于普通电话机的接入和计算机设备的接入，适用于分别利用电话机使用电话业务、利用计算机使用数据业务的用户.

另一类IAD仅提供以太网接口，用于计算机设备的接入，适用于利用计算机同时使用电话业务和数据业务的用户，此时需在用户计算机设备中安装专用的"软电话软件"。

VoIP常用术语之MG/TG/SG/AG?

软交换技术将电话交换机的业务接入模块独立成为一个物理实体，称为媒体网关(MG)，MG功能是采用各种手段将各种用户及业务接入到软交换网络中，MG完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送。

根据MG接入的用户及业务不同，MG可以细分为以下几类。

中继媒体网关(TG)：用于完成与PSTN/PLMN电话交换机的中继连接，将电话交换机PCM中继中的64kbit/s的语音信号转换为IP包。