企业IP网上传语音

企业IP网上传语音
        1引言
    VOIP是当今网络界关注的焦点，然而VOIP技术在电信级的采用还面临着一些问题：（1）
标准还不够统一与完善；（2）穿过Internet的时延无法确定；（3）网间结算仍需进一步规
范。在企业网和IP－VPN上，由于网络的可控性较高，因此语音与传统数据在这两种网上集成
及实现多媒体业务相对而言更具有可行性。
    在企业的分支之间及分支与总部之间经常存在大量的信息交流，为此，许多企业组建了
自己的企业网。但是传统的企业网主要是传送数据，而企业内部的电话通信通常采用专用小
交换机（PBX）方式，分支与总部之间的电话、传真通信采用长途方式。在企业网上开发语音
增值业务，对原先的数据网络的投资增加很少，且可节省长途话费。当语音与其他问上已有
的应用结合使用，便可实现多媒体业务。
  2企业IP网络的结构
    传统的企业，语音与数据是分别在独立的网上传送的，语音通过PBX交换，数据在通过广
域网互连的LAN上传送。IP电话网关解决PBX与IP网络的互通，使PBX用户绕过长途电话。其中
IP电话网关的功能如下：
    （1）查询
    当发端IP网关通过IP网络进行电话通信时，需要将被叫号码转换成对万IP电恬网关的IP
地址。查询有两种方式，一种是通过本地网关，另一种是通过集中式号码簿服务器。前者的
查询速度比后者要快。集中服务方式还存在单点瘫痪的风险，一旦王服务器不能被访问或出
错，查询服务就无法进行。在本地网关查询方式，中央管理服务器需要将查询信息的更新情
况下载到本地网关。一旦本地网关查询失败，立即主动向主服务器申请更新其查询表。由于
企业IP网与Internet有差异，承载IP电话业务所采用的地址映射实现方式也有一定的差异：
对于企业网，在本地网关实现地址解析也许更为合适，因为企业网地址解析工作量不大，不
会对网关增加巨大的负荷，节约了查询时间。而在Voice over Internet中，地址解析功能
由Gatekeeper来完成，采用集中方式。
   （2）连接
    建立发端网关到收端网关的连接，交换呼叫建立及兼容信息，进行参数的协商及安全性
的确认。
   （3）数模转换与信号压缩
    网关将从PSTN（公用交换电话网）进来的模拟电话信号转换成数字信号（通常采用64Kb
PS的PCM编码方式），如果模拟信号是语音信号，则通常采用DSP技术进行压缩，然后再打成
IP包。
   （4）解调
    某些网关仅能处理单一的语音或传真信号，但不能同时处理两者。有些复杂的网关设备
可以自动判断究竟是语音还是传真信号，根据不同信号采取不同的处理万法。对于传真信号，
由于经过传统传真机之后已调制成模拟信号，如果用传统PSTN的方法将它作为话带数据传送，
适用于压缩语音的数字信道并不能透明地传送恬带数据。有效的方法是将模拟传真信号解调，
还原为数字信号，然后使用UDP／IP或TCP／IP传送。对于实时传真业务，UDP因其快速特性
而较为合适；对于存储一转发传真，TCP／IP因其可靠性而较为合适。
   （5）解压及重调制
    接收端网关完成与发端网关相反的功能。对于语音信号而言，将完成解压功能；对于传
真信号而言，将完成重新调制以还原为模拟信号并送入传统传真机。
    3企业网IP电话
    编号与呼叫
    采用IP网关的优越性在于保护了现有传统设备如电话机、传真机、PBX、KTS（键控电话
系统）等的投资，建立了这些传统设备与IP网之间的桥梁。企业网电话编号方案可分为两级，
即网关号与本地电话号。网关号最好易于记忆，如可用网关所在地的长途匕号。约定PBX的电
话用户拨9接入PSTN，拨6接入IP网关。
   （1）从PBX用户到PBX用户
    主叫用户摘机，听到拨号音后拨6接入IP网关，听到网关送出的2次拨号音后，继续拨被
叫网关号及被叫用户的PBX分机号。当本地网关接收到被叫网关号后，进行查询，将被叫网关
号映射为IP地址，并与被叫网关建立UDP／IP或TCP／IP会话。一旦这两个网关建立了连接，
VoIP呼叫就穿过了WAN。发端网关将被叫分机号传给被叫网关，后者再传给被叫PBX，如被叫
用户闲则被叫PBX向被叫用户振铃，向主叫用户送回铃音。如果被叫用户忙，则送忙音。一旦
被叫用户搞机，双方网关就采用UDP／IP进行语音或实时传真通信。
    如果双方网关不能建立连接，或者PBX与网关之间无空闲链路，或网关与WAN之间无法建
立链路，或被叫网关无应答，则主叫会听到系统忙音。
   （2）专线用户
    在IP电话网关上可直接接一部专线电话，王叫方搞机时就直接听到网关送来的拨号音，之
后的过程与（1）类似。被叫方：主叫无需拨任何被叫分机号，直接由被叫端网关向专线电话
振铃，之前的过程与（1）类似。
   （3）网外呼叫
    当被叫端存在PBX时，主叫用户可以通过企业IP网建立与被叫用户所在地公网之间的呼叫，
对企业网而言即网外呼叫。呼叫的过程如下：
    主叫拨6与本地网关连接，听2次拨号客后拨对方网关号，再拨9、如（1）中所描述的类
似情况正常，被叫PBX寻找出中继，主叫用户听到被叫用户所在地PSTN送来的拨号音之后，拨
被叫号码。这也称为被叫端“泄漏”。
     如主叫万PSTN用户拨通PBX再通过上面所述的过程进行接续，那么就成为两端“泄漏”。
如果被叫仍在企业网内，即为主叫方“泄漏”。
    4 VoIP的服务质量
     PSTN仍然是VOIP的备用方案，对于用户而言，VOIP必须具备与PSTN相当的质量，企业用
户才乐于使用，因为用户毕竟不是使用自己的电话。要得到较为优越的音质，必须考虑以下几
个方面的问题。
   （1）语音编码
    必须综合考虑MOS值、处理时延、编码速率，随着DSP技术的不断发展，可用算法的复杂性
来换取性能的提高。G.729规定的CS—ACELP是一种较好的选择。
   （2）回波抑制
    由于VoIP存在不可忽略的时延，回声问题不容忽视。在远端混合线圈阻抗不匹配造成的回
声在发端可清晰地听到。在网关设备中必须采用DSP技术实现回彼抑制。
   （3）网络时延与抖动
    这两者是影响语音质量至关重要的因素，通常在接收端采用抖动缓冲器来消除抖动，但是
会带来附加的时延。VoIP在企业网上比Internet上优越的原因就是因为前者在抖动这个因素上
有较好的控制。企业路由器将语音包的优先级在队列中高于普通包，网关运行RSVP协议。由于
DSP的作用，语音编码的速率低，并且采用静音抑制技术，故语音占用的带宽资源很少。对于企
业连接LAN的WAN，因其专用性，抖动性能较Internet要好。
    另一个影响时延的因素是打包打包的实时性与打包效率是一对矛盾。实际上，究竟聚集了
多少语音信息量再打包与带宽密切相关，在企业网上，这些因素的透明度较高，比较容易寻找
到一个合适的门限。
    5企业IP电话
    从互通走向融合
    传统的VOIP方法是解决PBX与IP网络的互通问题，目的主要是绕过长途电话，随着语音与
数据业务融合的需求不断增强，VOIP技术也发生了深刻的变化，逐渐将PBX功能集成到LAN上。
现在不少厂商如Selsius公司（已被Cisco收购）推出了lPPBX产品。IP PBX采用业务节点服务
器完成传统PBX功能，采用运行已323协议的微机作为电话终端，也有直接支持该协议的电话终
端，在企业网与PSTN之间设网关设备，以完成与PSTN普通电话之间的通信。除了业务节点服务
器外，还有应用节点服务器，可以很方便地实现各种新业务。 IP PBX支持分布式结构，对于
公司新设远地分支，可直接采取这种组网方式，这样就不需要投资于传统PBX。业务节点处理
器与应用节点服务器可以设在总部，供各分部共享。在分部设立一个本地网关，完成与当地PS
TN的互通。
    采用IP PBX不仅解决了语音、数据统一平台的问题，而且改变了传统企业VOIP的编号方案，
在IP PBX中可采用一级编号方法，无论地理上相差多远，逻辑上是一个统一的IP网络。另外不
少企业网中还存在如DECT之类的无绳系统，以解决企业内终端的移动性问题，所以在统一的企
业IP网络上增加无线接人功能是非常有前途的。其中一种比较可行的方法是“网上GSM”。
      网上GSM系统在IP PBX的结构上增加了接入节点、基站，接人节点类似于MSC／VLR、BSC
的功能，负责GSM终端接入系统，完成无线资源管理、移动性管理、通信管理的功能。BTS的功
能未发生太多变化，遵循GSM的无线接口标准，仍然是完成无线信号收发，只不过需提供以太
网接口，提供H.323终端功能，将语音数据封装于IP包中。GSM手机可以呼叫企业网上任何一种
终端，也可以通过网关与PSTN、GSM移动网上的用户通信。当GSM手机在企业网内通信时，是无
需支付通信费用的。当手机超出企业网覆盖范围时，接受公用GSM网的服务。随着PDA（个人数
字助理）功能的不断增强及WAP协议的完善，网上GSM也可支持移动多媒体业务。
      VOIP在企业网上有更有利的条件，随着技术与经济的不断进步，在企业IP网上实现各种
技术的融合，实现真正的多媒体通信，包括移动多媒体通信是必然的趋势。