企業(yè)LAN網(wǎng)VoIP技術(shù)處理辦法探討
2008/12/16
1.引言
運用VoIP技術(shù)，通過(guò)技術(shù)整合，將傳統企業(yè)PSTN語(yǔ)音業(yè)務(wù)與傳統LAN數據業(yè)務(wù)合二為一，使之能夠在一個(gè)網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現低成本的IP語(yǔ)音和IP數據服務(wù)，這對于增強企業(yè)LAN網(wǎng)絡(luò )非IP呼叫處理能力、擴展其使用功能、降低企業(yè)對外經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)成本費用（大量長(cháng)途電話(huà)、傳真、視頻會(huì )議、語(yǔ)音多媒體網(wǎng)絡(luò )信息服務(wù)等）具有非常重要的現實(shí)意義。
傳統企業(yè)LAN本身不具有對非IP話(huà)音的交換功能，PBX系統同樣也不具備有IP數據交換功能，使得PBX網(wǎng)絡(luò )系統與LAN系統兩者相互獨立，不能直接相互訪(fǎng)問(wèn)，網(wǎng)絡(luò )帶寬和速率不能得到進(jìn)一步的充分挖掘和利用，限制了目前大多數企業(yè)對新的、大量的多媒體業(yè)務(wù)信息的需求。在這種情況下，提出了VoIP技術(shù)在企業(yè)網(wǎng)環(huán)境應用條件下的技術(shù)整合問(wèn)題。然而，與商用網(wǎng)VoIP技術(shù)應用情況不同，企業(yè)LAN網(wǎng)絡(luò )因專(zhuān)用性強，擴展性能較差，構成情況也比較復雜，因而需要根據企業(yè)Intranet的不同情況，來(lái)考慮實(shí)施VoIP技術(shù)的可行性。
２.傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )及VoIP技術(shù)應用問(wèn)題
在大多數城市現有電信PSTN市話(huà)局中，具有PBX交換系統的企業(yè)相當于是作為市話(huà)局的一個(gè)用戶(hù)端局接入了城市PSTN系統，使企業(yè)PBX交換系統占有PSTN市話(huà)系統獨立的中繼局向和若干中繼號碼資源，以將企業(yè)內部話(huà)務(wù)量按一定比例集中分配到與市話(huà)網(wǎng)連接的中繼線(xiàn)上。這實(shí)際上是一種傳統的基于物理端口或電路交換形式的固定連接方式，它必須使PBX的每一部用戶(hù)分機與交換機的某一物理端口相關(guān)聯(lián)，在用戶(hù)位置發(fā)生變化時(shí)，用戶(hù)電纜的物理配置相應也要發(fā)生變化，這使網(wǎng)絡(luò )的擴展性與系統配置的靈活性受到了很大的限制，因而企業(yè)希望能夠通過(guò)VoIP網(wǎng)絡(luò )整合技術(shù)來(lái)解決此問(wèn)題。
在企業(yè)級VoIP系統中，終端設備之間的連接主要基于邏輯上的網(wǎng)絡(luò )結構，一個(gè)基于電路連接的物理端口可以對應于若干個(gè)邏輯端口，邏輯端口數目可由關(guān)守定義，設備IP地址按邏輯信息進(jìn)行標識，通過(guò)包交換形式，不僅同樣可以從PBX的前向話(huà)音時(shí)隙交換中分離出話(huà)音信號和呼叫控制信號，達到在LAN數據網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現對語(yǔ)音信號的數字轉換和傳送的目的，同時(shí)，還可以通過(guò)呼叫服務(wù)器對設備的IP地址進(jìn)行管理（增加、刪除和修改），因此在網(wǎng)絡(luò )擴容或用戶(hù)變更時(shí)，不需要對交換機物理端口進(jìn)行配置，僅需對部分或個(gè)別邏輯端口重新定義或對IP地址進(jìn)行修改即可。例如，用戶(hù)可以隨意把話(huà)機插入任意可用的網(wǎng)絡(luò )端口中，網(wǎng)絡(luò )根據電話(huà)IP地址來(lái)識別用戶(hù)，而不需要知道話(huà)機的具體位置。因此，這種基于邏輯上的定義和連接的網(wǎng)絡(luò )結構，作為通過(guò)LAN網(wǎng)絡(luò )實(shí)現話(huà)務(wù)量重新分配的一種新的方法，在IP PBX設備上可以同時(shí)完成數據與語(yǔ)音的交換，達到真正實(shí)現在一個(gè)LAN網(wǎng)絡(luò )上建立低成本的語(yǔ)音增值業(yè)務(wù)服務(wù)的目的。
與VoIP商用網(wǎng)不同的是：企業(yè)網(wǎng)絡(luò )在考慮實(shí)施VoIP技術(shù)方案中，需要考慮對語(yǔ)音業(yè)務(wù)的不同需求和數據傳輸的實(shí)時(shí)性要求來(lái)確定采用VoIP技術(shù)的適宜性；根據網(wǎng)絡(luò )現有結構確定采用哪種VoIP接入形式，IP網(wǎng)絡(luò )設計傳輸的話(huà)務(wù)量有多大（涉及網(wǎng)絡(luò )擁塞和數據包優(yōu)先級喪失等問(wèn)題）；充分了解各種投標方案中的所適合采用的各種VoIP網(wǎng)關(guān)設備（獨立網(wǎng)關(guān)、路由器網(wǎng)關(guān)、遠程接入服務(wù)器（RAS）網(wǎng)關(guān)、IP PBX網(wǎng)關(guān)）及協(xié)議（H.323/H.245或SIP）的兼容性等問(wèn)題；按網(wǎng)絡(luò )可能發(fā)生的最大呼叫數量和設備的信息處理能力預測網(wǎng)絡(luò )需求的帶寬，確定合適的端口數目；具體了解每種網(wǎng)關(guān)設備的IP包編碼方式、壓縮方法及優(yōu)先級排序方式（影響時(shí)延的3個(gè)因素），并考慮是否需要像關(guān)守這樣的網(wǎng)關(guān)管理軟件問(wèn)題等，以最大限度地發(fā)揮系統擬定實(shí)現的設計功能和盡量減少設備的投資成本。為此，按企業(yè)網(wǎng)絡(luò )不同情況，從網(wǎng)絡(luò )構成形式上可歸結下面幾種易于整合的企業(yè)級解決方案。
３.基于PABX系統的IP交換擴展方案
在企業(yè)已建立起的PBX話(huà)音交換系統中，適當增加對VoIP網(wǎng)絡(luò )設備的投資，可實(shí)現使PBX具有對TCP/IP LAN的直接訪(fǎng)問(wèn)功能，以作為由PBX向IPBX過(guò)渡的一個(gè)技術(shù)解決方案。圖１所示系統，是通過(guò)在原PBX系統中，加入線(xiàn)路接口卡（或中繼接口卡，兩者均應具有Ethernet接口功能）和ACD（Automatic
Call Distribution）服務(wù)器以及與CTI（Computer Telephony Integration）服務(wù)器所構成的一種VoIP網(wǎng)絡(luò )結構。
系統核心部件是插接在PBX機架中的IP線(xiàn)路接口卡（IP Line Card），它擔當橋接PBX TDM系統與IP LAN系統之間的網(wǎng)關(guān)，完成TDM 64kbit/s基本時(shí)隙與Ethernet數據包的格式轉換，具有識別IP包格式、壓縮／還原數據、分離／合成VoIP語(yǔ)音和數據的功能。在PSTN用戶(hù)呼叫時(shí)，經(jīng)PBX對TDM話(huà)音或傳真信息進(jìn)行交換后，由線(xiàn)路接口卡對語(yǔ)音進(jìn)行分組和壓縮，將其轉換成IP數據包連同生成的IP地址一起送到LAN網(wǎng)絡(luò )，再通過(guò)路由器轉接到WAN，最后按IP地址直達被呼叫的Internet網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)。 ACD服務(wù)器是基于PBX的一種軟件驅動(dòng)系統，它負責控制呼叫如何被接受、排隊，提供話(huà)務(wù)統計及管理報告，因此它在本系統的主要功能是實(shí)現話(huà)音信息的接續控制與轉移，包括話(huà)音的搭道，控制信令的交互，語(yǔ)音的接入及呼出等服務(wù)。
CTI（Computer Telephony Integration）在本系統中擔當PBX TDM與LAN Ethernet之間的呼叫流量（Call-flow）控制、管理及協(xié)調運行和數據維護的呼叫中心以及具有主叫線(xiàn)路識別（CLI）功能和傳統PBX電腦話(huà)務(wù)員座席（Computer Calling Service Operator Seat）的所有控制功能。
按這種方式對原有系統升級，可達到對原有交換系統改動(dòng)最小的目的，使傳統的PBX的呼叫控制和話(huà)音傳輸被簡(jiǎn)單地擴展應用到了IP網(wǎng)絡(luò )，能夠基本實(shí)現用戶(hù)數據與語(yǔ)音信號的同時(shí)交換和傳輸。
這種系統的缺點(diǎn)是所有的信息交換都需要由PBX對TDM交換來(lái)處理，如果本局的以太網(wǎng)IP電話(huà)用戶(hù)希望與另一個(gè)端局的以太網(wǎng)電話(huà)用戶(hù)通話(huà)時(shí)，則所有的IP通信都必須首先由IP線(xiàn)路接口卡轉換為T(mén)DM電路交換模式，然后再由TDM電路交換模式轉換回到IP通信模式，因此轉換效率相對較低，信號往返需要占用兩倍ＩＰ網(wǎng)絡(luò )系統的帶寬，容易在信號轉換過(guò)程中產(chǎn)生轉換噪聲和波形失真，因而要確保系統具有較高的QoS（Qualityof
Service）。
４.IP LAN網(wǎng)絡(luò )的TDM語(yǔ)音處理功能
具有語(yǔ)音交換功能的IP網(wǎng)絡(luò )系統，也可以是具有用戶(hù)集中交換機（Centrix）功能的IPBX系統。
系統的主要部分仍是IP LAN，與非LAN網(wǎng)絡(luò )IP協(xié)議交換時(shí)，才涉及到與TDM電路部分交換的一些必要功能，因此無(wú)論呼叫是否來(lái)自PSTN、模擬/數字電話(huà)或者來(lái)自以太網(wǎng)IP電話(huà)，系統都必須能夠提供所有形式的交換。
與前述方案相比，系統取消了PABX IP線(xiàn)路接口卡，取而代之的是由VoIP網(wǎng)關(guān)單元構成的若干包交換功能模塊（Conversion Box），由它完成對非網(wǎng)絡(luò )IP電話(huà)（模擬或數字電話(huà)）以及PSTN去話(huà)/來(lái)話(huà)路由進(jìn)行到IP設備之間的包交換協(xié)議轉換。
系統呼叫控制服務(wù)器（Call Control Server）運行于Windows NT/2000或Unix多用戶(hù)服務(wù)操作系統，負責完成呼叫處理的一些主要功能，如呼叫的建立、拆卸以及信令的處理等。當然也可以由站點(diǎn)關(guān)守（Gstekeeper）通過(guò)LAN內部虛擬路由提供IP呼叫地址查找目的主機來(lái)建立PSTN與LAN之間的呼叫，這就需要呼叫控制軟件和服務(wù)器硬件與傳統的PBX一樣，具備較高的可靠性。如果系統還需要增加語(yǔ)音郵件（Voicemail）服務(wù)，則需要另外配置Voicemail Server，相應要增加一些系統成本開(kāi)銷(xiāo)。
這種系統的主要缺點(diǎn)是，所有的話(huà)務(wù)量包括在非IP設備上建立的呼叫或拆卸呼叫，都必須被Conver sion Box轉換為符合ip的包交換數據，使得在非ip電話(huà)交換之間、ip電話(huà)交換之間以及在PSTN電話(huà)交換之間的呼叫必須要經(jīng)過(guò)多次不必要的轉換，因此，在一定程度上增加了系統的時(shí)延。
５.基于IP LAN網(wǎng)絡(luò )的TDM交換擴展方案
這種實(shí)現方案主要利用了IP網(wǎng)絡(luò )來(lái)作為實(shí)現具有TDM電路交換功能的一個(gè)復合系統。由于它提供了附加的TDM總線(xiàn)的各種服務(wù)（模擬電話(huà)、傳真、尋呼、Modem數據傳輸），因而比較適合于處在電路端點(diǎn)的話(huà)音和數據交換。
在ip網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現TDM交換的關(guān)鍵問(wèn)題，在于必須要有一個(gè)基于IP核心、能夠與其協(xié)調一致、具有多項呼叫代理（Multi Call Agent）功能的優(yōu)化形式多媒體網(wǎng)絡(luò )的支持，這種優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )形式應具有比較強的本地呼叫處理能力，這意味著(zhù)在IP與非IP網(wǎng)絡(luò )之間至少要有一個(gè)能夠起到橋接作用的復合功能網(wǎng)關(guān)，以完成對TDM Bus及IP Bus這兩種不同形式內部網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的呼叫轉換作用。為此，本系統是通過(guò)設置一個(gè)企業(yè)呼叫服務(wù)器（Enterprise Call Server）來(lái)完成對同處在一個(gè)呼叫單元內的TDM總線(xiàn)信息、呼叫控制協(xié)議（H.245）、VoIP網(wǎng)關(guān)（H.323）協(xié)議以及實(shí)時(shí)應用資源進(jìn)行包交換處理。經(jīng)過(guò)企業(yè)的IP網(wǎng)，一方面可實(shí)現從IP設備到IP設備之間的通信，完成IP呼叫的建立、拆卸以及Ethernet IP設備間的信令處理；另一方面，對非IP電路通信，可在企業(yè)呼叫服務(wù)器的協(xié)同下，經(jīng)由TDM電路交換總線(xiàn)來(lái)處理本局模擬電話(huà)與PSTN之間或PSTN與語(yǔ)音郵件服務(wù)之間的交換信息。
由IETF MGCP工作組發(fā)起制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（MGCP）定義了VoIP信息流的主體特征，盡管它允許采用各種速率的編碼方案，但為了照顧兼容性，所有符合H.323協(xié)議標準的終端和網(wǎng)關(guān)都必須具有ITU_TG．711編解碼器，即64 kbit/s PCM編解碼器，以保證實(shí)現不同設備間的最低程度兼容。在正常工作時(shí)，由本端呼叫服務(wù)器網(wǎng)關(guān)從TDM Bus接收E1基本速率64 kbit/s時(shí)隙地址（PSTN電話(huà)號碼），然后向被叫呼叫服務(wù)器關(guān)守發(fā)送信令，由被叫關(guān)守提供對主叫網(wǎng)關(guān)或終端的認證，根據被叫號碼查詢(xún)所對應的網(wǎng)關(guān)，完成呼叫，建立會(huì )話(huà)。而所有的呼叫除涉及網(wǎng)關(guān)定位和被叫號碼信息外，還應涉及帶寬限制信息、編解碼協(xié)商信息、呼叫控制及虛擬路由管理等功能。
按融合后網(wǎng)絡(luò )系統的要求，呼叫服務(wù)器系統操作程序還應具有實(shí)時(shí)跟蹤網(wǎng)絡(luò )實(shí)際運行情況的網(wǎng)絡(luò )控制及管理功能，以根據傳輸信息的路由情況自動(dòng)調整自己的操作，從而盡可能縮小傳輸時(shí)延。為此，在VoIP網(wǎng)關(guān)H.323或STP協(xié)議中，均已包括了實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）和實(shí)時(shí)控制協(xié)議（RTCP）。
對于已經(jīng)擁有端到端DDN專(zhuān)線(xiàn)的企業(yè)，通過(guò)路由器形成直達路由，可將企業(yè)網(wǎng)絡(luò )直接升級到VoIP網(wǎng)絡(luò )結構，形成一種最為直接的VoIP技術(shù)解決方案。其特點(diǎn)是連接方式比較簡(jiǎn)單，因此整合網(wǎng)絡(luò )所需要的設備投資成本費用較低（不含申請DDN專(zhuān)線(xiàn)費用）。
６.結束語(yǔ)
綜上所述，企業(yè)網(wǎng)實(shí)施VoIP技術(shù)，盡管實(shí)際組網(wǎng)方案會(huì )有多種選擇形式，但通過(guò)上述分析、比較，應該說(shuō)各有其特點(diǎn)。因此，重要的是在能夠保證系統所需功能及服務(wù)質(zhì)量（QoS）的前提下，企業(yè)要能夠根據自身網(wǎng)絡(luò )的不同情況和不同需求，按網(wǎng)絡(luò )整合最低投資成本在眾多可供選擇的配套IPBX設備投標方案中做出最合理的選擇，以避免給實(shí)施VoIP技術(shù)帶來(lái)盲目性。
VoIP商用技術(shù)的成熟，給企業(yè)網(wǎng)現階段融合這一技術(shù)帶來(lái)了可選擇的空間，為滿(mǎn)足企業(yè)對外信息交流能力的日益需求，必將會(huì )給企業(yè)帶來(lái)顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，同時(shí)，也為企業(yè)網(wǎng)未來(lái)逐步向真正的多媒體寬帶網(wǎng)過(guò)渡奠定了基礎。
ZDnet (www.zdnet.com.cn)
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