试论voip系统的设计与实现

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1、试论VoIP系统的设计与实现傅瑾邓娟娟（江西省公路管理局交通通信总站南昌330003)摘要:VoIP(Voice-Over-InternetProtocol)及H.323协议是当前国内外研究与应用的热点。本文从VoIP与H.323协议入手，通过对一个小型VoIP系统应用需求的分析，提出了系统的初步设计方案，并分别对这个小型的VoIP系统的软件和硬件部分提出了具体的设计和实现，最后一部分是使该系统实用化的后续开发要求。关键词:信息工程；VoIP；H.323协议；网关1060前言100多年以来，基于电路交换技术的电话业务始终是电信业的主流。但随着计算机和宽

2、带网络技术的发展，特别是Internet的日益普及，使得IP(InternetProtocol)无可争辩的成为未来信息网络的支撑技术，基于TCP/IP的网络技术已开始进入电信领域，其突破口选择了电话业务，它使用计算机网络的分组交换技术来进行话音通信，VoIP(VoiceOverIP)就是这样一种基于IP的、满足话音通信需求的新型解决方案。20世纪90年代后，随着Internet在全球范围内的兴起和话音编码技术的发展，VoIP获得了突破性的进展和实际应用，而且正在逐步占领传统电话业务的市场，所有这些都是由VoIP所具有的独特应用优势所决定的：价格低廉；可

3、以非常灵活的提供多种增值业务；特别适合被企业用来建立高效的企业综合应用服务平台；有利于运营商开拓新的业务市场；能直接推动宽带网络技术的发展。1H.323协议概述1996年，ITU-T通过了H.323协议，即局域网上支持可视电话通信的网络协议。该协议的推出，极大的推动了VoIP的发展，使之有可能而且已经进入了公用电话网服务，H.323协议已成为VoIP的公共规范，也成为各厂商设备互通的技术依据。H.323协议包括一系列的协议，如呼叫控制协议、媒体控制协议和音频、视频编码协议等，这些协议规定了详细的技术内容和控制过程，它们共同组合起来构成了分组网多媒体通信

4、的技术标准。下三层为分组网络的底层协议，传输层包括两类协议：不可靠协议UDP与可靠协议TCP，前者用于传送实时的话音和视频信息以及相关的协议信息，后者用于传送数据信号以及呼叫信令和媒体控制协议信息。H.225.0和H.245是H.323协议中的核心协议，前者用于呼叫控制，后者用于媒体信道控制。2小型的VoIP系统的设计思路2．1小型VoIP系统的应用需求虽然VoIP已经进入公共电话网服务，但其作为企业内部综合服务平台支撑技术的潜力却日益显现出来。小型VoIP系统引入企业内部网后，可以将原有的数据网与电话网二网合一，可以很容易的在已有的数据网的平台上加入

5、电话网功能，构筑计算机电话集成(CTI)系统，这样将极大的改善企业内部的工作方式，提高协同工作的效率。企业采用小型VoIP系统的另一好处是可以取代传统的PBX，降低设备运行维护成本，目前LAN产品的价格远远低于PBX的价格，这也是促使企业用VoIP系统取代PBX的原因之一。大型企业或拥有内部庞大网络的群体(如军队、铁路、公安、石油、煤矿)等还可以利用Internet提供的虚拟专网服务构建其分布式的内联网，在其上开通VoIP电话服务，从而节省大量的费用。以上是对小型VoIP系统的应用需求分析。2．2系统的初步设计思路我们的这个小型VoIP系统主要按照应用

6、于企业内部网的原则进行设计。为了满足与其它厂商设备之间的互通以及后续开发的需要，我们决定实现一个部分符合H.323协议的系统。根据H.323协议所建议的系统结构，我们决定实现终端、网关(Gateway)和网守(Gatekeeper)这三个H.323实体，其中终端和网关两个实106体的功能采用一个单一的网关设备来完成，这个网关设备将完成话音处理、话音信息与信令信息转换以及少量IP话音通信协议这三部分的工作，网守实体的功能采用单一的网守设备来完成，这个网守设备将完成大部分IP话音通信的呼叫管理协议以及网络管理、安全两方面的工作。2．3系统的模块划分以及功能

7、特性分析根据上面的设计思路和指导原则，我们的这个小型VoIP系统将由网关和网守两部分组成，其中网关模块具有下列特性：（1）支持实时话音通信；（2）具有10M/100M的网络接口；（3）具有电话网接口(普通用户线和中继线)；（4）具有通过网络或RS-232的主机系统配置和管理平台；（5）支持远程软件的升级；（5）网守模块具有下列特性：（6）灵活的编号体制；（7）灵活可扩展的呼叫控制和管理；（8）远程网管；（9）具有安全模块。3VoIP系统硬件部分结构设计与实现3．1硬件部分功能分析先来分析VoIP系统中的网关设备，话音处理一直是VoIP中的关键技术，主要

8、是解决两个问题：一是在保证一定话音质量的前提下尽可能降低编码比特率；二是在IP网络环境下保证一