程控交換機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、 電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 程控交換機(jī) 年 級(jí)： 專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 日 期： 目 錄摘要······································

2、83;·········································II1 設(shè)計(jì)目的·······&

3、#183;·················································&

4、#183;·········12 設(shè)計(jì)要求·······································

5、···························13 設(shè)計(jì)內(nèi)容······················

6、;·············································23.1 Interne語(yǔ)音通信系統(tǒng)概述 ·&#

7、183;······································23.2分組交換的特點(diǎn) ·········&#

8、183;··········································23.3 IP電話基本結(jié)構(gòu) ·····

9、··············································33.4 IP電話網(wǎng)絡(luò)組件··

10、;··················································

11、;··53.5 IP電話的基本通信過程·············································&

12、#183;·73.6 IP電話的業(yè)務(wù)流程 ·············································

13、3;······83.7 基于局域網(wǎng)的PC TO PC的可視IP電話的開發(fā) ··················11摘 要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了通信技術(shù)綜合化、數(shù)字化、智能化、個(gè)人化的發(fā)展，使得在單一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)成為可能。綜合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)的IP電話技術(shù)正是在這一背景下產(chǎn)生的，并得到了迅速的發(fā)展，成為語(yǔ)音通信領(lǐng)域

14、中的一個(gè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。IP電話除了具有采用分組交換技術(shù)，提高線路利用率，降低通信費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)外，可以實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的增值，并與多媒體技術(shù)相融合，使其在通信領(lǐng)域中處于有利的地位，具有廣闊發(fā)展前景的根本原因。雖然IP電話的語(yǔ)音質(zhì)量還不是很完善，但是IP電話技術(shù)的發(fā)展方向卻受到了通信業(yè)界的高度重視，許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織正積極制訂各種相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，其著眼點(diǎn)不僅在于IP電話本身，更重要的是在于未來(lái)IP多媒體多點(diǎn)通信和IP電話的各種增值業(yè)務(wù)的應(yīng)用。在這樣的背景之下，本課題結(jié)合了IP電話的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)局域網(wǎng)環(huán)境下的PC到PC的可視IP電話軟件，并對(duì)IP電話技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與探討。其目的是掌握IP網(wǎng)絡(luò)

15、電話的工作原理，以及IP網(wǎng)絡(luò)電話實(shí)現(xiàn)中一些關(guān)鍵技術(shù)的處理方法;同時(shí)，對(duì)該軟件進(jìn)行擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)、Web電話以及語(yǔ)音信箱等業(yè)務(wù)。本文首先探討了IP電話的相關(guān)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)及其工作原理，然后對(duì)本文所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的可視IP電話軟件進(jìn)行了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。其中系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要包括語(yǔ)音的錄制、播放、編解碼、壓縮、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議等的實(shí)現(xiàn)。對(duì)影響語(yǔ)音質(zhì)量的語(yǔ)音壓縮技術(shù)、語(yǔ)音時(shí)延、語(yǔ)音抖動(dòng)性、回聲以及靜音等問題進(jìn)行了探討和處理。關(guān)鍵詞： IP電話;音頻;視頻;實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議141 設(shè)計(jì)目的IP網(wǎng)絡(luò)電話泛指在以IP為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行話音通信的系統(tǒng)，它采用的技術(shù)統(tǒng)稱為VoIP(Voic

16、eoverIP)，即將語(yǔ)音信號(hào)壓縮、打包后在IP網(wǎng)上傳輸?shù)侥康牡睾笤倩謴?fù)成語(yǔ)音的技術(shù)。由于采用分組交換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)通信信道的復(fù)用，使得網(wǎng)絡(luò)資源的利用率更高，因此VoIP占用資源小，成本很低，價(jià)格便宜。最初，lP電話只是個(gè)人計(jì)算機(jī)與個(gè)人計(jì)算機(jī)之間通過IP網(wǎng)來(lái)進(jìn)行的通話;隨著IP電話的優(yōu)點(diǎn)逐步被人們認(rèn)識(shí)，許多電信公司在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與普通電話之間的通話;但是，這種方式仍舊十分不方便，無(wú)法滿足公眾隨時(shí)需要的通話方式，因此國(guó)際上許多大的電信公司又推出了普通電話與普通電話之間的通過IP網(wǎng)的通話，即普通電話客戶通過本地電話撥號(hào)連上本地的IP電話網(wǎng)關(guān)(Gateway)，輸入帳號(hào)、密碼

17、，確認(rèn)后鍵入被叫號(hào)碼，這樣本地與遠(yuǎn)端的普通電話通過網(wǎng)關(guān)經(jīng)IP網(wǎng)進(jìn)行連接，遠(yuǎn)端的網(wǎng)關(guān)通過當(dāng)?shù)氐碾娫捑W(wǎng)呼叫被叫用戶，從而完成普通電話客戶之間的電話通信。2 設(shè)計(jì)要求本課題的任務(wù)是建立一個(gè)以Internet為基礎(chǔ)的IP電話網(wǎng)絡(luò)，以替代傳統(tǒng)電話設(shè)備系統(tǒng)成為企業(yè)的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)就是要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)基于IP技術(shù)的電話系統(tǒng)。整個(gè)軟件由音頻功能和視頻功能兩部分組成。音頻部分包括呼叫處理、音頻錄制與播放、音頻數(shù)據(jù)的編解碼、音頻數(shù)據(jù)壓縮與解壓、音頻數(shù)據(jù)的打包與解析、音頻包的發(fā)送與接收等;視頻部分包括視頻數(shù)據(jù)的采集與回放、視頻數(shù)據(jù)編解碼、視頻數(shù)據(jù)的打包與解析以及視頻數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收等。通過分別編程實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊，最后形

18、成一個(gè)PCTOPC的可視IP電話軟件。根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。選擇確定處理器型號(hào)以及其他電路芯片型號(hào)，完成系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，完成軟件設(shè)計(jì)。3 設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 Internet語(yǔ)音通信概述 Internet是由遍布世界各地的不同類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成，使用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議相互通信和交換數(shù)據(jù)。TCP/IP協(xié)議將要傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分組排隊(duì)發(fā)送，每個(gè)分組均包含目的地址及數(shù)據(jù)重組信息，確保數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)包交換正確無(wú)誤。 Internet語(yǔ)音通信的簡(jiǎn)單原理如圖3.1所示。 圖3.1 Internet 通信原理圖 基于Internet的語(yǔ)音通信過程為：首先，通信雙方都通過計(jì)算機(jī)向ISP發(fā)出業(yè)務(wù)

19、請(qǐng)求，ISP經(jīng)過身份認(rèn)證后，與計(jì)算機(jī)建立連接，并為計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)呼叫開始后，發(fā)送端通過語(yǔ)音輸入設(shè)備將語(yǔ)音信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)，計(jì)算機(jī)通過處理形成IP包，然后經(jīng)ISP發(fā)送到Internet上。IP包內(nèi)包含目的地址信息，供Internet選路用。數(shù)據(jù)到達(dá)接收端，由接收方ISP轉(zhuǎn)接到被叫終端。然后，被叫端將IP數(shù)據(jù)包還原成語(yǔ)音信息，經(jīng)由語(yǔ)音輸出設(shè)備發(fā)出。這樣，就完成了一個(gè)Internet的語(yǔ)音通信過程。 與短路交換的語(yǔ)音通信不同，Internet是無(wú)連接的，具有如下特點(diǎn)：1. 通信雙方不需要進(jìn)行鏈路建立的初始化過程，可隨時(shí)傳送數(shù)據(jù)。2. Internet內(nèi)所有路由都是共享的，連入Interne

20、t的計(jì)算機(jī)不獨(dú)占路由。3. 由于數(shù)據(jù)包需要排隊(duì)傳輸，會(huì)產(chǎn)生時(shí)延。4. 用戶計(jì)算機(jī)至ISP的通信通過PSTN，所以仍然會(huì)獨(dú)占該段通信的路由。 由于IP電話是基于Internet傳輸?shù)?，所以IP電話的通信原理與Internet數(shù)據(jù)通信原理類似，區(qū)別在于考慮和PSTN的連接，所以存在著鏈路建立和控制方面的問題。3.2 分組交換的特點(diǎn)IP電話網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，而分組交換既解決了電路交換不利于實(shí)現(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的相互通信的矛盾，又克服了報(bào)文交換信息傳輸時(shí)延太長(zhǎng)、不滿足許多數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求的缺點(diǎn)。分組交換采用“存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)”機(jī)制，把報(bào)文分成許多比較短的、被規(guī)格化了的“分組

21、(packet)”進(jìn)行交換和傳輸。由于分組長(zhǎng)度較短，具有統(tǒng)一的格式，便于在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理，“分組”進(jìn)入交換機(jī)后只在主存儲(chǔ)器中停留很短的時(shí)間，進(jìn)行排隊(duì)和處理，一旦確定了新的路由，就很快輸出到下一個(gè)交換機(jī)和用戶終端?！胺纸M”穿過交換機(jī)或網(wǎng)路的時(shí)間很短(“分組”穿過一個(gè)交換機(jī)的時(shí)延平均為數(shù)毫秒或更短)，能夠滿足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)通信用戶對(duì)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求。分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)有:1.為用戶提供了不同速率、不同代碼、不同同步方式、不同通信控制規(guī)程的數(shù)據(jù)終端之間能夠相互通信的靈活的通信環(huán)境。2.信息傳輸時(shí)延較小，能夠較好地滿足會(huì)話型通信的實(shí)時(shí)性要求。3.實(shí)現(xiàn)線路的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，通信線路的利用率很高。

22、在一條物理線路上可以同時(shí)提供多條信息通路。4.可靠性高。每個(gè)分組在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行獨(dú)立的傳輸和差錯(cuò)校驗(yàn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，“分組”可以自動(dòng)地選擇一條新的路由避開故障點(diǎn)，使通信不會(huì)中斷。 分組交換的主要缺點(diǎn)有:1.由于網(wǎng)絡(luò)附加的傳輸信息很多，長(zhǎng)報(bào)文通信的傳輸效率比較低。2.技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。分組交換機(jī)要對(duì)各種類型的“分組”進(jìn)行分析處理，為“分組”在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸提供路由，并且在必要時(shí)自動(dòng)進(jìn)行路由調(diào)整，并為用戶提供速率、代碼和規(guī)程的轉(zhuǎn)換，為網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理提供必要的報(bào)告信息等，要求交換機(jī)要有較高的處理能力。IP電話的快速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的電話技術(shù)逐步向分組電話技術(shù)過渡，基于IP的開放式標(biāo)準(zhǔn)改變了傳統(tǒng)

23、的業(yè)務(wù)模式。3.3 lP電話基本結(jié)構(gòu)IP電話根據(jù)終端設(shè)備的不同，可以分為PC TO PC、PHONE TO PHONE、PC TO PHONE以及PHONE TO PC四種基本結(jié)構(gòu)，如圖3.2所示。 圖3.2 IP電話的四種基本結(jié)構(gòu)3.3.1 PC TO PCPCTOPC結(jié)構(gòu)如圖3.2(a)，是Internet電話的最初形式。PC用戶為通信終端，以Internet為傳輸網(wǎng)絡(luò)。在PCTOPC方式中，可以有兩個(gè)或更多個(gè)需要通話的用戶同時(shí)開啟多媒體計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)可以通過局域網(wǎng)，也可以通過撥號(hào)上網(wǎng)的方式連接到Internet上。其中語(yǔ)音采樣、編解碼、壓縮與解壓和打包等工作均通過PC機(jī)上的處理器、聲

24、卡、網(wǎng)卡等硬件資源來(lái)完成。根據(jù)呼叫方是否知道被呼叫方的IP地址，PC TO PC 的通信方式分兩種。第一種是呼叫方知道被叫方的IP地址，通過被呼叫方的IP地址直接與被呼叫方通話；第二種是呼叫方不知道被呼叫方的IP地址，首先與關(guān)守進(jìn)行連接，通過關(guān)守得到被呼叫方的IP地址，然后再與被呼叫方通話。在實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信時(shí)，呼叫方首先向被呼叫方發(fā)起呼叫連接請(qǐng)求，被呼叫方接受連接請(qǐng)求后，雙方就可以通過語(yǔ)音進(jìn)行通信了。建立連接后，發(fā)送端通過語(yǔ)音輸入設(shè)備將音頻信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理形成IP數(shù)據(jù)包，然后以IP分組發(fā)送到Internet上，接收方收到IP分組形成數(shù)據(jù)包后，經(jīng)處理還原成音頻信息，最后語(yǔ)音信號(hào)由語(yǔ)

25、音輸出設(shè)備發(fā)出。語(yǔ)音通信過程如圖3.3。 圖3.3 PC TO PC 語(yǔ)音通信過程3.3.2 PHONE TO PHONEPHONE TO PHONE結(jié)構(gòu)如圖3.2(b)，是使用常規(guī)電話作為終端用戶，通過PSTN(公共電話交換網(wǎng))和Internet來(lái)發(fā)送和接收語(yǔ)音。這也是現(xiàn)在IP電話最普遍的方式。由于語(yǔ)音的傳輸要經(jīng)過PSTN和Internet兩種不同的網(wǎng)絡(luò)，因此需要連接這兩種網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)以及關(guān)守，因此這種結(jié)構(gòu)也稱為網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信時(shí)，主叫方首先通過PSTN與發(fā)送網(wǎng)關(guān)建立連接;發(fā)送網(wǎng)關(guān)通過識(shí)別主叫方身份，檢查權(quán)限以及計(jì)費(fèi)信息等(通過關(guān)守進(jìn)行)，對(duì)主叫方進(jìn)行響應(yīng)，并請(qǐng)求輸入被叫方的電話號(hào)碼;

26、發(fā)送網(wǎng)關(guān)根據(jù)被叫方的電話號(hào)碼，通過關(guān)守的作用，與接收網(wǎng)關(guān)建立連接，接收網(wǎng)關(guān)把相應(yīng)信息通過PSTN傳送到被叫方。這樣主叫方與被叫方之間就可以進(jìn)行通話了。在通話的過程中，語(yǔ)音信號(hào)通過PSTN并被數(shù)字化后傳輸?shù)桨l(fā)送網(wǎng)關(guān);發(fā)送網(wǎng)關(guān)通過關(guān)守找到接收網(wǎng)關(guān)的IP地址，并引入H.323協(xié)議對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼、打包等處理，形成可以在Internet傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包，然后發(fā)送給接收網(wǎng)關(guān);接收網(wǎng)關(guān)接收由發(fā)送網(wǎng)關(guān)發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析、解壓、解碼等處理，然后傳送到PSTN;語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)PSTN并被模擬化后，傳送給被叫方。3.3.3 PC TO PHONE與PHONE TO PCPCTOPHONE與PHO

27、NETOPC的結(jié)構(gòu)也稱為混合結(jié)構(gòu)，是介于PC TO PC和PHONE TO PHONE之間的一種結(jié)構(gòu)，如圖3.2(c)、3.2(d)所示。在這種結(jié)構(gòu)中，語(yǔ)音通信的終端分別為普通的PSTN電話和工nternet上的PC。由于語(yǔ)音通信是在異種網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行的，所以網(wǎng)關(guān)是必需的，它完成通信協(xié)議、傳輸格式的轉(zhuǎn)換以及語(yǔ)音編解碼和打包等。3.4 lP電話網(wǎng)絡(luò)組件由上節(jié)IP電話的基本結(jié)構(gòu)介紹中可知，IP電話網(wǎng)絡(luò)是由終端、網(wǎng)關(guān)、關(guān)守等組件構(gòu)成。一個(gè)典型的IP電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。包括的組件有:終端、關(guān)守、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)管服務(wù)器、計(jì)帳服務(wù)器和增值業(yè)務(wù)服務(wù)器等。下面主要介紹其它幾種lP電話組件。 圖3.4 IP電

28、話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1. 網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供的一種工具，是一種適于IP電話網(wǎng)的開放的標(biāo)準(zhǔn)軟件平臺(tái)，開放的圖形用戶接口使網(wǎng)絡(luò)管理人員可以方便的管理、監(jiān)控整個(gè)IP電話網(wǎng)組件。而且，還可以對(duì)遠(yuǎn)端服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控及配置，可以隨時(shí)加入新用戶并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器具備一下哪幾種功能：設(shè)備控制及配置 可以遠(yuǎn)端啟動(dòng)或關(guān)閉網(wǎng)關(guān)、關(guān)守等IP電話組件，并改變他們的操作方式。還允許對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、配置及路由管理。撥號(hào)方案管理及負(fù)載均衡 通過為每一個(gè)網(wǎng)關(guān)單獨(dú)配置一種撥號(hào)方案，或?yàn)檎麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)配置基于全局的撥號(hào)方案，實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)關(guān)之間均勻分配呼叫數(shù)據(jù)配給 系統(tǒng)管理員利用一個(gè)集中式的數(shù)據(jù)配給接口可

29、以將新用戶加入數(shù)據(jù)庫(kù)、定義新的用戶服務(wù)組、將用戶服務(wù)組配給不同的用戶、查找用戶記錄、按照一種選定的規(guī)則將用戶進(jìn)行分類。遠(yuǎn)程監(jiān)控 根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、地點(diǎn)和類型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)關(guān)和關(guān)守的遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)施的監(jiān)控提供了網(wǎng)關(guān)的詳細(xì)工作狀態(tài)，也可以利用時(shí)間日志和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)不同的呼叫類型，提供呼叫者的信息和相關(guān)尋址信息列表的同統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。監(jiān)管及安全管理 口令控制和鑒權(quán)保證了只有被授權(quán)的用戶才可能進(jìn)入系統(tǒng)。有關(guān)呼叫的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保證了對(duì)不規(guī)則呼叫的監(jiān)控以及對(duì)系統(tǒng)安全性的跟蹤。將用戶分配到不同的用戶組，可以控制用戶的訪問權(quán)限和不同組的服務(wù)類型。2. 計(jì)費(fèi)服務(wù)器計(jì)費(fèi)服務(wù)器利用關(guān)守提供的標(biāo)準(zhǔn)、開放的數(shù)據(jù)接口，將每一次

30、呼叫產(chǎn)生的詳細(xì)記錄上傳到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，形成計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)。因此計(jì)費(fèi)服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)的功能有:自動(dòng)生成計(jì)帳清單、清單的打印、數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、呼叫的重新計(jì)算、記錄瀏覽、用戶資料上載和自動(dòng)生成新用戶等。3.增值業(yè)務(wù)服務(wù)器IP電話系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)是語(yǔ)音通信，除此之外，也可以利用IP電話網(wǎng)提供一些增值業(yè)務(wù)，充分發(fā)揮IP電話網(wǎng)絡(luò)的效益。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，節(jié)省費(fèi)用并非是IP電話迅速發(fā)展的本質(zhì)因素，關(guān)鍵在于它能提供多媒體功能和出色的呼叫管理能力。因此，未來(lái)IP電話必將與視頻及數(shù)據(jù)緊密結(jié)合在一起，向著增值通信業(yè)務(wù)的方向發(fā)展。在IP電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，增值業(yè)務(wù)服務(wù)器負(fù)責(zé)所有增值業(yè)務(wù)的開發(fā)、管理，包括新業(yè)務(wù)的提出和確定。3.5 IP電話的基

31、本通信過程對(duì)于IP電話語(yǔ)音服務(wù)而言，其基本的通信過程可分為呼叫建立和通話兩個(gè)部分。在呼叫建立過程中，需要完成用戶身份認(rèn)證、確定網(wǎng)關(guān)路由、協(xié)商語(yǔ)音編碼方法等工作;在通話過程中，應(yīng)建立RTP語(yǔ)音分組流以及進(jìn)行帶寬管理、通話質(zhì)量管理等。 圖3.5 IP電話基本通信過程流程圖3.5為IP電話基本通信過程的示意圖(這里假定通信過程在同一個(gè)域中進(jìn)行)。從中可看出IP電話系統(tǒng)的基本通信過程為:用戶撥打接入號(hào)碼與網(wǎng)關(guān)連接，網(wǎng)關(guān)對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)(通過關(guān)守使用RAS協(xié)議進(jìn)行)，并進(jìn)行呼叫管理。然后關(guān)守根據(jù)網(wǎng)關(guān)送來(lái)的用戶輸入的被叫電話號(hào)碼進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由選擇，依據(jù)被叫電話號(hào)碼信息選擇對(duì)端網(wǎng)關(guān)，并將對(duì)端網(wǎng)關(guān)呼叫信令傳

32、送地址返回給發(fā)端網(wǎng)關(guān)。兩端網(wǎng)關(guān)使用H.225.0協(xié)議建立呼叫（由關(guān)守決定是否經(jīng)關(guān)守中繼），若呼叫成功，則在兩端使用H.245協(xié)議建立通話通道。在通話中，系統(tǒng)執(zhí)行計(jì)費(fèi)、管理等功能。通話結(jié)束，拆除呼叫連接并終止計(jì)費(fèi)。在這個(gè)通信過程中，網(wǎng)管分別完成PSTN網(wǎng)側(cè)的傳輸和IP網(wǎng)側(cè)的傳輸、執(zhí)行兩側(cè)不同的語(yǔ)音編碼方法的轉(zhuǎn)換、對(duì)來(lái)自PSTN網(wǎng)側(cè)的信令和來(lái)自IP網(wǎng)側(cè)的信令進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換。當(dāng)有網(wǎng)關(guān)不處理的補(bǔ)充業(yè)務(wù)時(shí)，相應(yīng)的信令由網(wǎng)關(guān)透明傳送至對(duì)端。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)關(guān)與關(guān)守之間遵循H.323協(xié)議規(guī)定進(jìn)行交互，主要可分為三個(gè)部分：(1) 網(wǎng)關(guān)與關(guān)守之間使用H.225.0 RAS進(jìn)行認(rèn)證、地址轉(zhuǎn)換、計(jì)費(fèi)和控制等；(

33、2) 網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)之間使用H.225.0協(xié)議和Q.931協(xié)議進(jìn)行呼叫建立；(3) 網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)之間使用H.245協(xié)議建立語(yǔ)音通道。3.6 IP電話的業(yè)務(wù)流程一般的IP電話提供的業(yè)務(wù)可分為三類，即PC TO PC、PHONE TO PHONE、PC TO PHONE3.6.1 PC TO PC圖3.6 PC TO PC 流程圖PC TO PC 的工作流程如圖3.6，各個(gè)步驟的解釋為：1. 計(jì)算機(jī)向關(guān)守發(fā)送呼叫業(yè)務(wù)請(qǐng)求。2. 關(guān)守驗(yàn)證該計(jì)算機(jī)用戶的授權(quán)，確定該用戶是否有權(quán)使用此種業(yè)務(wù)。授權(quán)認(rèn)證可以通過記賬系統(tǒng)的認(rèn)證組件來(lái)進(jìn)行，也可以由關(guān)守內(nèi)部的功能完成。3. 結(jié)果返回允許/拒絕接通的應(yīng)答。4. 關(guān)守向

34、記賬系統(tǒng)發(fā)送消息，請(qǐng)求用戶的記賬信息，也包含呼叫的信息。5. 計(jì)帳系統(tǒng)返回該用戶的計(jì)帳信息6. 關(guān)守向用戶返回對(duì)端計(jì)算機(jī)的地址。7. 關(guān)守向計(jì)帳系統(tǒng)發(fā)送呼叫開始信息。8. 計(jì)帳系統(tǒng)回復(fù)確認(rèn)消息作為應(yīng)答。9. 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)通過IP網(wǎng)絡(luò)建立呼叫連接，開始通話。10.計(jì)算機(jī)向關(guān)守發(fā)送呼叫結(jié)束消息。11.關(guān)守向計(jì)帳系統(tǒng)發(fā)送呼叫結(jié)束消息。12.計(jì)帳系統(tǒng)返回確認(rèn)信息。3.6.2 PHONE TO PHONEPHONE TO PHONE的工作流程見圖3一7，各個(gè)步驟的解釋為:1.用戶A使用電話呼叫網(wǎng)關(guān)A。用戶根據(jù)IVR(InteraetiveVoiceResponse)的提示輸入認(rèn)證信息和被叫電話的號(hào)碼。

35、2.網(wǎng)關(guān)A向關(guān)守發(fā)送呼叫業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并把用戶的信息、業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)信息傳遞給關(guān)守。3.關(guān)守檢查用戶的授權(quán)情況，確定該用戶是否有權(quán)使用此種業(yè)務(wù)。授權(quán)認(rèn)證可以通過計(jì)帳系統(tǒng)的認(rèn)證組件來(lái)進(jìn)行，也可以由關(guān)守內(nèi)部的功能完成。4.結(jié)果返回允許/拒絕接通的應(yīng)答。5.關(guān)守向計(jì)帳系統(tǒng)發(fā)送消息，請(qǐng)求用戶的計(jì)帳信息，也包含呼叫的消息。6.計(jì)帳系統(tǒng)返回該用戶的計(jì)帳信息。7.關(guān)守向網(wǎng)關(guān)A發(fā)送可供連接的目的網(wǎng)關(guān)的地址信息。8.網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B連接，初始化通話過程，網(wǎng)關(guān)B向用戶B的電話發(fā)送呼叫應(yīng)答消息，通話進(jìn)程開始。9.當(dāng)網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B檢測(cè)到通話進(jìn)程真正開始以后，網(wǎng)關(guān)A向關(guān)守發(fā)送一個(gè)呼叫開始信息，并附帶上唯一的計(jì)帳標(biāo)識(shí)ID。10

36、.關(guān)守向計(jì)帳系統(tǒng)發(fā)出呼叫開始信息。11.計(jì)帳系統(tǒng)返回確認(rèn)消息作為應(yīng)答。12.應(yīng)答消息傳送給網(wǎng)關(guān)A。13.網(wǎng)關(guān)A或網(wǎng)關(guān)B檢測(cè)到呼叫的結(jié)束。14.網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B向關(guān)守發(fā)送呼叫結(jié)束消息，并發(fā)送關(guān)于該呼叫的相關(guān)消息。15.關(guān)守向計(jì)帳系統(tǒng)發(fā)送呼叫結(jié)束消息。16.計(jì)帳系統(tǒng)返回確認(rèn)消息。17.確認(rèn)消息送到網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B。3.6.3 PC TO PHONE 圖3.8 PC TO PHONE流程圖PC TO PHONE的工作流程見圖3.8，各個(gè)步驟的解釋為：1.用戶從計(jì)算機(jī)使用Internet客戶軟件呼叫常規(guī)的PSTN電話。用戶輸入被叫電話號(hào)碼，客戶端軟件向關(guān)守發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求以及用戶信息、業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)信息（被叫

37、電話號(hào)碼）。2.關(guān)守檢查用戶的授權(quán)情況，確定該用戶是否有權(quán)使用該業(yè)務(wù)。授權(quán)認(rèn)證可以通過記賬系統(tǒng)的認(rèn)證組件來(lái)進(jìn)行，也可以由關(guān)守內(nèi)部的功能完成。3.記賬系統(tǒng)返回接受/拒絕接通的應(yīng)答。4.關(guān)守返回可供使用的目的網(wǎng)關(guān)的地址信息。5.客戶端軟件與網(wǎng)關(guān)初始化一個(gè)語(yǔ)音進(jìn)程。6.網(wǎng)管向關(guān)守發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求和用戶的信息、業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)信息。7.關(guān)守檢查用戶的授權(quán)情況，確定該用戶是否有權(quán)使用此種業(yè)務(wù)。授權(quán)認(rèn)證可以通過記賬系統(tǒng)的認(rèn)證組件來(lái)進(jìn)行，也可以由關(guān)守內(nèi)部的功能完成。8.返回允許/拒絕接通的應(yīng)答。9.關(guān)守向記賬系統(tǒng)請(qǐng)求用戶相關(guān)的記賬信息和呼叫信息。11.一個(gè)確認(rèn)信息被返回給網(wǎng)關(guān)。12.作為回應(yīng)，網(wǎng)關(guān)呼叫遠(yuǎn)端的電話，

38、進(jìn)程開始。13.當(dāng)網(wǎng)關(guān)檢測(cè)到進(jìn)程開始的信號(hào)時(shí)，就向關(guān)守發(fā)送一個(gè)呼叫開始信息。14.關(guān)守向記賬系統(tǒng)發(fā)送呼叫開始信息。15.記賬系統(tǒng)返回確認(rèn)消息。16.確認(rèn)信息被回送到網(wǎng)關(guān)。17.網(wǎng)關(guān)檢測(cè)到呼叫的結(jié)束消息。18.網(wǎng)關(guān)和客戶端向關(guān)守發(fā)送呼叫結(jié)束消息。19.關(guān)守向記賬系統(tǒng)發(fā)送呼叫結(jié)束消息。20.記賬系統(tǒng)返回確認(rèn)消息。21.確認(rèn)消息被發(fā)送到網(wǎng)關(guān)和客戶端軟件3.7 基于局域網(wǎng)的PC TO PC的可視IP電話的開發(fā)可視IP電話軟件的系統(tǒng)分析主要包括軟件說明與功能需求、性能要求、軟件的運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)流圖的分析以及開發(fā)工具與協(xié)議實(shí)現(xiàn)的說明等。3.7.1可視IP電話軟件的總體設(shè)計(jì)可視IP電話軟件的總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖確定軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即整個(gè)系統(tǒng)由哪些模塊組成以及模塊之間的關(guān)系。因?yàn)樵谕ㄔ掚p方通話之前，需要首先確定雙方同時(shí)在線，并且雙方都同意進(jìn)行通話，所以在雙方進(jìn)行通話之前需建立雙方的連接，由呼叫處理模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)還有兩個(gè)部分組成:音頻處理部分和視頻處理部分。音頻處理主要包括音頻的錄制與播放、音頻編解碼、音頻壓縮與解壓、音頻數(shù)據(jù)的打包(RTP)與解析、音頻數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收等模塊組成;視頻處理主要包括視頻采集與回放、視頻編解碼、視頻壓縮與解壓、視頻數(shù)據(jù)打包(RTP)與解析以及視頻數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接