VOIP电话系统

1、第 22卷第 7期 ? ?计算机应用与软件Vol?22 , No?7 2005年 7月?Computer Applications and Soft wareJul?2005 收稿日期: 2004- 02- 23。李元益, 学士, 主研领域: 计算机网络与 应用软件。 VOIP 电 话 系 统 李 元 益 (宁波大红鹰职业技术学院? 浙江 宁波 315175) 摘? 要? ? 随着信息产业不断发展, 数据网络已成为现代企业不可缺少的工具。如何增强现有的数据网络的功能已经成为人们共 同关心的问题。 IP电话技术作为一种以 Internet等 IP数据网络为传输载体的话音 /通信技术, 既可作为

2、IP网络的新业务, 又可满足 企业语音和传真通信的需求。我们在美国 M ulti V I OP设备基础上开发了 IP电话系统, 提供电话系统企业级解决方案。 关键词? ?IP电话系统? 电话会议?Internet? 广播传真? 语音传输 VOIP TELEPHONE SYSTEM L iYuanyi (N ingboD ahongy ing Vocational 2)明白控 制语音信道时延和语音质量的控制代码和时间要素; 3)建立了 IP电话系统的基本框架, 并定义了基本功能, 如图 1所示。并 进行了上行软件开发过程。由于 Multi VOIP设备采用了基于 I P 的网络技术, 因此, 软

3、件设计中涉及到大量的网络编程。所以我 们选择了在系统程序设计方面具有灵活和高效特点的 V isual C+ 进行实际开发工作。为保证数据的实时性, 同时考虑到内 部网上较低的数据丢失率和较高的可靠性, 采用了 UDP协议作 为通信协议, 从而实现在低开销下, 能保证语音的良好质量的效 果。同时所采用连接方式使得软、 硬件的集成和安装具有高度 的灵活性。 IP电话会议系统是利用已存在 IP数据网络, 以及一个中心 控制计算机实现电话会议的功能。用户无需特殊的电话机和特 殊设备, 就可以实现传统的电话会议。整个过程分以下几个阶 段: ? 呼叫建立? 会议召集者首先从控制中心的电话簿中选 出所需参加

4、会议的成员。通过控制中心对参加会议的每个分会 场逐一进行拨号, 完成呼叫建立。在会议进行过程中, 控制中心 的会议召集者可随时对某个成员拨号, 使他加入会议。整个拨 号过程都有控制中心软件模拟自动完成, 根据下一节 M ulti V I OP 设备的控制流程和实际 VOIP 设备进行交互, 达到模拟拨号目 的。在每个实际的 VO IP设备中将会把控制中心作为一个特殊 VO I P存储在自己的电话簿之中。控制中心也有一个模拟的电 话号码, 这个号码同样也存储在实际的 VO I P设备之中。 ? 会话主席? 在电话会议中需要一个会议主席, 负责整个 会议的组织。在会议进行过程中, 主席之外的发言人

5、发言时, 可 以听到会议主席的声音。 ? 发言人发言 ? 在电话会议中, 每次只允许一个人发言, 该发言人的发言整个会场中人都可以听到。即系统将来自发言 人 VO IP的数据包复制给所有会议成员 VOIP 。而来自其他 VO I P的数据包将被丢弃。当发言人是会议主席时, 来自通话者 VO I P的数据包将回送给发言人。当发言人是普通成员时, 只有 来自主席的数据包被回送给发言人。这样一来, 会议主席总是 保持和一个会议成员之间有实际联系。 ? 发言申请? 请求发言者可按下某个特殊键 (如#键 )申请 发言, 当发现有某个成员按下某个键时, 控制中心软件将会判断 这个键, 如是请求发言, 软件

6、将向会议管理者提示, 有人请求发 言。在管理者确认后, 可进行发言人的切换。 ? 发言人切换? 发言人的切换可由分会场申请, 经控制中 心批准之后, 将发言权切换到这个分会场, 即发言人切换仅仅是 软件中设置一个开关, 表示从现在开始来自新发言者的数据包 将被复制。 ? 通话者切换? 在会议进行中, 控制中心可根据需要切换 和主席通话的通话者。这也只是在软件中设置一个开关而已。 表示现在开始来自新通话者的数据包将被回送给会议主席。 ? 发言结束? 当发言人按下某个特殊键 (如 0键 ), 表示发 言结束, 控制中心将根据这信号收回发言权, 将发言权交还给会 议主席。 ? 会议结束? 在会议主席

7、宣布会议结束后, 控制中心软件 逐一切断与各个分会场的连接。即摘机广播传真的原理与使用 方法和电话会议类似。只是这个时候普通的音频电话为传真机 所代替, 而会议主席则是发送者。在广播传真系统中, 中心发送 传真机应该设置为手动发送, 而所有接收点则被设置为自动接 收。控制员通过控制中心一次拨通包括发送者在内的所有传真 机, 当控制中心界面上显示所有传真机都已经被接通之后, 控制 员可通过传真机上的发送按键将传真内容发送出去。在各个接 收点, 所有传真机将同时接收到所传真的内容。 3? M ultiVOIP设备的控制流程 电话会议与广播传真系统是我们在 Multi VO I P设备的基础 上进行

8、二次开发所完成的, 该设备的交互通信过程共用三个信 道: 信令信道、 控制信道和数据信道。这里我们所说的信道实际 上是指 UDP消息信道。信令信道从 UDP端口 900开始: 通道 1 的信令信道是 UDP端口 900 , 通道的信令信道是 UDP端口, 依 此类推。控制信道从 UDP端口 5005开始: 通道 1的控制信道 是 UDP端口 5005, 通道 2的控制信道是 UDP端口 5007 , 依此类 推。数据信道从 UDP端口 5004开始: 通道 1的数据信道 UDP 端口 5004, 通道 2的数据信道是 UDP 端口 5006, 依此类推。 图 2(第 113页 )是两个 VOI

9、P之间的通信流程。整个通信流程 可分三个阶段: 首先是呼叫建立阶段。在这个阶段中, 所交互的 信令基本上是在信令信道上进行。其次是数据传输阶段, 在这 个阶段中, 主叫和被叫双方交换压缩后的数据包。数据包在数 据信道上进行传输。每隔 5秒, 主叫方还主动发出 SYNC控制 包, 用以同步双方数据包发送, 同时减少由于网络不确定因素所 引起的抖动。在某一方, 长时间没有发出数据包情况下, 通话的 另一方将会主动发出 KEEP?ALI VE 包。这时, 接收到 KEEP? ALVE控制包的一方应该回送一个 KEEP?ALI VE控制包, 以表 示通信链路正常。由于 VO I P的数据传输是建立在

10、UDP基础上 的, 因此这种方式是对 UDP不可靠传输的一种修正。最后是通 话结束阶段, 在该阶段中, 所传输的全部都是信令包, 在信令信 道上传输。 在呼叫建立数据通信及通话结束阶段需要的消息格式分别 在三个信道上传输, 不同消息所传输信道也不同, 根据不同信道 消息格式有以下几种。 (下转第 113页 ) ? 第 7期? ?李玉菲: 信息系统用户授权控制体系研究113? ? ? 每个用户都只能将自身拥有的权限授权其下级用户, 用 户不能对自己授权。 用户的权限由不同的数据角色构成。 3 . 8? 授权控制的两种实现模式 ! 隐式实现: 即系统所有数据都通过视图进行封装, 当为 用户视图时,

11、 视图只返回当前用户具有的操作权的数据。隐式 实现方法为: 建立当前数据服务器进程与当前用户的对应关系, 在视图设计时, 隐式绑定用户号参数, 这样就实现了当前用户访 问视图时, 只返回当前用户的数据。 显式实现: 即系统所有数据都通过函数进行封装, 函数 至少带一个用户号参数, 函数根据用户号参数, 返回指定用户的 数据结果集。 4? 结束语 以上控制体系对于任何应用系统都具有适用性, 因此可以 将这段控制体系作为可复用的模块, 大大减化日后系统开发的 工作量, 减少重复劳动, 缩短开发周期, 这一点, 不论是 C/S模 式或 B/S模式的应用均可。 由于字段授权和功能授权其数据量小, 可由

12、授权管理平台 实现通用的代码设计, 但记录授权不同的应用有不同的要求, 记 录表现形式和数据分组方式千变万化, 授权需要也不一样, 不可 能实现统一的通用授权控制代码, 需要根据不同的应用具体问 题具体分析去实现。但是, 这种授权体系可以达到将复杂的授 权控制和客户端的编程控制隔离, 客户端只需要访问标准的视 图或存贮过程便可以了。在这一点上, 可以大大简化客户端的 编程复杂度。 参考文献 1 M icrosoft SQL Server2000系统管理员宝典, 清华大学出版社, 2001年. (上接第 60页 ) 3?1? 信令信道消息格式 传输消息分为请求和响应两类。接收到请求信令的通信方

13、都应返回一个请求响应信令包给发送方。不同的请求信令, 其 响应的格式都相同。通信双方的信令信道中都保留一个序列 号。在发送请求时, 发送方将使用信令信道的序列号发送。而 接收请求的接收方在发送响应时, 将使用所接收到序列号作为 响应信令包的序列号。在接收到对方的响应后, 发送方信令信 道上的序列号增加 1, 它们分别是: ? ACR? 由接收到请求信令的通信方发送。 ? CONNECT?REQUEST? 从主叫方向被叫方传送, 请求建 立连接。 ? CONNECT?INDICATI ON? 被叫方在发完 REQUEST?ACK 之后, 立即发送给主叫方。 ? RI NG I NG? 在被叫方接

14、收主叫方回送的 IDICAT I ON? ACK 消息之后, 发给主叫方的消息。 ? PICKUP? 在被叫方用户接近电话时, 由被叫方发送给 主叫方的消息。 ? HOLDON? 在 PI CKUP消息之后, 由主叫方发送给被叫 方, 表示主叫方也在接听电话。 ? DISCONN?REQUEST可由主叫方发出也可由被叫方发 图 2? 两个 VO I P 之间的通信流程 出。 ?DISCONN?I NDICATI ON ? 接收到 DISCONNET?REQUSET 的 一方发送。 ? D ISCONN?REQUEST2 3?2? 控制信道消息格式 ?CONNECT?CONFI RM ?由 主叫

15、方向被叫方发出连接控制信 号, 传送主叫 IP地址, 通道号以及 VOIP版本号。 ? SYNC? 该消息是在长时间 的通话过程中, 由主叫方向被叫方 发送的消息, 查询链路的状况。 3?3? 数据信道消息格式 在通道双方数据信道上都保 留一个序列号, 在发送压缩后的数 据时, 发送将使用这个序列号进行 发送。在发送完毕后, 这个序列号 将增加 1。 ? DATA? 包含 48个字节的 语音压缩数据。 ?PRESSKEY?BEGI N ? 该消 息表示用户按下一个按键。 ?PRESSKEY?CONT I NUE ? 该消息表示用户在继续按着这个 键。 4? 总? 结 VOIP技术是当前国际上先

16、进 的数据语音技术, 具有广阔的应用前景, 基于 VO IP技术的 IP电 话具有信道利用率高, 可靠性高, 安全性强, 更加增加附加业务 等优势。随着 IP网络迅速发展, I P电话业务必将对传统电话业 务形成巨大的冲击。 IP电话出现, 使它通过传统电话业务移植 到计算机网络上, 提高了计算机网络的通信利用率, 也使得用户 只需要在一种网络上作单向投资, 就可以获得所需要的服务。 我们选取的硬件设备是国外比较成熟的产品, 具有直接的 可应用性, 开发的电话会议和广播传统系统, 符合当前大型企业 用户的实际需求, 在计算机网络上实现这一功能, 大大地拓宽了 I P电话系统在具有企业内部网的大中型企业的应用范围和使 用前景。 参考文献 1 罗鉴, # 企业级 I P 电话 /传真网络的构建, %电信科学 &, 1999 , No. 8, p ?54. 2 王会进等