校园局域网IP电话系统的实现.doc

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1、校园局域网 IP 电话系统的实现袁家斌 ,石景山(南京航空航天大学 网络信息中心 ,江苏 南京 210016)摘要 :本文简要论述了网络 IP 电话技术的现状 ,阐述了校园局域网 IP 电话系统的特点 ,并详细介绍了实现校园局域网 IP 电话系统的技术方案 。关键词 :局域网 ; IP 电话 ;L AN 电话中图分类号 : TN919 . 71文献标识码 :B文章编号 :167125276 (2002) 0520072203The Real iza tion f or Ca mpus IP Phone System of Local Area Net workYUAN J ia2bin ,SH

2、 I J ing2shan( Nanjing U niversit y of Aero nautics & Ast ro nautics ,J S Nanjing 210016 ,China)Abstract :This paper bas briefly expo unded t he p resent sit uatio n of t he net wo r k IP p ho ne technology. It hase elabo rated t he systematic characteristic of t he camp us IP p ho ne of local area

3、net wo r k ,and hase int ro duced in detail t he technical scheme t hat realizes t he system of t he camp us IP p ho ne of local area net wo r k .Key words :local area net wo r k ; IP p ho ne ;L AN p ho ne以一种有限的方式存在 。它们在传统 PB X ( 专用小交换机) 之间安装网关 ,将 PB X 的输出转换为 IP业务量 , 利用零资费的分组传输 。但是为了实现IP 电话的最大好处 ,公司

4、需要采取下一步 ,安装将 L AN 内话音分组化的系统 。这些系统称之为 IP PB X ,它具有几种风格 。有运行 PB X 功能软件的 Window s N T 系统 ,也有在独立机箱中含专用呼叫 处理器智能的全套系统 。有在 PB X 内对话音分组 化和合成 ,但对话机仍用传统通信方式的系统 ,也 有将 IP 分组直接分配至电话机 ,由话机完成编码 和分组化功能的系统 。引言随着互联网技术的普及 ,以网络技术为基础的 网络应用得到了长足发展 。对于诸如教育 、保健 、 政府 、零售 、制造和金融方面企业部门而言 ,最重要 的是如何在互联网开展电子商务应用 。但是 ,除了 电子商务应用领域

5、之外 ,还有另一个重要的互联网 技术应用领域 统一网络领域 ,该应用领域涉及 互联网核心技术 。当前 ,统一网络领域具有最大的 增长潜力 ,其中最具有代表性的就是正在快速发展 的网络 IP 电话技术 。IP 电 话 在 不 同 的 网 络 中 应 用 有 着 不 同 的 定 义 。如果它应用在局域网中 ,那么它通常被称之为L AN 电话 。如果在广域网中 ,它则被称之为分组 电话 : IP 电话 ( Vo IP) 或 IP 传真 ( Fo IP) 。根据国际数据公司的统计 ,全球 IP 电话的服 务市场份额将从 2000 年 85 亿美元跃升至 2002 年240 亿美元 。另外 , 更为重要

6、的是 IP 电话通过相关网络软硬件的快速增加和升级 ,可以向用户提供 更具有竞争优势服务 ,从而对传统电话业务提出严 峻挑战 。到目前为止 , IP 电话在许多公司和部门已经0校园局域网 IP 电话系统的特点在校园局域网环境下 , IP 电话通常也被称为 L AN 电话或语音 IP 。用 IP 电话这个名词来称呼 最为贴切 , 因为它既代表了用户所期望的电话功 能 ,又包含了高效应用的意思 。随着数字化校园的 推广与实施 ,在校园网内发展三网合一技术 ,在 IP 网络上发展新的业务 ,可谓大势所趋 。IP 电话解决方案能够完全改变人们对电话的 定义 ,可以把它看作一个”三网合一”的综合系统 ,

7、 除了语音的传输 ,它还允许数据和视频在同一个网1收稿日期 :2002206224作者简介 :袁家斌 ( 19682) ,男 ( 汉族) ,江苏兴化人 ,博士后 ,主要研究方向 :计算机网络应用及信息安全 ;石景山 ( 19672) ,男 ( 汉族) ,江苏盐城 人 ,工程师 。络上传输 。IP 电话的一个特点是灵活方便 。由于 IP 电 话技术将语音与数据网络融为一体 ,减少了布线 , 安装时只要将 IP 电话机与数据线连接即可 ,无需 识别哪个是语音线 。此外 ,当座位发生变动时 ,只 要把 IP 电话机与新地点的数据线连上 ,就可以和 先前一样办公 。相对 IP 电话的这些便利 ,更为吸

8、引人的是它 可以改善客户服务关系 ,创造更多的增值服务 。IP 电话能提供数据和语音的整合应用 ,象语音邮件转 换成电子邮件及时发到相关人员的邮箱 ,设置特殊 的拨叫服务以及呼叫管理 。在园区级 IP 电话系统建立完成后 ,我们更多 的还要考虑校园网内部 IP 电话系统与外界的连 接 ,诸 如 与 其 它 高 校 的 IP 电 话 系 统 的 连 接 、与 PS TN 网的连接等 。系统则将语音留言 ,传真以及电子邮件结合在一个系统中 。利用统一消息系统 ,通过一个应用就可以获得 各种类型的信息 。语音留言作为 WAV 文件的方 式保存 ,当用户旅行时可以随同电子邮件下载 ,将 答复录音后同样

9、以电子邮件附件形式回复给发送 者以及所有其他收信者 。而电子邮件消息也可以 通过电话用户界面 ( TU I) ,从文字方式转成语音方 式 ,在机场电话厅或手机上获得 。这样 ,基础设施 由于统一消息的实现大量节省投资 。因为孤立消息可以以最方便的方式获得使得企业生产力提高 。Cisco IP 联系中心解决方案通过整合数据和语音技术推进企业在不同地域对用户的响应能力 。解决方案包括对用户以各种媒介方式进行响应 ,如IP 语 音 、TDM 语 音 、互 联 网 、电 子 邮 件 以 及 传 真 等 。无论 在 Inter net 还 是 在 PS TN , IPCC 都 能 够 满足用户需求 。当

10、然 ,Cisco IPCC 同时提供与传统 联系中心的无缝迁移 。Cisco MN E T 是基于 GSM 和 Vo IP 技术的新 一代无线办公通讯系统 。MN E T 与企业 IP 网络 之间通过 GSM R F 接口连接 ,并与 PL MN 和企业 PB X (包括 Cisco CallManager) 系统集成 ,提供一个 低成本 、功能完善的 3 G 就绪的楼宇无线办公通讯 系统 。无线用户可以使用任何标准的 GSM 手机 在公共移动网络和公司无线办公网络之间自动漫 游 ,不中断任何服务 。用户通过无线手机可以在任 何地点访问公司的语音和数据服务 。MN E T 给企 业带来的好处包

11、括 : 增强楼内 GSM 的覆盖能力 , 提供受保证 “、专用”、低成本的数据服务 ,通过融合 的多服务网络简化内部通信网络 ,办公室内外一个 电话/ 一个号码的无线 V PN 功能带来的方便性 , 降低总的电信费用 ( 尤其是采用单一费率方案 ,手 机在楼内实用时通话费用可免) ,通过客户化的增 值服务和更高的员工电话接通率来进一步提高生 产力 。利用 Cisco AV V ID 构建校园局域2网 IP 融合网络系统Cisco AV V ID IP 融合网络体系结构主要包括 三个模块 ,这样构架出来的模型是一个可扩展性 、 高可靠性 、开放性和高可用性俱佳的多服务网络系 统 。a) 智能基础

12、架构 :包括交换机 、路由器及网关 等网络设备 ,校园局域网基本具备这样的条件 。b) 基于 IP 技术的用户端 : 如 IP 电话 、H. 323 视频会议终端 、无线手机和 PC 等 ,其中 IP 电话机 是校园局域网 IP 电话的终端设备 ,其它设备为支 持融合网络的可选设备 。c) 新型应用 :在这样的架构之下 ,我们可以建 设与实现 IP 联络中心 、统一消息系统 、Call Manag2 er 、无线办公通讯系统 ( MN E T) 等 。校园局域网 IP 电话在具体实现中 ,通过采用 Cisco Call Manager 代替传统程控交换机 PB X , 以 IP 电 话 机 部

13、 署 在 统 一 的 校 园 局 域 网 络 上 。Cisco Call Manager 提供呼叫控制功能 , 与 IP 电话或软 件电话以分布式及可扩展方式共同提供传统 PB X 的功能 。Cisco Call Manager 可以通过 IP 网络互相 连接 ,同时提供 PS TN 的部分连接 。今天用户拥有许多互相通讯和消息传送方式 :电话 , 手机 , 呼机 , 传真 , 语音留言以及电子邮件 。Cisco IP 语音系统构成校园局域网 IP 电话系统 有 六 个 关 键 部 分 组3成 :从图 1 可以看到 ,代替 PB X 的 Call Manager ,是基于 Window s 2

14、000 的软件 。在 IP 电话连接到 网络时 , IP 电话通过 D HCP 与 CM 建立初始化 ,获图 2 CISCO IP 电话的以太网接口b) 电话和 PC 分别连接到交换机 ;c) 电话机的软件装载在 PC 上 。 除考虑与网络的连接外 ,还需考虑 IP 电话的供电方式 。C ISCO IP 电话可有三种供电方式 :图 1 IP 语音系统的组成得自己的 IP 地址和电话号码 ;当 IP 电话呼叫其他电话时 ,由 CM 提供拨号音并完成电话的路由交 换 。所以 Call Manager 是 IP 电话网中必不可少的 部分 。C ISCO 的 Call Manager 支持 2500

15、部 IP 电 话 。代替传统模拟电话的 IP 电话 ,其有 MAC 地址 ,可 通过 D HCP 动态获得一个 IP 地址 ; IP 电话有二个 以太网接口 ,一个连接到以太网交换机 ,另一个连 接到 PC ,以减少对布线系统的影响 。用于大型 H. 323 网络中的关守 , 由于本方案 有一套 Call Manager , 1 由于没有配置 Vo IP 的网 关 ,暂不考虑 ,关守的作用在于完成电话到 IP 地址的解析及各网关/ CM 间的带宽管理 。支持 IP 电话的局域网交换机 。该 交 换 机 配 有可给 IP 电话提供电源的以太网交换模块 ; 完善 的 Qo S 机制 ; 可提供语音

16、压缩编码的转换和电话 会议的服务模块 。如果交换机不支持远程供电 ,我 们需要采用自带电源插座的 IP 电话 。另外 ,用于 实现一体化信息服务的 U nit y 信箱 ,包括目录服务 器和信息存储器 - 即语音信箱/ 电子邮件信箱/ 传 真信箱 。1)从墙上电源供电 (图 3)图 3 CISCO IP 电话的墙上电源供电2)以太网交换机直接供电同样采用 5 类线的 1 ,2 对 ( 1 ,2 ,3 ,6pin) ,为电话提供 - 48V 的直流电源 。对与 PC 机相连无影响 。在 C ISCO 交换机中 , 6000 系列 、4000 系列 、3500 系列均有相应的模块支持 。3) 对于

17、不支持供电方式的交换机可采用 C IS2CO 的 Patch Panel (如图 4)图 4 CISCO 的 Patch Panel 图校园局域网 IP 电话的布线和连接需要说明的是 ,以上三种方式对现有的校园局域网布线系统均无影响 。当然 ,也可考虑对 IP 电 话提供二种供电方式 ,以提高电源的可靠性 。4方式C ISCO IP 电话有二个以太网接口 : 一个与以 太网交换机相连 , 另一个与桌面 PC 相接 。( 如图2)所以 IP 电话与网络的连接方式可以有右上图 示的三种方式 。a) 电话与数据网络共用一套布线系统 。IP 电 话作为二口以太网交换机 ;5校 园 局 域 网 IP 电

18、 话 网 络 的 Qo S设计校园局域网目前正越来越多地向交换式 L AN 技术发展 ,并且大多的基础技术以以太网 ( 传统的 交换式 10Mbp s 以太网 、快速以太网或千兆位以太 (下转第 78 页)理工科教学领域将师生从繁琐重复的低级劳动中解放出来 ,把更多的时间放到概念的思考上 ,从而 提高教学效率 ,提高学生的学习效率以及分析问题 解决问题的能力 。特别是 MA TL AB 编译器能将 M 文件编译生成独立可执行程序这一功能 , 扩展了程序的应用范围 ,对教师结合电工学课程特点编 写多媒体教学课件有很大的帮助 。参考文献 :1薛定宇 ,陈阳泉 1 基于 MA TL AB/ Simu

19、link 的系统仿真技术与应用M 1 北京 :清华大学出版社 ,20022041陈怀琛 , 等 1MA TL AB 及在电子信息课程中的应用 M 1 北 京 :电子工业出版社 ,20022011刘志俭 ,等 1MA TL AB 外部程序接口 ( 6 . X) M 1 北京 : 科学出 版社 ,20022041苏金明 ,等 1MA TL AB6 . 1 实用指南 ( 上册) M 1 北京 : 电子工 业出版社 ,20022011图 7 以不同颜色区分的 R 、L 、C 的电压和电流2行 ,甚至可以在没有安装 MA TL AB 的计算机上运行 ,大大地扩展了程序的应用范围 。上述 RL C 串 联

20、电路相量图和正弦波形图的例子经过编译 ,生成了独立可执行应用程序 ,可以在使用其他程序例如AU T HO RWA R E 编写的多媒体课件系统中方便的 调用 ,并且在使用时不需要计算机必须安装 MA T2L AB (需要注意如果没有安装 MA TL AB 则需要拷贝一些相关的库文件) 。345 MA TL AB6 . 1/ hel p/ p df doc/ MAL AB Co mpiler U sers Guide .Versio n 2 ,200116 MA TL AB6 . 1/ hel p/ p df doc/ MA TL AB Greating Grap hicalU ser Inte

21、rfaces. Versio n 1 ,200117 MA TL AB6 . 1/ hel p/ p df doc/ MA TL AB ? C/ C + + Grap hics结束语MA TL AB 语言的强大数值计算功能和图形功 能及较高的编程效率 、可读性和可移植性 ,可以在3Library. Versio n 2 ,200118 MA TL AB6 . 1/ hel p/ p df doc/ Power System Blockset Fo r U serwit h Simulink . Versio n 2 ,200119 秦曾煌 1 电工学M 1 北京 :高等教育出版社 ,20012

22、051(上接第 74 页)网) 为基础 。因此网络延迟的影响不会成为问题 , 而由于 1000M 到 100M ,多到一的网络流量分布使 交换端口的 Buffer 易于填满 , 并由此带来包的丢 失 。所以为保证语音/ 视频的质量 ,建议校园局域 网中需采用以下 Qo S 机制 :a) 将不同的应用分类 - Classificatio n ;b) 选用在输入/ 输出端口支持多个队列的交 换机 - Q ueueing ;I TU (国际电信联盟) 的优先级分类完毕 ,从而帮助用户摆脱网络延时的束缚将网络 IP 电话技术的应 用推到一个崭新的发展阶段 。参考文献 :崔海东 1 IP 电话的现状及发

23、展J 1 电信科学 ,19992041区锐菁 等 1 局域网 IP 电话系统J 1 现代电信科技 ,20002061 许志文 等 1 计算机网络系统 IP 电话的实现 J 1 计算机与现 代化 ,20002061谭振建 1 IP 电话和宽带 IP 网络技术 J 1 南京工程学院学报 ,20012011123c) 采用不同的队列输出策略 -结束语在今后几年中 ,计算机和网络基础方面将依然Schedule 。465陈 福 ,刘冬梅 1Vo IP 的 Qo S 研究 J111孙风栋 ,李成忠 1 IP 电话技术探讨 J021陈烨雷 1 IP 电 话 及 网 关 实 现 技 术 J200220711 中国数据通信 , 20012快速发展 ,从处理器速度和存储容量到全球带宽 ,寻址能力 ,交换速度 ,以及本地访问能力 。可以预 计 ,在今后不长的 时 间 内 , 互 联 网 将 实 现 10Mbp s 带宽到家庭 ,甚至 2Mbp s 到手掌 。届时 ,各种无线标准 将 已 经 按 照 E TS I , T IA ( 电 信 工 业 协 会 ) 和61 微计算机信息 , 200221 绍 兴 文 理 学 院 学 报 ,7