[發明專利]自動部署嵌入式IP－PBX及其通信方法

無效

• 申請號: 200810020703.5
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN101277199A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 裴文江;陶清;陳舫;楊磊;何俊彥;羅賢武;黃帥;李承相;夏海山
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L12/04
• 分類號: H04L12/04;H04L12/56;H04M7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術領域

本發明是涉及VOIP(Voice?Over?Internet?Protocol，基于IP網絡的語音傳輸)語音通信領域，尤其涉及一種以uClinux為系統操作平臺，采用分組交換技術進行通信的技術領域。

背景技術

傳統的PSTN(Public?Switched?Telephone?Network，公共交換電話網)是以電路交換為基礎，通過模擬線路來傳送語音信號。PSTN網絡主要由PBX(Private?Branch?Exchange，專用交換機)、傳輸系統和通信終端組成，并通過創建獨立的電路通道進行呼叫建立、保持和拆除。由于其呼叫控制和媒體傳輸都與物理通道緊密結合，這樣雖然可為用戶提供良好的語音質量，但是不利于業務擴展，而且維護成本昂貴。

PSTN已經存在100多年的歷史，直到今天它仍是很多國家電信網絡中的主要承載網絡。PSTN具有電路交換網絡的顯著特點：在兩個終端互相通信的時候，建立一條實際的物理鏈路，在通信中始終占用這條線路，不允許其它終端共享該鏈路。PSTN以面向連接的方式實現通信，通過信令系統建立物理連接通道，在后續的通信過程中，始終占用該通道直到通話結束。

PSTN建立起呼叫連接后后，電話傳送的語音信號是沒有經過壓縮波形編碼PCM格式，語音編碼和交換速率為固定64kbit/s。這種網絡是一次接續后傳輸長報文的通信，其最大優點在于：由于是面向連接的服務，所以具有良好的服務質量(QoS，Quality?of?Service)保證；實時性強，延遲極低。因此，在相當一段時間內，PSTN仍將是提供實時電話業務的基本技術手段。

但是，電路交換網絡中也具有一些致命的弱點。首先，呼叫獨占資源。PBX需要為每個呼叫/連接維持大量的呼叫/連接狀態信息，并為每一種業務制定帶寬。而這對于未來以突發的非對稱的數據為主的業務而言，傳輸和交換效率低，成本較高。當數據業務量不大時，這種狀態還可以容忍。當網絡的業務量以數據為主時，這種低效率狀態將變得無法容忍。特別對于大量的只需極短連接時間的數據應用(如網上瀏覽)，如果也要求網絡節點對這些只有極短壽命的連接也完成常規的連接建立和拆線工作，網絡節點的工作負荷將無法承受，網絡的擴展性將大大受限。此外，PSTN的計費系統較為復雜，交換機之間互通性問題嚴重。而且，最關鍵的是，傳統的PBX將傳送交換、呼叫控制以及業務和應用功能結合進單個昂貴的交換機，是一種垂直集成的、封閉的以及單廠家專用的系統結構。新業務的開發也以專用設備和專用軟件為載體，導致開發成本高，時間長，無法適應快速變化的市場環境和多樣化的用戶需求。因此，開發新一代的可持續發展的電信網絡已成為電信界的共同心愿。

隨著寬帶移動通信網和IP技術的成熟和發展，VOIP技術以其經濟、高效和超時代的特點，得到了迅猛的發展。正是由于它符合時代的發展方向，秉承了三網融合的理念，目前已成為數據和語音通信中最有競爭力的技術之一。現階段，我國電信正處于快速發展時期，IP電話具有巨大的發展空間；同時，家庭網絡的興起也需要VOIP技術的支持，通過IP網絡傳遞語音、視頻信號必將成為今后IP網絡應用發展的趨勢。

VOIP是一種數字電話技術，是技術創新的一種通信服務業務。它把語音、壓縮編碼、打包分組、分配路由、存儲交換、解包解壓等交換處理在IP網或互聯網上實現語音通信。它促進了網絡資源利用，降低語音業務成本。因此在全球范圍內得到了迅速的發展，可以說是當仿世界上發展最快、普及最快的一門應用服務技術之一，也是計算機網絡界關注的熱點之一。

VOIP傳輸過程可分為語音數字化、信號編碼分組、信號打包傳送、解包及解壓縮過程及數字語音模擬化五個過程。

語音信號數字化：語音信號是模擬波形，通過IP方式來傳輸語音，首先要對語音信號進行模擬數據轉換，也就是對模擬語音信號進行量化，然后送入到緩沖存儲區中。數字化可以使用各種語音編碼方案來實現，目前采用的語音編碼標準主要有G.711、G.723、G.729等。

信號編碼分組：語音信號進行數字編碼以后，下一步就要對語音包以特定的幀長進行壓縮編碼。編碼后，壓縮的幀合成一個壓縮的語音包送入網絡處理器。網絡處理器為語音添加包頭、時標和其它信息后通過IP網絡傳送到另一端。語音網絡簡單地建立通信端點間的物理連接，并在端點間傳輸編碼信號。IP網絡不會形成連接，而要求把數據放在可變長的數據報或分組中，然后給每個數據報附帶尋址和控制信息，并通過網絡發送。