说明:
1.本文档探讨基于Asterisk如何实现VoIP的一些基本功能,包括基本呼叫功能的方案选取、主叫号码透传、如何编写Asterisk AGI程序、Radius认证计费模块等。
2.本文档VoIP软终端使用X-Lite,其它终端均可以接入测试。
3.文章内容仅供参考,转载请注明出处。
1 VoIP系统相关协议和标准
由于I P电话技术标准的开发涉及多个领域,因此,VOIP系统要想实现这些IP电话之间的通信,则必须提供支持这些协议的实现。目前主要涉及的协议如图1-1所示,其中除了HTTP是与WWW相关的协议外,其它的都是VOIP相关协议。

图1-1 所有基于IP协议的协议族
由图
1 -1
可以看出,与
VOIP
相关的协议共分五层,每一层又由许多协议组成。目前有关
IP
电话制定的标准体现在应用层。而应用层又可分为信令控制协议、网关控制协议、媒体编码和传输协议和
QOS
协议等。
1.
信令控制协议,目前被广泛接受的
IP
电话控制信令体系主要有
ITU-T
的
H.323
系列和
IETF
的会话初始化协议
(SIP)
。
2.
网关控制协议,网关控制协议主要有媒体网关控制协议
(MGCP)
。该协议是为了解决目前
IP
电话负担过重,不能满足未来容量和业务扩展的要求而设计的。
3.
媒体编码,媒体编码主要有两类——视频编码和音频编码。视频编码主要有
H.261
和
H.263
。音频编码主要有
G. 7xx
系列。
4.
实时传输协,实时传输协议有包括了实时传输协议
(RTP)
、实时传输控制协议
(RTCP)
、实时流协议
(RTSP)
和资源预留协议
(RSVP)
。相关的协议标准可以参考相应的网上资料,在这不细述。
2 Asterisk简介
Asterisk
是一个开源的软件包,它可以运行
PBX
的所有功能,通常运行在
Linux
操作系统平台上。它不仅包含了
PBX
的功能,同时还有其它一些附加特性。
Asterisk
可以用三种协议来实现
VoIP
,同时可以与目前电话使用的标准硬件进行交互通信。
Asterisk
提供了附加的语音邮件服务、电话会议、交互语音应答、呼叫排队等基本电话服务。它还提供了多方呼叫、显示呼叫者
ID(
显示主叫号码
)
等服务
Asterisk
在实现
VoIP
时,不需要任何附加硬件,
DDD
软交换所采用的也是这种使用方式。但是,如果企业没有与
VoIP
语音网关运营商建立合作关系,想要自己构建这样的一个平台,那么要和数字电话设备与模拟电话设备进行交互通信,
Asterisk
需要一个
PCI
硬件的支持,这个硬件生产商中最著名的是
Digium
平台提供的。
Asterisk
的结构基本上是十分简单,但是它不同于大多数的电话产品。基本上,
Asterisk
担任的是一个中间件的功能,它连接了底层的电话技术和上层的电话应用。
Asterisk
为布局混合的电话环境提供了一致性。
Asterisk
是开源
PBX (Private Branch eXchange)
和
IVR (Interactive Voice Response)
系统。使用兼容的
PCI
硬件,
Asterisk
支持传统的电话线路,包括
:TDM(Time Division Multiplexing), TI/El PRI/PRA&RBS (Robbed Bit Signal)
模式、模拟电话线
/
模拟电话
(POTS),ISDN(Integrated Services Digital Network)
和
BRI(Basic Rate)
与
PRI(Primary Rate)
。
Asterisk
可以透明的桥接
VoIP
之间的一些协议,包括:会话初始协议
(SIP-Session Initiation Protocol), H.323(
国际电信工业会的一种标准
)
、
IAX(Inter-Asterisk eXchange)
媒体网关控制协
(MGCP-Media Gateway Control Protocol)
等其它一些协议。
Asterisk
具有很大的柔韧性,特殊的
API
接口都围绕着
PBX
核心系统。这个核心处理着
PBX
内部之间的相互联系。每一部分都是清晰来自于协议、编码或内部电话使用的硬件接口的抽象。这些抽象的接口使
Asterisk
可以与任何的硬件和技术以及将来的硬件和软件技术完美的结合。从图
2-5
可以看出,
Asterisk
由内部核心和外围动态可加载模块组成。内部核心由以下六个部分组成:
PBX
交换核心模块
(PBX Switching Core)
、调度和
I/O
管理模块
(Scheduler and I/O Manager)
、应用调用模块
(Application Launcher)
、编解码转换模块
(Codec Translator)
、动态模块加载器模块
(Dynamic Module Loader)
和
CDR
生成模块
(CDR Core)
。
Asterisk提供了很多的基本拨号语法及应用的拨号函数,它共有40多个配置文件,通过Asterisk特有的语法修改特有的配置文件,才能实现通话的基本功能,同时可以实现针对不同的用户实现不同的通信功能。它的配置文件的源文件采用的是C语言编写。但是基于Asterisk的Application API编程接口,如AGI,对外部的应用程序可以使用PHP,Python,Perl,Java等语言编写。Asterisk运行操作系统平台的Linux内核要求大于等于2. 4. x的版本。
3 VoIP通信系统基本功能概述
如果是基于纯软件的实现方案,Asterisk是构建VoIP项目的核心,系统中所有与用户呼叫有关的功能和管理都通过它来实现,包括VoIP各种协议的互通和配置,以及各种呼叫设备的配置文件。本文档所讨论的VoIP通信系统基本功能如图3-2所示,一般的Asterisk的任务包括了两方面,一是与呼叫有关的,包括基本呼叫处理、主叫号码透传、呼叫纪录和日志生成等,二是与呼叫控制有关,即终端用户的认证计费功能。
图3-1 VOIP通信系统功能模块图
4 基于Asterisk实现VOIP通信系统基本功能
PBX是专用交换机,俗话叫集团电话。广泛地运用在企业办公机构中,极大地提高了企业的办事效率。但传统的PBX存在缺点有:
1.它对新兴的CTI(计算机与电话集成)和VoIP支持不够。
2.传统的PBX都采用的是专用技术,缺乏开放性和标准性,并且价格昂贵。
解决它的缺点的措施是IP PBX技术。
4.1 VoIP通信系统方案选择
方案1:模拟电话+语音网关+网守+PBX+模拟电话
语音网关型的应用是将VoIP语音网关的FXO/FXS接口同总部或分支机构的PBX(小交换机或集团电话)直接相连,当需要打长途电话时,将话音转到VoIP网关上,通过因特网传输。用户在使用时只需在分机上先拨IP电话特服号(如可设为"8"),便可直接拨打IP电话。
在这个方案中,若要像普通电话那样的数字号码拨号,就得经过网守的路由管理,但对于中小企业这种设备太昂贵。网守处于高层,提供对端点的呼叫管理功能,是IP电话网络系统中的重要管理实体。网守的主要功能有:地址解析、接入控制、带宽管理、区域管理等四项基本功能;此外,还能提供呼叫控制信令、呼叫管理等其他功能。要构建一个稳定可靠的、实用的VoIP网,离不开GK的管理。
基于VoIP语音网关的复杂性与成本昂贵,本文档不使用这种方案。