【文章內(nèi)容簡介】 提供CIR(Com2 mitted Iformation rate)以確保語音幀在傳遞過程中不會被丟棄。將來的幀中繼網(wǎng)將為呼叫建立提供SVC，并允許幀中繼終端設(shè)備為呼叫申請QoS，這些變化將進一步提高VoFR的質(zhì)量。圖21 VoFR的基本構(gòu)成在圖12中，支持幀中繼功能的語音網(wǎng)關(guān)提供幀中繼網(wǎng)絡(luò)和PSTN（Public Switched Telephony network，公用電話網(wǎng)）間的接口，用戶通過PSTN連接到支持幀中繼功能的語音網(wǎng)關(guān)，由支持幀中繼功能的語音網(wǎng)關(guān)負責將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，封裝成為可以在幀中繼網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼Z音分組，再傳送到被叫語音網(wǎng)關(guān)，將分組數(shù)據(jù)包還原為可識別的模擬語音信號，并通過PSTN到達被叫方的終端。這樣，就完成了一個完整的通信過程。 幀中繼語音傳送語音技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀由于VoFR技術(shù)是在幀中繼網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音及語音類數(shù)據(jù)，因此VoFR的發(fā)展與幀中繼的發(fā)展密不可分。華為技術(shù)有限公司發(fā)明了一種幀中繼語音VoFR的傳送方法，用于在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組語音，該方法包括：在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中建立幀中繼永久虛擬電路PVC； PVC； PVC傳送語音信令；建立話音通道進行通話；通話過程結(jié)束后清除話音通道，釋放所述呼叫。利用本發(fā)明， PVC傳輸語音信令,保證了VoFR中語音信令的可靠傳輸, PVC上復(fù)用多路語音， SVC呼叫建立的流程，加快了語音接續(xù)的速度。其特征在于，所述方法包括：A、在所述幀中繼網(wǎng)絡(luò)中建立幀中繼永久虛擬電路PVC；B； C；D、建立話音通道進行通話；E、通話過程結(jié)束后清除所述話音通道，釋放所述呼叫。幀中繼業(yè)務(wù)的快速增長，使很多公司轉(zhuǎn)向這種有效而經(jīng)濟的業(yè)務(wù)來滿足數(shù)據(jù)通信的需求。最初，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者并未考慮到幀中繼在語音方面的要求與趨勢。然而，隨著電信與信息業(yè)的迅猛發(fā)展，國際與其他電信業(yè)務(wù)的需求日益增長給很多相關(guān)應(yīng)用提供了舞臺。為了進一步構(gòu)建其企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并獲得更多的經(jīng)濟利益，很多公司開始希望能在幀中繼網(wǎng)絡(luò)上有效地傳送語音、傳真和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并據(jù)此向完全多媒體網(wǎng)方向發(fā)展。通過將幀中繼的統(tǒng)合，公司可以進一步構(gòu)建其企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，獲得比廣域網(wǎng)鏈路更好的經(jīng)濟效益，使網(wǎng)絡(luò)有效地傳送語音及語音類數(shù)據(jù)。雖然在幀中繼上支持普通應(yīng)用和語音應(yīng)用的綜合接入解決方案很令人感興趣，幀中繼協(xié)議中定義的虛電路也可以使幀按適當?shù)捻樞蚪?jīng)由廣域網(wǎng)傳送，而且差錯校驗還會避免傳送出錯的幀，然而當時的幀中繼業(yè)務(wù)沒有為更高級的業(yè)務(wù)提供任何內(nèi)在的有效機制。換句話說，就是幀中繼并沒有語音所需建立幀的性能優(yōu)先級的明確方式。1997年。這是一個提供幀中繼上語音通信的實現(xiàn)協(xié)議。“幀中繼上的語音”，特別提供了幀中繼上語音和三類傳真通信帶寬的高效組網(wǎng)。[4]。圖22支持電話的幀中繼業(yè)務(wù)協(xié)議的結(jié)構(gòu)（VC），這一功能允許在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中的一條虛連接上最多可承載255條語音和數(shù)據(jù)子通道。在協(xié)議中通過傳真協(xié)議來提供三類傳真通信的透明中繼，而且按低比特速率數(shù)字流來傳送傳真業(yè)務(wù)流。為了得到最大的靈活性和在世界范圍通用，它支持兩類語音依從性。第一類依從性一般為32kbit/s（2:1壓縮）， EADPCM。第二類依從性為8kbit/s（8:1壓縮）。為了最大程度地利用帶寬，也有可能在單個幀中承載多重語音抽樣，進一步減少頭開銷。，也為廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的互操作性提供了一種可兼容的方式，是對幀中繼業(yè)務(wù)的全面補充。，VoFR技術(shù)開始了得到廣泛的應(yīng)用和快速地發(fā)展。并且隨著光纖通信的發(fā)展，以及幀中繼QoS機制的不斷完善，在幀中繼網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼Z音質(zhì)量也不斷提高,目前VoFR的通話質(zhì)量已可達到話音級的質(zhì)量水平，比一般模擬業(yè)務(wù)提供的質(zhì)量更好。圖14是利用VoFR技術(shù)的幀中繼網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)電話網(wǎng)的聯(lián)合組網(wǎng)圖，其中幀中繼網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)是具有VoFR語音網(wǎng)關(guān)的路由器。圖23 VoFR與傳統(tǒng)電話網(wǎng)的聯(lián)合組網(wǎng)圖目前許多國家已經(jīng)建立了以VoFR技術(shù)為核心的電話交換網(wǎng)，大幅度地降低了話費地開銷。美國Morgan Keegan經(jīng)紀公司一直是VoFR的先驅(qū)者。該公司習(xí)慣用單獨的網(wǎng)絡(luò)傳輸話音和數(shù)據(jù)，現(xiàn)在它將這兩種業(yè)務(wù)結(jié)合到一個幀中繼網(wǎng)絡(luò)上。在轉(zhuǎn)變之前，它使用租用線路為其用戶提供“熱線”。使用VoFR業(yè)務(wù)后，該公司以較低的成本實現(xiàn)了同樣的任務(wù)。許多歐洲國家也在開辟VoFR業(yè)務(wù)。英國電信公司在西班牙正使用多媒體外圍路由器和相關(guān)的壓縮技術(shù)在其公共的幀中繼網(wǎng)范圍內(nèi)提供話音傳輸和傳真功能。這項業(yè)務(wù)建立在永久虛擬電路(PVC)的基礎(chǔ)上，收費的計算與其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相同。提供VoFR話音通信的其它歐洲公司還有Global One公司和Telefonica公司。在我國VoFR語音技術(shù)也有廣泛的應(yīng)用。在黑龍江省牡丹江市公安三級網(wǎng)建設(shè)中，市級到省級的電話網(wǎng)就采用了VoFR，在保證語音通話質(zhì)量的前提下，大幅度降低了電話費用。VoFR語音技術(shù)在當今國內(nèi)外的廣泛應(yīng)用標志著VoFR技術(shù)逐漸步入成熟期。支持傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和LAN數(shù)據(jù)的幀中繼要有效地支持語音業(yè)務(wù)，就要解決語音壓縮、延時、帶寬管理、擁塞控制、優(yōu)先級和其他一些問題。語音應(yīng)用要求幀中繼應(yīng)解決不同于傳統(tǒng)串行和LAN數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分級，從而保證高質(zhì)量的音頻傳送。1)語音壓縮VoFR語音技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是語音的編碼及壓縮技術(shù)，采取的編解碼算法和壓縮技術(shù)直接影響到VoFR業(yè)務(wù)的語音質(zhì)量。語音的編碼及壓縮過程在網(wǎng)關(guān)中完成，這個過程需要先進行數(shù)字編碼，轉(zhuǎn)換為PCM碼，然后經(jīng)過專門的DSP芯片進行數(shù)據(jù)壓縮，最后再形成幀的形式，以適合幀中繼網(wǎng)絡(luò)上的傳輸帶寬。語音信號是隨時間而變的一維信號。語音編碼技術(shù)伴隨著語音的數(shù)字化而產(chǎn)生，主要應(yīng)用在數(shù)字語音通信和數(shù)字語音存儲兩個領(lǐng)域。語音壓縮是語音編碼技術(shù)的一項主要內(nèi)容，即是研究如何在盡量減少失真的情況下，采用各種信源編碼技術(shù)減小語音信號的冗余度，并充分利用人耳的聽覺掩蔽效應(yīng)，高效率對模擬語音信號進行數(shù)字表達，而仍能恢復(fù)出可懂度甚至自然度很好的語音。國際電信聯(lián)盟ITU在制定全球通信標準的過程中承擔了重要責任。針對近些年來由于語音編碼技術(shù)的突破性發(fā)展而出現(xiàn)的眾多使用的高質(zhì)量語音編碼算法及應(yīng)用，ITU和一些地區(qū)標準協(xié)會已制定了一系列語音編碼標準，為應(yīng)用在通信網(wǎng)中的各種語音編碼的兼容性提供了有力的保證。表21語音編碼標準壓縮編碼方法2)優(yōu)先級設(shè)定支持VoFR語音技術(shù)的設(shè)備具有優(yōu)先級機制，它可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)對延時的敏感度，對于語音業(yè)務(wù)和某些對延時敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)加上標簽，分配給這些實時業(yè)務(wù)更高的優(yōu)先級，這樣在傳送時就可以首先傳送較高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，而讓普通的數(shù)據(jù)分組進行等候。由于語音傳送相對要短并且已被壓縮，故要求帶寬很小。即使優(yōu)先傳送，也不會對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。語音及其信令信息被壓縮和打包后，與其他數(shù)據(jù)通過幀中繼進行傳送。支持VoFR技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以提供與幀中繼網(wǎng)絡(luò)的接口，用來傳送數(shù)據(jù)和語音。由于這些電路的性能和要求有很大差異，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要實現(xiàn)對兩種類型業(yè)務(wù)的優(yōu)先處理。語音通信是實時進行的，而對分組延時和傳送的不確定性方面的要求比數(shù)據(jù)通信更為嚴格。廣域網(wǎng)通信系統(tǒng)采用隊列方式來提供鏈路帶寬的緩沖存儲。若鏈路被某一通路上的幀占據(jù)，則另一等待進入同一通路的幀就將進入隊列，直到鏈路可用才進入鏈路進行傳輸。支持VoFR技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用隊列管理來提供廣域網(wǎng)鏈路帶寬對語音通路的更高的優(yōu)先級。當語音幀重組后，將轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)幀之前。數(shù)據(jù)通道可以在語音通路幀之間接入鏈路。3)數(shù)據(jù)通路分段由于數(shù)據(jù)幀長度通常超過語音幀，支持VoFR技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將語音幀分成小一些的分組。分段機制是為了提高數(shù)據(jù)分組的性能，而將其分成較小的分段。通過數(shù)據(jù)分段機制，在語音與數(shù)據(jù)同時傳送時，可以暫停數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分組，及時傳送具有高優(yōu)先級的語音分組，降低語音的延時。但簡單的分段會增加數(shù)據(jù)幀的數(shù)量，因此會增加標記和分組頭的數(shù)量，這就導(dǎo)致開銷增加并減少了帶寬的效率。通?？梢栽跀?shù)據(jù)傳送時只在語音分組到達的交換機處對數(shù)據(jù)幀進行分段。4)回聲消除與傳統(tǒng)電話相比，在幀中繼網(wǎng)絡(luò)上進行語音的實時傳輸，語音質(zhì)量較差。影響VoFR語音質(zhì)量的因素是多方面的，而回聲是影響VoFR語音質(zhì)量最關(guān)鍵的因素之一?；芈暿怯蛇h端電話設(shè)備將講話者語音的信號反射回來產(chǎn)生的。電話網(wǎng)中的回聲是由4線和2線電路間轉(zhuǎn)換的混合電路所產(chǎn)生的信號反射?；芈曉趥鹘y(tǒng)的電話網(wǎng)中也會出現(xiàn)，但由于在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的往返延時小于50ms，因此傳統(tǒng)電話網(wǎng)中的回聲可以被用戶接受。而VoFR中的語音傳輸采用分組交換技術(shù)實現(xiàn)，是一種全新的電信業(yè)務(wù)，傳送的語音信號要經(jīng)過編碼、壓縮、打包等一系列處理，因而回聲路徑的延遲會大于50ms，且延遲抖動也較大。，將一直保持著，直到該通道被手工刪除。，用戶在發(fā)起呼叫時無需再向幀中繼申請建立語音通道。因此。，沒有呼叫信令交互的過程。下面是VoFR （前4步與動態(tài)呼叫方式相同）：(1)用戶摘機，語音接口檢測到用戶的摘機動作后向用戶播放撥號音，等待用戶撥號。(2)用戶開始撥號，語音接口收集并儲存用戶撥打的號碼，即被叫號碼。(3)撥號結(jié)束后，根據(jù)被叫號碼查找對應(yīng)的語音實體。(4)如果匹配的是VoFR語音實體，則由VoFR處理呼叫。語音實體配置的呼叫模式不同，VoFR的處理方法也不同。(5)，主叫端直接進入通話狀態(tài)。語音報文的編解碼使用語音實體的第一優(yōu)先編解碼。(6)當被叫端語音網(wǎng)關(guān)收到語音報文后，再將該語音實體配置好的PSTN呼出號作為被叫號碼完成呼叫。(7)呼叫成功建立后，雙方即可進行通話。(8)當呼叫某一端掛機時，該端的VoFR模塊不會通知對端釋放呼叫。在這段時間后，如果收到語音包。第三章VoFR模塊的設(shè)計VoFR信令系統(tǒng)是整個語音平臺的一部分，并與幀中繼協(xié)議模塊緊密相連。通過各模塊之間協(xié)調(diào)工作，共同完成VoFR的功能。VoFR系統(tǒng)所處的軟件體系結(jié)構(gòu)主要采用組件化程序設(shè)計思想，把對象技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計，對面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的實現(xiàn)過程作進一步的抽象。可以把組件化程序設(shè)計方法用作構(gòu)造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)層次的方法，并且可以使用面向?qū)ο蟮姆椒ê芊奖愕貙崿F(xiàn)組件。組件化程序設(shè)計強調(diào)軟件可重用性和高度的互操作性。它側(cè)重于組件的產(chǎn)生和裝配，這兩方面一起構(gòu)成了組件化程序設(shè)計的核心。組件的產(chǎn)生過程不僅僅是應(yīng)用系統(tǒng)的需求，組件市場本身也推動了組件的發(fā)展，促進了軟件廠商的交流與合作。組件的裝配使得軟件產(chǎn)品可以采用類似于搭積木的方法快速地建立起來，不僅可以縮短軟件產(chǎn)品的開發(fā)周期，同時也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。VoFR的軟件環(huán)境就是要做成這樣的組件化。接口是組件對外提供的服務(wù)。在組件和組件之間、組件和客戶之間都通過接口進行交互。因此組件一旦發(fā)布，它只能通過預(yù)先定義的接口來提供合理的、一致的服務(wù)。這種接口定義之間的穩(wěn)定性使客戶應(yīng)用開發(fā)者能夠構(gòu)造出堅固的應(yīng)用。一個組件可以實現(xiàn)多個組件接口，而一個特定的組件接口也可以被多個組件來實現(xiàn)。組件接口必須是能夠自我描述的。這意味著組件接口應(yīng)該不依賴于具體的實現(xiàn)，將實現(xiàn)和接口分離徹底消除了接口的使用者和接口的實現(xiàn)者之間的耦合關(guān)系，增強了信息的封裝程度。同時這也要求組件接口必須使用一種與組件實現(xiàn)無關(guān)的語言。目前組件接口的描述標準是IDL語言。由于接口是組件之間的協(xié)議，因此組件的接口一旦被發(fā)布，組件生產(chǎn)者就應(yīng)該盡可能地保持接口不變，任何對接口語法或語義上的改變，都有可能造成現(xiàn)有組件與客戶之間的聯(lián)系遭到破壞。每個組件都是自主的，有其獨特的功能，只能通過接口與外界通信。當一個組件需要提供新的服務(wù)時，可以通過增加新的接口來實現(xiàn)。不會影響原接口已存在的客戶。而新的客戶可以重新選擇新的接口來獲得服務(wù)。語音軟件平臺是VoFR協(xié)議模塊存在的最重要的軟件環(huán)境。整個語音平臺同下層協(xié)議和驅(qū)動程序一起完成各種語音協(xié)議功能。語音平臺控制著呼叫建立、呼叫釋放、傳真切換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)處理以及各種語音業(yè)務(wù)，為路由器實現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)功能提供了重要的軟件支持。圖31展現(xiàn)了語音平臺的整個結(jié)構(gòu)。圖31語音軟件平臺結(jié)構(gòu)分解圖從圖中可以看出，語音平臺的設(shè)計采用了組件化的設(shè)計思想，分成以下幾個子模塊：●呼叫控制中心（CallCenter）：語音平臺的核心模塊，為兩種不同語音協(xié)議之間的通信提供了統(tǒng)一的消息類型，屏蔽了協(xié)議之間的差異性，并在呼叫建立、媒體通道控制以及呼叫釋放等方面起著重要的作用?！駬芴柌呗阅K（DPL）：該模塊提供了號碼查詢、號碼變換以及呼叫信息統(tǒng)計等功能。●協(xié)議處理模塊（SPL）：該模塊集成了各種語音協(xié)議模塊?！窠涌诠芾砟K（VIM）：該模塊的主要功能是管理各種語音接口的狀態(tài)、申請和占用空閑語音通道、接收底層數(shù)據(jù)等。●傳真處理模塊（FAX）：該模塊用于處理各種傳真信令以及傳真數(shù)據(jù)。●語音業(yè)務(wù)模塊（Opration）：該模塊用于處理各種語音擴展業(yè)務(wù)。下面將對語音組件中的每個模塊進行描述。1)呼叫控制中心呼叫控制中心是整個語音平臺的核心模塊，該模塊的設(shè)計屏蔽了不同語音協(xié)議之間的差異性。當一路呼叫到來時，呼叫控制中心會創(chuàng)建一個屬于本路呼叫的控制塊，并分別創(chuàng)建兩條呼叫腿，記錄兩側(cè)的呼叫協(xié)議。呼叫控制中心模塊設(shè)計了一組統(tǒng)一的消息類型。各種語音協(xié)議通過這組統(tǒng)一的消息與呼叫控制中心之間通信，從而建立起兩個不同語音協(xié)議之間的通信機制，簡化了協(xié)議之間通信的過程。各協(xié)議模塊通過這組統(tǒng)一的消息原語與呼叫控制中心進行全雙工通信，共同完成呼叫控制、傳真切換等功能。這些消息就是呼叫控制中心與協(xié)議處理模塊協(xié)商好的接口。表31列出了消息原語及功能。表31呼叫控制消息及功能描述呼叫控制中心通過和撥號策略模塊配合工作，共同實現(xiàn)呼叫控制、媒體通道控制以及業(yè)務(wù)承載等功能。其中，呼叫控制完成對呼叫的建立、保持、接續(xù)以及釋放功能。媒體通道控制實現(xiàn)對信道交換進行連接和斷開控制、下發(fā)編解碼等功能。業(yè)務(wù)承載功能是將擴展的語音業(yè)務(wù)建立在呼叫控制中心之上，從而使語音業(yè)務(wù)能夠獨立組成一個模塊，從而實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)與語音協(xié)議的分離。2)撥號策略模塊撥號策略（dial plan）也稱編號方案（numbering plan），描述了電話網(wǎng)絡(luò)的尋址和路由兩方面內(nèi)容。該方案標識了與每個站點或區(qū)域相關(guān)的電話號碼塊，及其管理網(wǎng)絡(luò)中所有電話交換機的路由行為。國際