CN100452771C - 实现因特网协议语音业务的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现VoIP业务的系统和方法，该系统在与主、被叫PBX直接相连的主、被叫传统网关之间建立一条IP通道，主叫传统网关通过该IP通道将主叫PSTN用户发来的语音信令或数据透传给被叫传统网关，然后再由被叫传统网关发送给被叫PSTN用户，所述IP通道包括一条用于传输语音信令的TCP通道以及一条或多条用于传输语音数据的UDP通道；本发明提供的VoIP组网架构中，不需要同时具有语音接口卡硬件、及支持PSTN语音协议信令与IP语音协议信令以及二者相互转换功能的IP语音网关，通过只具有支持E1/T1数据卡以及TCP/IP协议栈的传统网关，就可进行VoIP业务，大大降低了VoIP组网的软硬件成本。

Description

实现因特网协议语音业务的系统和方法

技术领域

本发明涉及语音通信技术领域，具体涉及一种实现因特网协议语音业务的系统和方法。

背景技术

因特网协议语音(VoIP)在路由器上的应用使得语音业务如：传统电话业务承载在IP网络上。VoIP通过语音分组实现，主要是一种软件解决方案，但需要在路由器上加装模块化语音插卡来支持语音在IP网络中传输。

将在互联网上实现的电话业务称为因特网电话，因特网电话是VoIP业务的早期形式。图1为实现VoIP业务的组网结构图，如图1所示，图中的IP语音网关同时提供两种接口：一种是支持公共交换电话网(PSTN)语音协议的接口如：E1或T1接口，用于与PSTN相连；另一种是支持IP语音协议的接口如：以太网接口或异步传输模式(ATM)接口，用于与IP网相连。且，IP语音网关具有将PSTN侧语音信令如：R2、ISDN等信令与IP网络侧语音信令如：H.323、会话初始化协议(SIP)等信令进行相互转换的功能。具体的VoIP业务处理过程为：主叫侧IP语音网关收到主叫PSTN用户发来的语音信令与数据后，将该语音信令与数据转换为可在IP网络上传输的分组语音信息，然后再经IP网络传送到被叫侧IP语音网关，由被叫侧IP语音网关将分组语音信息还原为PSTN网可识别的语音信号，并通过PSTN传送给被叫PSTN用户。在实际VoIP组网中，还可能包括网守(GateKeeper)服务器，以用于完成路由和访问控制等功能。

由上述过程可以看出：IP语音网关必须具有语音接口卡硬件，必须支持PSTN语音协议信令与IP语音协议信令以及二者之间进行相互转换的功能，这大大增加了VoIP组网的软硬件成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种实现VoIP业务的系统和方法，以在降低VoIP组网的硬件成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现VoIP业务的系统，包括：主叫PBX、与主叫PBX直接相连的主叫传统网关、被叫PBX、与被叫PBX直接相连的被叫传统网关，且主叫传统网关与被叫传统网关之间具有一条TCP通道和一条UDP通道，所述主、被叫传统网关为只具备透传支持公共交换电话网PSTN语音协议的语音信令或数据的接口、而不具备对语音信令或数据进行任何处理功能的网关，其中，

主叫PBX，将语音信令或数据发送给主叫传统网关；

主叫传统网关，将主叫PBX发来的语音信令通过TCP通道透传给被叫传统网关；收到主叫PBX发来的语音数据后，将该语音数据的时隙信息添加到语音数据报文中，并将该语音数据通过所述UDP通道透传给被叫传统网关；

被叫传统网关，将主叫传统网关发来的语音信令转发给被叫PBX；收到主叫传统网关发来的语音数据后，根据该语音数据报文头中的时隙信息，通过对应时隙将该语音数据发送给被叫PBX；

被叫PBX，接收被叫传统网关发来的语音信令或数据。

一种实现VoIP业务的系统，包括：主叫PBX、与主叫PBX直接相连的主叫传统网关、被叫PBX、与被叫PBX直接相连的被叫传统网关，且主叫传统网关与被叫传统网关之间具有一条TCP通道和数目与数据时隙数相等的UDP通道，其中，

主叫PBX，将语音信令或数据发送给主叫传统网关；

主叫传统网关，将主叫PBX发来的语音信令通过TCP通道透传给被叫传统网关；收到主叫PBX发来的语音数据后，根据自身保存的数据时隙信息和UDP通道标识的对应关系，确定与语音数据的时隙信息对应的UDP通道标识，将语音数据通过对应的UDP通道透传给被叫传统网关；

被叫传统网关，将主叫传统网关发来的语音信令转发给被叫PBX；从UDP通道收到主叫传统网关发来的语音数据后，根据自身保存的数据时隙信息和UDP通道标识的对应关系，确定与发来语音数据的UDP通道标识对应的时隙信息，将语音数据通过对应的时隙发送给被叫PBX；

被叫PBX，接收被叫传统网关发来的语音信令或数据。

一种实现VoIP业务的方法，在与主、被叫PBX直接相连的主、被叫传统网关之间建立一条TCP通道和一条UDP通道，该方法包括：

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音信令时，通过所述TCP通道将该语音信令透传到被叫传统网关，被叫传统网关将收到的语音信令通过被叫PBX发送给被叫用户；

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音数据时，将该语音数据对应的时隙信息添加到语音数据报文中，然后将该语音数据通过该UDP通道透传给被叫传统网关，被叫传统网关收到该语音数据后，根据该语音数据报文头中携带的时隙信息，将该语音数据通过对应的时隙发送到被叫PBX。

一种实现VoIP业务的方法，在与主、被叫PBX直接相连的主、被叫传统网关之间建立一条TCP通道和数目等于数据时隙总数的UDP通道，且主叫传统网关和被叫传统网关保存有数据时隙信息与UDP通道标识的对应关系，该方法包括：

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音信令时，通过所述TCP通道将该语音信令透传到被叫传统网关，被叫传统网关将收到的语音信令通过被叫PBX发送给被叫用户；

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音数据时，在所述对应关系中，查找到该语音数据的时隙信息对应的UDP通道标识，然后将该语音数据通过对应的UDP通道透传给被叫传统网关，被叫传统网关收到该语音数据后，在所述对应关系中，查找到接收该语音数据的UDP通道标识对应的时隙信息，将该语音数据通过对应的时隙发送到被叫PBX。

与现有技术相比，本发明通过在与主、被叫PBX直接相连的主、被叫传统网关之间建立一条IP通道，主叫传统网关通过该IP通道将主叫PSTN用户发来的语音信令或数据透传给被叫传统网关，然后再由被叫传统网关发送给被叫PSTN用户，所述IP通道包括一条用于传输语音信令的TCP通道以及一条或多条用于传输语音数据的UDP通道；本发明提供的VoIP组网架构中，不需要同时具有语音接口卡硬件、及支持PSTN语音协议信令与IP语音协议信令以及二者之间相互转换功能的IP语音网关，通过只具有支持E1/T1数据卡以及TCP/IP协议栈的传统网关，就可进行VoIP业务，大大降低了VoIP组网的软硬件成本。

附图说明

图1为现有的实现VoIP业务的组网结构图；

图2为本发明提供的实现VoIP业务的组网结构图；

图3为本发明实施例一提供的主叫传统网关的结构图；

图4为本发明实施例二提供的主叫传统网关的结构图；

图5为本发明实施例一提供的实现VoIP信令业务的流程图；

图6为本发明实施例二提供的实现VoIP数据业务的流程图；

图7为本发明实施例三提供的实现VoIP数据业务的流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：在与主、被叫用户交换机(PBX)直接相连的主、被叫传统网关之间建立一个IP通道，用于传输语音信令和数据。具体地，在该IP通道内建立一条传输控制协议(TCP)通道，用于传输语音信令；同时在该IP通道内建立一条或多条用户数据报协议(UDP)通道，用于传输语音数据。

本发明中，传统网关指的是只具备透传支持PSTN语音协议的语音信令或数据的接口，而不具备对语音信令或数据进行任何处理功能的网关。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图2是本发明提供的实现VoIP业务的组网结构图，如图2所示，其主要包括：主叫PBX、与主叫PBX直接相连的主叫传统网关、被叫PBX、与被叫PBX直接相连的被叫传统网关，且主叫传统网关与被叫传统网关之间具有IP通道。

主叫PBX：用于将语音信令或数据发送给主叫传统网关，并接收主叫传统网关发来的语音信令或数据。

主叫传统网关：用于将主叫PBX发来的语音信令或数据通过IP通道发送给被叫传统网关；将被叫传统网关通过IP通道发来的语音信令或数据发送给主叫PBX。

被叫传统网关：用于将主叫传统网关通过IP通道发来的语音信令或数据发送给被叫PBX；将被叫PBX发来的语音信令或数据通过IP通道发送给主叫传统网关。

被叫PBX：用于接收被叫传统网关发来的语音信令或数据，将语音信令或数据发送给被叫传统网关。

由于传统网关上的接口包含一个信令时隙和多个数据时隙，因此，在实际应用中，主叫传统网关和被叫传统网关之间的IP通道可以包括：一条用于传输语音信令的TCP通道和一条用于传输所有数据时隙的语音数据的UDP通道，或者包括：一条TCP通道或多条UDP通道，且每条UDP通道传输一个数据时隙的语音数据。以下对上述两种情形分别进行说明：

情形一、主叫传统网关与被叫传统网关之间的IP通道包括：一条TCP通道和一条UDP通道。在这种情形下，主叫传统网关和被叫传统网关主要包括：时隙信息添加模块和时隙信息分析模块。以主叫传统网关为例，对该两模块的功能进行描述，如图3所示，其中：

时隙信息添加模块：用于在收到主叫PBX发来的语音数据后，将该语音数据对应的时隙信息添加到语音数据的报文头中，然后将该语音数据通过UDP通道发送到被叫传统网关。

时隙信息分析模块：用于在收到被叫传统网关通过UDP通道发来的语音数据后，根据该语音数据报文头中的时隙信息，将该语音数据通过对应时隙发送到主叫PBX。

情形二、主叫传统网关与被叫传统网关之间的IP通道包括：一条TCP通道和多条UDP通道，且每条UDP通道对应一个数据时隙。在该种情形下，主叫传统网关和被叫传统网关主要包括：时隙与UDP通道对应关系保存模块，UDP通道确定模块和时隙确定模块，以主叫传统网关为例，对该三个模块的功能进行描述，如图4所示，其中：

时隙与UDP通道对应关系保存模块：用于保存时隙信息与UDP通道标识的对应关系，在收到UDP通道确定模块发来的携带时隙信息的请求后，将对应的UDP通道标识返回给UDP通道确定模块；在收到时隙确定模块发来的携带UDP通道标识的请求后，将对应的时隙信息返回给时隙确定模块。

UDP通道确定模块：用于在收到来自主叫PBX的语音数据后，将该语音数据的时隙信息携带在获取UDP通道请求中发送给时隙与UDP通道对应关系保存模块，并根据时隙与UDP通道对应关系保存模块返回的UDP通道标识，将语音数据通过对应的UDP通道发送给被叫传统网关。

时隙确定模块：用于在收到被叫传统网关通过UDP通道发来的语音数据后，将该UDP通道标识携带在获取时隙请求中发送给时隙与UDP通道对应关系保存模块，并根据时隙与UDP通道对应关系保存模块返回的时隙信息，将该语音数据通过对应时隙发送给主叫PBX。

图5是在本发明提供的实现VoIP业务的组网架构下，进行VoIP信令业务的具体实施例一的流程图，如图5所示，其具体步骤如下：

步骤501：主叫PBX接收主叫PSTN用户发来的语音信令，将该语音信令转发给与自身直接连接的主叫传统网关。

步骤502：主叫传统网关收到该语音信令后，将该语音信令通过自身与被叫传统网关之间的TCP通道转发给被叫传统网关。

传统网关上的E1/T1接口包括一个信令时隙和多个数据时隙，每个时隙对应一个源端口号/源IP地址，同时，每个源端口号/源IP地址对应一个目的端口号/目的IP地址。传统网关保存有时隙信息与源端口号/源IP地址的对应关系，以及源端口号/源IP地址和目的端口号/目的IP地址的对应关系。因此，主叫传统网关只要得知语音信令或数据来自哪个时隙，就可得知该语音信令或数据的源端口号/源IP地址和目的端口号/目的IP地址；同时，被叫传统网关只要得知从哪个端口上接收到语音信令或数据，就可得知该语音信令或数据应该从哪个时隙发送到被叫用户。

步骤503：被叫传统网关从TCP通道收到该语音信令后，通过自身的信令时隙，将该语音信令转发给被叫PBX。

被叫传统网关收到该语音信令后，根据接收该语音信令的端口号即目的端口号，得知该语音信令对应的时隙，然后将该语音信令通过所述时隙发往被叫PSTN用户。

步骤504：被叫PBX将该语音信令发送给被叫PSTN用户。

图6是在本发明提供的实现VoIP业务的组网结构下，进行VoIP数据业务的具体实施例二的流程图，在该实施例中，主叫传统网关和被叫传统网关之间的IP通道只包含一条UDP通道，如图6所示，其具体步骤如下：

步骤601：主叫PBX收到主叫PSTN用户发来的语音数据，将该语音数据转发给主叫传统网关。

步骤602：主叫传统网关收到该语音数据后，将该语音数据对应的时隙信息添加到该语音数据报文中，然后将该语音数据通过自身与被叫传统网关之间的UDP通道发送到被叫传统网关。

步骤603：被叫传统网关从UDP通道收到该语音数据后，读取该语音数据报文中携带的时隙信息，然后通过对应时隙将该语音数据发送给被叫PBX。

与步骤503相似，被叫传统网关收到该语音数据后，根据该语音数据报文中携带的时隙信息，通过所述时隙，将该报文发往被叫用户。

步骤604：被叫PBX将该语音数据发送给被叫PSTN用户。

图7是在本发明提供的实现VoIP业务的组网结构下，进行VoIP数据业务的具体实施例三的流程图，在该实施例中，主叫传统网关和被叫传统网关之间的IP通道包含多条UDP通道，每条UDP通道对应一个数据时隙，且主、被叫传统网关预先保存数据时隙信息与UDP通道标识的对应关系，如图7所示，其具体步骤如下：

步骤701：主叫PBX收到主叫PSTN用户发来的语音数据后，将该语音数据转发给主叫传统网关。

步骤702：主叫传统网关收到该语音数据后，根据该语音数据的时隙信息，以及自身保存的数据时隙信息与UDP通道标识的对应关系，查找到与数据时隙信息对应的UDP通道标识。

步骤703：主叫传统网关根据查找到的UDP通道标识，通过对应的UDP通道将语音数据转发到被叫传统网关。

步骤704：被叫传统网关收到该语音数据后，根据接收该语音数据的UDP通道，以及自身保存的数据时隙信息与UDP通道标识的对应关系，查找到与该UDP通道标识对应的数据时隙信息。

步骤705：被叫传统网关根据查找到的数据时隙信息，将该语音数据通过对应的时隙转发给被叫PBX。

步骤706：被叫PBX将语音数据发送给被叫PSTN用户。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种实现因特网协议语音VoIP业务的系统，其特征在于，包括：主叫用户交换机PBX、与主叫PBX直接相连的主叫传统网关、被叫PBX、与被叫PBX直接相连的被叫传统网关，且主叫传统网关与被叫传统网关之间具有一条传输控制协议TCP通道和一条用户数据报协议UDP通道，所述主、被叫传统网关为只具备透传支持公共交换电话网PSTN语音协议的语音信令或数据的接口、而不具备对语音信令或数据进行任何处理功能的网关，其中，

主叫PBX，将语音信令或数据发送给主叫传统网关；

主叫传统网关，将主叫PBX发来的语音信令通过TCP通道透传给被叫传统网关；收到主叫PBX发来的语音数据后，将该语音数据的时隙信息添加到语音数据报文头中，并将该语音数据通过所述UDP通道透传给被叫传统网关；

被叫传统网关，将主叫传统网关发来的语音信令转发给被叫PBX；收到主叫传统网关发来的语音数据后，根据该语音数据报文头中的时隙信息，通过对应时隙将该语音数据发送给被叫PBX；

被叫PBX，接收被叫传统网关发来的语音信令或数据。

2、一种实现因特网协议语音VoIP业务的系统，其特征在于，包括：主叫用户交换机PBX、与主叫PBX直接相连的主叫传统网关、被叫PBX、与被叫PBX直接相连的被叫传统网关，且主叫传统网关与被叫传统网关之间具有一条TCP通道和数目与数据时隙数相等的UDP通道，所述主、被叫传统网关为只具备透传支持PSTN语音协议的语音信令或数据的接口、而不具备对语音信令或数据进行任何处理功能的网关，其中，

主叫PBX，将语音信令或数据发送给主叫传统网关；

主叫传统网关，将主叫PBX发来的语音信令通过TCP通道透传给被叫传统网关；收到主叫PBX发来的语音数据后，根据自身保存的数据时隙信息和UDP通道标识的对应关系，确定与语音数据的时隙信息对应的UDP通道标识，将语音数据通过对应的UDP通道透传给被叫传统网关；

被叫传统网关，将主叫传统网关发来的语音信令转发给被叫PBX；从UDP通道收到主叫传统网关发来的语音数据后，根据自身保存的数据时隙信息和UDP通道标识的对应关系，确定与发来语音数据的UDP通道标识对应的时隙信息，将语音数据通过对应的时隙发送给被叫PBX；

被叫PBX，接收被叫传统网关发来的语音信令或数据。

3、一种实现VoIP业务的方法，其特征在于，在与主、被叫PBX直接相连的主、被叫传统网关之间建立一条TCP通道和一条UDP通道，所述主、被叫传统网关为只具备透传支持PSTN语音协议的语音信令或数据的接口、而不具备对语音信令或数据进行任何处理功能的网关，该方法包括：

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音信令时，通过所述TCP通道将该语音信令透传到被叫传统网关，被叫传统网关将收到的语音信令通过被叫PBX发送给被叫用户；

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音数据时，将该语音数据对应的时隙信息添加到语音数据报文头中，然后将该语音数据通过该UDP通道透传给被叫传统网关，被叫传统网关收到该语音数据后，根据该语音数据报文头中携带的时隙信息，将该语音数据通过对应的时隙发送到被叫PBX。

4、一种实现VoIP业务的方法，其特征在于，在与主、被叫PBX直接相连的主、被叫传统网关之间建立一条TCP通道和数目等于数据时隙总数的UDP通道，且主叫传统网关和被叫传统网关保存有数据时隙信息与UDP通道标识的对应关系，且，所述主、被叫传统网关为只具备透传支持PSTN语音协议的语音信令或数据的接口、而不具备对语音信令或数据进行任何处理功能的网关，该方法包括：

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音信令时，通过所述TCP通道将该语音信令透传到被叫传统网关，被叫传统网关将收到的语音信令通过被叫PBX发送给被叫用户；

当主叫传统网关收到主叫PBX发来的语音数据时，在所述对应关系中，查找到该语音数据的时隙信息对应的UDP通道标识，然后将该语音数据通过对应的UDP通道透传给被叫传统网关，被叫传统网关收到该语音数据后，在所述对应关系中，查找到接收该语音数据的UDP通道标识对应的时隙信息，将该语音数据通过对应的时隙发送到被叫PBX。

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