企业VoIP网络的呼叫控制

编辑: 来源: 日期:2008-03-01 我要投稿 家园

　　QoS机制可以在有限网络资源下，优先为语音通信服务，但倘若出现了过多的语音通信，也可拥塞网络，当如何去做呢？
　　
　　企业VoIP网络的呼叫控制
　　
　　当我们在企业的IP网络路由器和交换机上配置了支持语音的QoS功能，这张IP网络就做好了承载语音应用的准备。但为了实现通话，还需要建立正确话音的呼叫路由，同时，还要面临话音拥塞的问题：QoS可以区分语音流量和其他数据流量，但没法控制语音流量的拥塞。
　　
　　呼叫控制
　　
　　与运营商相比，企业的VoIP网络的呼叫路由设计相对简单，尤其是在广域网方面，目前在企业VoIP网络比较常用的呼叫控制方法有两种：Dial-peer和H.323。
　　
　　Dial-peer方式是在各个话音网关路由器之间建立相应的呼叫路由，如图一。
　　　

　　图一：Dial-peer呼叫控制
　　Dial-peer方式简单易行，但每个话音网关路由器都要与其他的话音网关路由器配置相对的呼叫路由。当话音网关路由器数量较少时，十分简单，广域网资源开销最小。但当话音网关路由器数量较多时，或增加新的话音网关路由器时，需对每个话音网关路由器配置，扩展性不好。
　　
　　采用H.323网关和网守的控制协议来管理呼叫路由，具有很好的扩展性，网络配置也相对简单。每个H.323话音网关路由器在接入网络时候通过RAS信令向网守注册自己所控制的呼叫信息。这样所有的呼叫控制信息都出现在网守上，话音网关路由器需要建立呼叫连接时向网守发出请求就可以得到目的话音网关路由器的相关信息，从而建立呼叫连接。（如图二）
　　
　　　

　　图二：H.323呼叫控制信令
　　呼叫许可控制
　　
　　不管是Dial-peer方式，还是H.323的呼叫控制都是非常成熟的技术，而在VoIP网络中的呼叫许可控制是相对复杂的问题。
　　
　　呼叫许可控制(CAC-Call Admission Control)的问题产生于IP网络的尽力而为(Best-effort)和面向非连接(Connectionless)的属性。对于传统的面向连接的电话网络，当呼叫经过每个电话交换机时，交换机如果发现没有电路可提供呼叫连接时，会拒绝呼叫，从而不影响已经建立的呼叫连接。而在VoIP 网络中，话音网关路由器并不了解网络中的状况，包括：网络的链路资源是否已经饱和及网络延迟，丢包率和网络抖动等参数是否可以满足话音应用的需求。如果在不能够保证网络可以提供足够的资源保证话音质量的情况下，建立新的通话链路可能影响已经建立的链路，或者是降低所有的通话话音质量。如图三，如果广域网的带宽只能容纳两个语音的呼叫，第三个呼叫的建立会导致所有的呼叫质量下降。在这种情况下，拒绝呼叫的建立好过建立一条没有质量保证的链路。
　　　

　　图三：没有呼叫许可控制的VoIP网络
　　我们上一篇所探讨的网络QoS机制确保话音流量不被网络流量中的其他流量干扰。它只能控制网上已出现的流量。而呼叫许可控制可以确保网络中的语音流量不被其他的语音流量干扰，控制进入网络的流量。呼叫许可控制还可以让发起呼叫的话音网关路由器在确认呼叫失败后，寻求其他呼叫路由。例如，通过公共电话网做为备份路由，确保电话网络的畅通。（如图四）
　　

　　图四：具有CAC功能的VoIP网络
　　与面向连接的电路交换相比，在面向非连接的IP网络中，实现端到端的确定网络是否有资源可以提供语音服务并不十分容易，TCP/IP协议标准并没有提供相应的机制。虽然目前还没有一个完美的解决方案，但还是有几个方法可有效地解决这个问题。这些方法按机制不同可分为三类:
　　
　　根据本地话音网关状态的呼叫许可控制: 基于本地网关状态的呼叫许可控制是根据主叫网关的自身配置信息，如到对应网关的最大呼叫数; 如果到相对应的网关的呼叫数量超过配置数量时，主叫网关可拒绝呼叫。另外，可根据广域网接口状态、局域网接口状态; 当网络接口状态变化时，网关没有网络资源到其他网关，主叫网关可拒绝呼叫。这种方式简单易行，不增加网络资源的开销; 但当网络拓扑结构复杂、网络状态变化时，可能会失效。
　　
　　根据网络状态呼叫许可控制: 基于网络状态的呼叫许可控制是主叫网关在发起新的呼叫前采用某种方式确认从主叫网关到被叫网关的网络满足语音通信。目前的较普遍的方式是采用网关路由器内置的网络状态探测器，如Cisco的SAA(Security Assurance Agents)，通过探测器网关可确定网络的延迟、丢包率和抖动等参数，网关可根据这些参数确定是否建立呼叫连接。这种方式非常有效，可适应各种网络规模，扩展性好，但对网关设备要求较高。
　　
　　根据网络资源的呼叫许可控制: 基于网络资源的呼叫许可控制是通过某种机制，在呼叫建立之前，将网络资源预留出来，实现端到端的网络保证。如果确定网络没有足够的资源，网关应拒绝建立呼叫连接。目前，最代表的方式是通过H.323的呼叫配合RSVP的信令，将网络的资源预留出来，确保语音的质量。其实现方法示意图见网站www.cnw.com.cn。
　　
　　这种方式提供了端到端的服务质量保证和呼叫控制，但要求所有网络设备支持RSVP协议，这对企业IP网络设备的要求和网络的扩展提出了挑战，同时，增加了网络的信令开销。
　　
　　以上介绍的这三种呼叫许可控制不是孤立的，当一个企业的VoIP网络结构复杂时，可能同时采用多种方式结合来解决呼叫的控制。
　　
　　当在企业的IP网络内的路由器配置正确的QoS参数，在相应的网关和网守上提供语音呼叫的许可控制功能，基于企业IP网络的电话服务完全可以取代传统的电话。

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