中兴ＺＸＩＴＧ－１０００ ＩＰ电话网关

 IＰ网络的迅猛发展使其本身所能提供的新业务也越来越多，话音和传真就是其中极为重要的一个应用。ＩＰ电话就是利用国际互联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）等基于ＩＰ的网络作为传输载体来实现计算机—计算机、普通电话—普通电话、计算机—普通电话间话音通信和传真的技术。

    最近几年来，ＩＰ电话业务的发展非常迅速，它对传统的电话运营造成越来越大的冲击。ＩＰ电话已逐步走向离成熟不远的综合应用时期。据Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ公司的估计，美国的ＩＰ电话服务营业额将从１９９６年的零美元上升为２００１年的２０亿美元，届时ＩＰ电话的营业额将占长途电话总营业额的４％左右。

    在中国，各种实验性的ＩＰ电话网络的建设也在紧张有序地进行着。可以预见，在未来的几年中，中国ＩＰ电话产业必将有很大发展。

１ 中兴ＺＸＩＴＧ－１０００   ＩＰ电话网关

    ＺＸＩＴＧ－１０００ ＩＰ电话网关是中兴通讯在数据通信领域推出的又一先进产品。利用ＺＸＩＴＧ－１０００，用户可以通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或Ｉｎｔｒａｎｅｔ等基于ＩＰ的网络方便地开展多种形式的话音和传真业务，包括：电话—电话、电话—计算机、计算机—电话和传真—传真等业务，与此同时，系统还能提供Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入、路由、计费和网管等功能。

１．１ 基本原理

      ＺＸＩＴＧ－１０００的工作过程包括接续和通话两个方面，其工作原理大致如下：

     在接续过程中，源网关完成ＰＳＴＮ信令到ＩＰ网络多媒体通信协议的转换。它将收到的号码进行分析，并确定目的网关的ＩＰ地址；源网关据此ＩＰ地址进行最佳路由选择，并向目的网关发送呼叫请求；目的网关在收到来自于源网关的呼叫请求后，从该请求信息中提取被叫话机的电话号码，并通过这个号码经由交换机向被叫话机发送呼叫，即被叫网关完成ＩＰ网络多媒体通信协议到ＰＳＴＮ信令的转换。

     在通话过程中，源网关将来自主叫方的ＰＳＴＮ语音信号按一定的算法进行压缩和编码等处理，并将处理过的语音信息进行分组，使之成为标准的ＩＰ包之后，通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或Ｉｎｔｒａｎｅｔ等ＩＰ网络将其传输到目的网关；目的网关收到源网关发送过来的ＩＰ包后对其进行重组、解压和解码，转换为语音信号并发送到被叫方。由被叫方到主叫方的语音处理过程则完全与之相反。

     与普通电话不同的是，ＩＰ电话语音数据在ＩＰ网络中的传输是通过统计复用和路由选择的方法来实现的，其主、被叫之间没有固定的信道，而基于ＰＳＴＮ的传统电话在主叫方和被叫方之间建立了一条独占的６４ｋｂｉｔ／ｓ全双工固定信道，因而，ＩＰ电话的传输效率远比普通电话要高得多。

１．２ ＺＸＩＴＧ－１０００的结构

    中兴ＩＰ电话网关ＺＸＩＴＧ－１０００是基于服务器的插卡式开放系统，它由硬件系统和软件系统两个部分组成。

（１）硬件系统

   系统的硬件主要包括４个部分：

.内部时分总线，完成板卡间的内部连接。

.ＰＳＴＮ接口单元，完成ＰＳＴＮ信令处理、ＰＳＴＮ呼叫建立和连接等一系列与ＰＳＴＮ相关的操作。

.ＤＳＰ语音处理单元，处理语音资源，包括对语音的编解码以及压缩与解压等操作。

.ＩＰ网络接口单元，处理与ＩＰ网络的接口问题，同时负责网关之间呼叫的建立和语音ＩＰ包数据的收发。

        ＰＳＴＮ接口单元与ＩＰ网络接口单元通过主机总线与服务器通信。网络接口卡通过内部时分总线与ＰＳＴＮ接口卡进行通信。

       系统至少应包含ＰＳＴＮ接口单元、ＤＳＰ语音处理单元和ＩＰ网络接口单元各一个，也可以通过增加ＰＳＴＮ接口单元和ＤＳＰ语音处理单元的数量来增加系统的容量。另外，网关通过Ｅ１中继线或模拟用户线与ＰＳＴＮ网进行通信，而与ＩＰ网的通信则通过１０／１００ Ｂａｓｅ Ｔ以太网来进行。

（２）软件系统

    软件系统包括３个部分，即：

.业务支持系统。这部分主要包括以下几个组成部分：

——ＰＳＴＮ接口模块：提供同ＰＳＴＮ的接口，完成语音信令（如ＳＳ７、ＣＳ１）等的识别、ＤＴＭＦ的检测和产生、模拟话音的抽样与编码，以及将话音传送到ＤＳＰ作进一步处理。

——语音处理模块：通过特定的压缩算法将语音从６４ｋｂｉｔ／ｓ压缩至８ｋｂｉｔ／ｓ左右，采用静音抑制（无声时不传送）、背景噪声再生、声音的激活检测等技术提高网络信道利用率；同时针对ＩＰ 电话无服务质量保证和迟延大（同ＰＳＴＮ相比）的缺点，采用回波抵消、去抖动、前向纠错来提高通话质量。

——呼叫控制与处理模块：完成信令间的翻译，将ＰＳＴＮ的信令转化为相应的分组网信令，完成被叫状态检测、呼叫建立、通话连接以及通话结束时信道的拆除。

——网络传输接口模块：用于将信令和压缩处理完的语音数据传送到分组网。网关将语音数据包先通过ＬＡＮ或Ｍｏｄｅｍ传送至路由器，由路由器完成转发到ＩＰ网络的工作。

.网络管理系统，提供对网关和整个ＩＰ电话网络的管理，包括网关系统的配置、监控、维护。网管可以位于网关“内”（同其它模块位于一个主机上），也可以位于网关“外”（通过专门的主机来管理、维护网络）。

.计费系统，完成整个网络的计费功能。

１．３ 系统特点

      ＺＸＩＴＧ－１０００ ＩＰ 电话网关的开发充分采用了最新的网络技术、语音处理技术和计算机技术。它具备如下性能特点：

.具备完整的业务功能：提供了话音和传真两种类型的业务功能。

.具有强大的远程网络管理和设备维护能力：完全采用图形用户界面提供完备的设备维护功能和网络管理功能，系统的配置和维护简洁方便。

.具有完善的计费和结帐功能：计费能以计时、复式计次等多种方式进行，并能按日期、按时间段进行折扣；提供预付费、记帐等多种结算方式，支持集团用户的结算。

.支持直拨和二次拨号两种接续方式：直拨方式与普通电话完全相同，而二次拨号方式则与现在流行的２００和３００业务类似。

.采用以下基于硬件的多种最新技术极大地提高了话音质量，因而在非保证ＱｏＳ的ＩＰ网络上仍然能够提供高质量的话音通信：

——采用先进的ＤＳＰ技术进行语音压缩和语音编解码；

——采用基于国际标准Ｇ．１６５的回波抵消算法，最大限度地消除了长途语音传输所带来的回声；

——采用Ｊｉｔｔｅｒ Ｂｕｆｆｅｒ抖动消除技术，有效地降低了ＩＰ网络带来的抖动；

——采用灵活的丢包补偿算法大大弥补了ＩＰ语音包的丢失和延迟所带来的影响；

——采用静音抑制和激活检测策略有效地减少ＩＰ语音包的数量。

.多种语音优化技术（如ＶＡＤ／ＣＮＧ技术）的采用进一步压缩了带宽。

.支持多种语音编解码方案，包括Ｇ．７２３．１、Ｇ．７２９Ａ、Ｇ．７１１和ＧＳＭ等。运营商可根据各自的网络状况、服务质量、容量、运营成本等多种因素自由地选择编码算法。

.支持ＩＴＵ Ｈ．３２３标准，具有良好的系统兼容性，可以与其他厂商标准的Ｈ．３２３终端通信。

.支持Ｅ１接口、模拟用户线和中国一号信令，可以与国内任何类型的交换机接口。

.采用全双工模式，每个通信端口同时支持双向数据传输能力。

.采用基于硬件的话音实时传输技术，减轻了主机的负载，从而提高了系统的可靠性和系统容量，使得单系统容量能够达到１２０路（４个Ｅ１），甚至更多。

２ ＺＸＩＴＧ－１０００ ＩＰ电话全面解决方案

     ＺＸＩＴＧ－１０００具有强大而灵活的组网能力，用户ＩＰ电话网络的全面解决方案介绍如下。

.方案中的３个ＺＸＩＴＧ－１０００ ＩＰ 电话网关节点组成一个逻辑区域，由该区域内的网闸（Ｇａｔｅｋｅｅｐｅｒ）进行统一的带宽与用户接入许可和授权等管理。

.方案中，用户可以进行计算机—电话、电话—计算机、电话—电话以及传真—传真等多种业务。

.系统中的用户终端为普通电话机、普通传真机以及多媒体计算机。对最终用户而言，不需要增加任何的额外设备就可以充分地享受到ＩＰ电话所带来的实惠和便利。

（收稿日期：１９９９－０３－１８）