文档介绍：IP PBX的媒体网关研究
张骏周宇管海兵马范援
上海交通大学计算机科学与工程系,上海,200030
摘要:IP PBX软交换是下一代网络的研究热点,而媒体网关又是IP PBX的核心部分。在分析了著名的IPPBX系统的开放源码Asterisk后,提出了改进的基于多处理器的媒体网关的实现方案。该方案的优点是可扩展性强,即适合单处理器的环境,又适合多处理器的环境。
关键字:软交换,IP PBX,媒体网关
中图法分类号:TP393 文献标识码:A
1 介绍
IP PBX(Private Branch eXchange)是企业级的软交换交换机,以开放的局域网包交换技术实现传统PBX语音服务的功能,同时与现有的局域网无缝集成。IP PBX是结合企业内部现有交换机及VoIP(Voice over IP)领域内PBX的产物,它使企业内部的数据网和话音网合一,利用它能使企业在降低相关的整体费用的同时,使企业能够以经济、可管理的方式获得所有PBX的功能。媒体网关(Media Gateway)是IP PBX的核心部分,在整个IP PBX系统中起着非常关键的作用。媒体网关为IP PBX系统提供了从数据网络的终端节点与PSTN(Public Switched work)或者电路交换网的媒体连接,并且需要对两端的传输格式和通信过程进行转译。网关的设计包含三个关键元素[1]:与PSTN网络端(TDM端)相连的接口,与VoIP网络端(通常为以太网接口)相连的接口,在两端间必需的媒体处理过程(通常由DSP(Digital Signal Processor)完成)。
本文将对IP PBX中的媒体网关进行研究。第2章介绍现有的公开的IP PBX软件Asterisk中的媒体网关的体系结构。第3章在此基础上,针对Asterisk的不足之处提出新的方案。第4章是实现。最后是结论。
2 Asterisk
Asterisk是一个Linux上的著名的完整IP PBX软件,它提供了IP PBX所需的所有功能,而且有公开的源码。在此我们只分析其实现的媒体网关相关软件部分的特点。
Asterisk的媒体处理单元有以下三个特点[2]:1:Asterisk并没有将信令处理与媒体处理完全分离,呼叫信令和媒体处理采用相同的处理通道;2:媒体全代理的体系结构:终端间的媒体数据都通过Asterisk的核心单元PBX core中转;3:支持软件编解码,Asterisk的核心处理单元PBX core主动加载各软件编解码算法,利用其提供的API实现媒体格式的转化。
根据Asterisk的体系结构和特点,可以得出它的优点是:1:模块的方式使软件编解码算法易于扩展;2:媒体数据都经过核心处理单元的中转,这种方式更容易控制、管理媒体通道。同时Asterisk也有缺点。它的缺点是:1:Asterisk是单进程、多线程的体系,媒体通道与信令处理等都处于同一线程中,必然导致系统的不可靠性因素大大增加,同时不适合多处理器的硬件环境;2:它的媒体处理方式是集中式的,易形成媒体中转处理的瓶颈,导致系统性能降低;即使在单处理器上也不利于扩展。
随着用户需求的不断提高,计算机系统也随着不断发展,目前系统已经由单cpu环境向多cpu环境过渡了。同时可扩展性是软交换框架承诺的最重要特性之一,而软交换构架的可扩展性依赖于媒