隨著信息時代的到來，傳統的通信受到了越來越多的挑戰。IP電話作為未來電話通信的重要發展趨勢正受到人們越來越多的關注。IP電話技術是建立在IP技術上的分組化、數字化傳輸技術，IP電話系統把普通電話的模擬信號轉換成計算機可聯人因特網傳送的IP數據包，同時也將收到的IP數據包轉換成聲音的模擬電信號。與傳統電話網絡相比，IP電話通過數據網絡傳送語音信號，又可提供數據服務，顯著降低網絡運營成本,IP電話的安裝布線簡單，只需將IP電話與數據線連接即可，移動性較好。

1、IP語音協議介紹

VolP就是將模擬聲音訊號數字化，以數據封包的形式在IP數據網絡上做實時傳遞。VoIP可以在IP網絡上傳送語音、傳真、視頻和數據等業務。IP電話的核心與關鍵設備是IP網關，它把各地區電話區號映射為相應的地區網關IP地址。常用的IP語音協議包括H.323協議、SIP、MGCP和SCCP。H.323是常見的VolP標準，由ITU—T于1996年提出，原本是用于局域網路上的視訊會議，后來被應用于VolP網絡電話上。H.323架構由4個元件所組成，包括終端設備、閘道器、閘道管理員、多點控制單元，可進行單點對單點或單點對多點的通訊。SIP，即會話發起協議，是IETF創建VoIP通話連接的協議標準，是IETF多媒體數據和控制體系結構的核心協議。SIP是一種應用層控制協議，用于和一個或多個參與者創建、 修改和終止會話。MGCP，即媒體閘道器控制協議，是由思科和Telcordia提議的VoIP協議，它定義了呼叫控制單元(呼叫代理或媒體閘道器)與電話閘道器之間的通信服務，允許將語音網關置于集中式呼叫代理的監控下，任何時間MGCP網關都可以依靠智能呼叫代理和語音網絡呼叫。SCCP，即小型客戶端控制協議，它是CISCO專用的協議，用于控制cisco IP電 話與終端設備。電話的任何交互都會引起IP電話向呼叫處理軟件發送消息，隨后呼叫處理軟件發出設備動作指令作為響應。

2、IP電話多方通話原理

2．1 Cisco Callmanager簡介

當Cisco首次進入IP電話領域時，最早提供呼叫處理層服務的產品是Cisco Callmanager。該產品幾乎可以處理任何規模的語音網絡，它是思科統一通信解決方案中強大的呼叫處理組件，是一個可擴展、可分布、高度可用的企業IP語音呼叫處理解決方案，可將企業電話特性和應用擴展至分組電話網絡設備，如IP電話、介質處理設備、IP語音(VoIP)網關和多媒體應用。Cisco Callmanager可安裝在Cisco Media Convergence Server(MCS)7800和特定第三方服務器上。

2．2 IP電話通話的基本過程

IP電話通話大致分為兩個過程，包括IP電話的 注冊和IP電話號碼的分配。

IP電話的注冊過程如下：在使用瘦站協議(sc— CP)的網絡中，IP電話一旦連接到網絡上并得到電力供應，就需獲取IP地址參數并從CCM數據庫下載一個配置文件，IP地址參數通過DHCP獲得后，電話就 能從TFTP服務器中獲取其配置(CNF)文件，并繼續其啟動過程，網絡中每一臺電話都應根據其MAC地 址擁有與其相關的、唯一的CNF文件，配置文件向電話提供諸如有效CCM服務器這樣的信息。一旦得到 配置文件，電話同樣必須獲取合適的代碼映像，這個下載僅發生在電話第一次注冊在CCM上期間。電話會在每次注冊到網絡上時檢測代碼映像，如果必須下載新的代碼映像，電話就向TFrI’P服務器發出請求， 然后重啟，重新開始其初始化過程。

IP電話號碼的分配過程如下：當IP電話注冊成 功后，在將電話添加進網絡時，為電話分配一個目錄 號碼(DN)可以自動或者手工進行，所有電話號碼的分配都是由CCM應用程序集中處理的。在手工分配 DN時，電話通過向CCM提供MAC地址并被綁定固 定的DN；對于自動配置，CCM提供一種自動注冊的特l生，該特性可在CCM中僅通過為自動注冊的目標分配一個有效的DN范圍來實現。

最后一旦電話獲取一個DN，并成功注冊在CCM上，它就可以在網絡上撥打或接受呼叫。

2．3 IP電話多方通話的實現原理

Cisco callmanager服務器上的會議橋軟件是一種用于提供AD—HOC和MEET—ME語音會議的軟件應用程序。Meet—me會議需要為其單獨分配一定范圍的號碼，在創建一個meet—me會議時，會議控制器選擇一個號碼并將其通告給組的所有成員。與會者可以調用這個號碼來參加會議，前提是沒超過指定會議類型的最大與會者數目，并且在會議設備中有足夠的流。AD—hoc會議是由會議控制器控制的。會議控制器單獨的向會議召集并添加與會者。任意數目的團體都可以加入會議，最多可到由AD—hoc規定的最大與會者數目。會議設備有兩種類型：單播和多播。對于會議來說，你必須決定在任一時刻并發用戶的總數量或者音頻流。然后就可以創建和配置設備來支持所計算出數量的流。這些音頻流可用于一個大型的會議或者rt個小型會議。例如，一個會議設備可配置支持最多2O個流，那么這個設備就能支持一個有2O 個與會者的會議，或者4個會議，每個會議有5個參與者。

3、IP電話多方通話的設計與實現

3．1 IP電話多方通話網絡拓撲的設計

圖1是我們進行IP電話多方通話設計的網絡拓撲圖，本拓撲模擬一個公司的總部和分部，總部以兩臺三層交換機Cisco 3560G為中心，使用HSRP協議提供網關冗余，Cisco Callmanager Server配置在一臺獨立的服務器上，兩臺二層交換機cisco 2960為cisco IP phone7940提供接人層功能，為避免網絡中單點故障，局域網中每條鏈路都使用了冗余線路，并且使用了RSTP生成樹協議來避免網絡中環路的發生。在局域網中，通過劃分語音VLAN和數據VLAN，使得語音數據可以和其他的用戶數據隔離，以提供安全性和 QOS功能，同時提高了語音的質量，局域網中使用 CISCO AP 3502提供無線接人，擴展了網絡邊界，方便了員工的電話溝通。分部以一臺二層交換機cisco 2960作為接人層設備。在總部和分部之間網絡的出口路由器上配置了IPSEC VPN，保障了公司總部和分部之間通話的安全性。

3．2 IP電話多方通話的實現

本系統實現了PC上的軟電話和7942G硬電話之間的多方通話，需要在路由器、交換機、服務器上進行相關配置。具體配置過程如下：

3．2．1二層交換機的配置

二層交換機上主要進行語音VLAN和數據VLAN的劃分，主要配置命令如下：

S2960(config)#vlan 10
S2960(config-vlan)#name voice
S2960(config)#vlan 30
S2960(config-vlan)#name data
S2960(config)#int range f 1/3-4
S2960(config-range-if)#switchpoa mode access
S2960(config-range-if)#switchport access vlan 30
S2960(config-range-if)#switchport voice vlan 10

3．2．2三層交換機的配置

(1)創建三層交換機虛擬接口，為vlan之間提供路由選擇，實現局域網vlan之間的通信。主要配置命令如下：

S3560-1(config)#ip routing
S3560-1(config)#int vlan 10
S3560-l (config-if)#ip add 192.168.10.1
255.255.255.0

(2)網關冗余協議HSRP配置

S3560-1(config)#standby 1 priority 150
S3560-1(c0nfig)#standby 1 ip 192.168.10.2
S3560-1(config)#standby l timers 3 10
S3560-1(config)#standby 1 preempt
S3560-1(config)#standby 1 track int
S3560-2(c0nfig)#standby 1 priority ll0
S3560-2(config)#standby 1 ip 192.168.10.2
S3560-2(config)#standby 1 timer 3 l0
S3560-2(config)#standby 1 preempt

(3)生成樹協議配置，

S3560-1 (config)#spanning-tree vlan 10 prio 4096
S3560-2 (config)#spanning-tree vlan 10 prio 8192

(4)Etherchannel配置

S3560-1(config)#int port-channel l
S3560-1 (c0nfig)#switchport trunk encapsulation dotlq S3560-1(config)#switchportmode trunk
S3560-1(config)#int rang f0／3—4
S3560-1(config)#channel-group 1 mode on
S3560-1(config)#switchpoa trunk encapsulation dotlq S3560-1(c0n6g)#switchport mode trunk

3．2．3路由器的配置

在路由器上配置EIGRP路由協議和DHCP，使總部和分部能夠互相通信。為了保證語音流量通話內容不被竊取，利用IPSEC VPN為語音數據流量進行加密。通常IPSEC是不支持傳輸動態路由協議的， 例如RIP、EIGRP或非IP數據流。若要在IPSEC構建的VPN網絡上傳輸這些數據，就必須借助于GRE協議對路由協議報文進行封裝，使其成為IPSEC可以處理的IP報文。

IPSec VPN的主要配置如下：
R1(config)#crypto isakmp policy 1
R1(config-isakmp)#encryption 3des
R1(config-isakmp)#authentication pre-share
R1(config—isakmp)#group 5
R1 (eonfig)#crypto isakmp key cisco address 192.168.7.2
R1 (config)#crypto ipsec transform—set myset esp-3des esp—sha—hmac
R1(config)#crypto map map 1 ipsec—isakmp
R1(config-crypto-map)#set peer 192.168.7.2
R1(config-crypto-map)#set transform—set myset
R1(config-crypto-map)#match address 101
R1(config)#interface Tunnel0
R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#tunnel source FastEthernet0／0
R1(config—if)#tunnel destination 192.168.7.2
R1(config—if)#access—list 101 permit gre host 192.168.6.1 host 192.168.7.2

與公司分部相連的路由器R3需要配置單臂路由，實現局域網vlan之間的通信。

3.2.4服務器的配置

服務器環境：window server 2008

軟件：vmware6.0.2，CCM6.0，IE6.0

CCM在VM6.0中安裝成功的界面如圖2所示。

設置CCM6.0的IP地址命令：set network ip eth0 ip-add mask；
設置CCM6.0的默認網關命令：set network ip gateway；

查看已配置信息命令：show network ip。

在CCM中需要進行電話號碼范圍、會議通話、呼叫駐留、呼叫代答、呼叫轉移等設置，它將在IP電話號碼的分配、多方通話的實現中起到重要作用。

3.2.5 多方通話的測試

在多方通話系統配置完成后，需要進行實驗測試。實驗中，3臺硬電話7942G分別獲取了號碼1000、1001、1002。PC上安裝的cisco ip communicator軟電話通過自動注冊獲取了號碼1005，在任意一臺電話上撥打某一個號碼，都能夠實現多方的通話，測試結果為通話質量清晰，電腦通信與IP電話通信能夠無縫切換同步進行。該實驗體現了IP電話應用的實用性和高效性。

4、結束語

本文在研究IP語音協議的基礎上，使用cisco網絡設備和服務器實現了IP電話的多方通話功能，可以滿足小型企業內部的語音通信需求，為企業節約通信成本。該方案還可以在通信范圍上進一步提高，如在運營商申請一個證書就可通過PSTN網絡實現企業IP電話與普通手持電話進行通信，進一步提高IP電話系統的實用性。