本節書摘來自異步社群《實施cisco統一通信voip和qos(cvoice)學習指南(第4版)》一書中的第1章,第1.3節,作者 劉丹甯, ccie#19920 , 田果, #19036 ,更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視
實施cisco統一通信voip和qos(cvoice)學習指南(第4版)
為了将語音裝置連入網絡中,要求管理者深入了解各類型接口的信令和電氣特性。不比對的電氣特性參數會引起回聲并導緻低劣的話音品質。在國際實施環境中配置裝置時,管理者要掌握不同國家的一些特殊設定。本節将詳細介紹模拟語音接口、模拟信令以及如何配置模拟語音接口的各項參數。
路由器和通路伺服器上的語音接口模拟了實體電話的交換連接配接,這樣可以令語音呼叫及其相關的信令,無損地在包交換網絡與電路交換網絡/裝置之間傳輸。為了實作一通語音呼叫,呼叫兩端的電話裝置之間必須交換一些特定的資訊,比如裝置的挂機狀态、線路的可用性以及是否有去往某裝置的來電等資訊。上述這些資訊稱為信令,為了正确地處理信令,呼叫線路末段1上的兩台裝置(互相直連的的兩台裝置)必須使用相同類型的信令。
管理者必須以一種電路交換網絡可以了解的方法,來配置包交換網絡中的裝置傳送信令資訊。同時這些裝置也必須能夠了解從電路交換網絡收到的信令資訊。這可以通過在路由器或通路伺服器中安裝适當的語音硬體子產品,并且通過配置語音接口來實作,這些語音接口連接配接了電話裝置或連接配接了電路交換網絡。

信令接口
路由器和通路伺服器的語音接口通過信令接口,将路由器、通路伺服器、或呼叫控制裝置與電話裝置,如電話、傳真機、pbx、以及pstn co(pstn中心局)交換機,從實體上連接配接在一起。
這些信令接口可産生表明下列狀态資訊。
挂機狀态(on-hook status)。
振鈴(ringing)。
線路占用(line seizure)。
通過配置路由器語音接口的硬體和軟體,使其能夠與對端裝置(即需要與它交換信令的裝置)發送和接收相同類型的信令。這樣的話,呼叫信令才能夠在包交換網絡和電路交換網絡之間平滑地交換。
下一節中涉及的信令接口包括fxo、fxs和e&m,它們都是模拟接口。數字信令接口包括t1、e1和isdn,有一些數字連接配接能夠模拟fxo、fxs和e&m接口。重要的是要知道呼叫連接配接的電話裝置端所使用的信令類型,并使路由器的配置和語音接口的硬體配置與該信令類型相比對。
模拟語音接口
模拟語音接口将包交換網絡中的路由器與電話網絡中的模拟2線制或4線制電路連接配接在一起,其中2線制電路連接配接模拟電話或傳真裝置,4線制電路連接配接pbx。而到pstn co的連接配接通常使用數字接口。如圖1-50所示,cisco網關支援三種類型的模拟語音接口。
下面詳細介紹這三種類型的模拟語音接口。
fxs:fxs接口将路由器或通路伺服器與終端使用者裝置(如電話、傳真裝置或數據機)連接配接在一起。fxs接口可為電話終端提供振鈴、電壓和撥号音,同時fxs接口還可以為基本電話裝置、key set和pbx提供rj-11連接配接器。
fxo:fxo接口用于到pstn co或pbx的中繼(trunk)連接配接或直達連接配接線路(tie-line)連接配接,并且不支援e&m信令(需要本地電信局的許可)。fxo接口對于遠端終端應用非常重要。遠端終端可以使用标準的rj-11子產品化電話線纜,将fxo語音接口卡通過牆上的電話插口,連接配接到pstn或pbx。
e&m:電話交換機之間通過中繼線路(trunk circuit)彼此相連,中繼線路并不用于終端使用者裝置到網絡的連接配接。最常見的模拟中繼線路是e&m接口,它使用與中繼音頻通道相分離的特殊信令通道傳遞與呼叫相關的資訊。這個信令通道稱為e端(e-lead)和m端(m-lead)。相比于fxs和fxo,路由器與電話交換機之間更适合使用e&m連接配接,因為e&m能夠提供更好的應答和斷開管理。
人們總認為e&m的名稱來自于短語ear and mouth(耳朵和嘴)或receive and transmit(接收和發送),但它還有一個來源—earth and magneto(地線和永磁電機)。earth and magneto這個名稱的由來要回溯到早期的電話通訊時代,當時co端有一個将e端線路接地的開關,而另一端有一個發聲器以及連接配接着電池的電磁鐵。至于ear and mouth這類說法則是為幫助現場工程師了解和确定線路中信号的方向而使用的。
與串行接口相同,e&m接口也區分dte/dce類型。在電信環境中,中繼端類似于dce,并且常與co功能相關聯,路由器就起到這一端接口的作用。另一端指的是信令端,就像dte,并且這一端通常是pbx之類的裝置。
注釋:随路由器連接配接到pstn方式的不同,語音網關可能會為與其相連的按鍵電話系統或pbx提供時鐘資訊,因為pstn擁有更精确的時鐘,而語音網關能夠将這個性能傳給下遊裝置。
人類的語音産生聲波,電話将聲波轉換成類似于聲音的電信号。由于線路噪聲,模拟信令并不強壯。在模拟傳輸過程中,信号需要靠放大器來增強,因為由co發出的模拟信号随傳輸距離的增長,信号的強度會相應減小。正如信号被放大,噪音也同樣被放大,這常導緻連接配接不可用。
在數字網絡中,信号經過極長距離的傳輸,并且經過編碼、再生、解碼,卻不會降低信号品質。中繼器(repeater)放大信号并将其淨化為原始狀态,接着測定原始的信号電平序列并将清晰的信号發送到下一個網絡目的地。
路由器和通路裝置的語音接口在實體上将路由器或通路裝置與電話裝置(如電話、傳真裝置、pbx以及co交換機)連接配接在一起。這些裝置可能會使用這些信令接口類型中的任意一種,來産生涉及挂機狀态、振鈴和線路占用的資訊。
信令技術可分為以下3類。
管理(supervisory):管理信令涉及回路狀态或中繼狀态改變的檢測。當檢測到這些改變時,管理線路會産生預先設定的響應,比如,可将電路(回路)閉合來連接配接一個呼叫。
尋址(addressing): 尋址信令涉及将被叫号碼(脈沖或音調)傳送到pbx或co的行為。這些被叫号碼為交換機提供了到另一台電話或cpe(客戶前端裝置)的連接配接路徑。
資訊(informational):資訊信令涉及提供給使用者的可聞音(audible tone),它用于向使用者表明某些狀态,如入站呼叫或電話忙碌。
fxs和fxo管理信令
fxs和fxo接口通過兩種接入信令方式,來表明挂機或摘機狀态以及線路的占用狀态——loop-start(回路啟動)或ground-start(接地啟動)。接入信令的類型由電話公司co提供的服務類型決定。标準的家庭電話線路使用loop-start,而企業電話可以用ground-start來代替。
loop-start
loop-start(回路啟動)是更為常見的接入信令技術,如圖1-51所示。當話筒被摘起後(電話變為摘機狀态),摘機行為會使電話中的48 v電路閉合,并因而從電話公司co處得到電流,以表明狀态的改變,這種狀态的改變可以使co提供一個撥号音。之後,co通過發送标準開/關(on/off)模式的信号,向被叫電話發送入站呼叫通知,這将導緻被叫電話振鈴。當被叫使用者應答呼叫後,被叫電話中的48 v電路閉合并且co關閉振鈴電壓。這時,兩條線路在co處連接配接在一起。
loop-start信令的工作流程如下所示。
1.在空閑(idle)狀态時,電話、pbx或fxo子產品中有一個打開的2線制回路(也就是正極線和負極線2之間的回路是打開的)。這個裝置有可能是一台處于挂機狀态的電話,也有可能是正極線和負極線之間存在開路的pbx或fxo子產品。co或fxs等待回路閉合,回路的閉合将會産生電流。co或fxs的正極線連接配接着一個鈴音産生器,負極線連接配接着-48 v直流電。
2.電話、pbx或fxo子產品将正極線和負極線之間的回路閉合,這可以通過摘起電話聽筒或者閉合pbx或fxo子產品中的回路連接配接來實作。co或fxs子產品檢測到電流後,會生成一個撥号音,并将其發送到電話、pbx或fxo子產品,并以此暗示使用者可以開始撥号了。同時,co或fxs子產品通過将20 hz/90 vac信号疊加在負極線的-48 v直流電上,占用被叫電話、pbx或fxo子產品的負極線。這一行為将使被叫電話振鈴,或者通知pbx或fxs子產品有一個入站呼叫。電話、pbx或fxo子產品将正極線和負極線之間的回路閉合後,co或fxs子產品就會移除振鈴。
3.當被叫使用者摘起聽筒時,電話将其自身的回路閉合。當有連接配接到被叫電話的可用資源時,pbx或fxs子產品将其自身的回路閉合。
loop-start有以下兩個劣勢。
loop-start沒有辦法防止co和使用者同時占用同條線路,這種情況稱為雙占(glare)3。co交換機需要花費大約4 s的時間在所有必須振鈴的線路上循環一周。這個導緻電話振鈴滞後的延遲引發了雙占問題,因為co交換機和電話同時占用了一條線路。當發生這種情況時,主叫方幾乎在撥出号碼的一瞬間就與被叫方連接配接到一起,并且主叫使用者聽不到回鈴音(ring-back tone)。
注釋:預防雙占最好的方法是使用ground-start信令。
loop-start不能為fxo接口的通話提供交換機端的斷開管理。電話交換機是去往pstn、另一個pbx或按鍵電話系統的連接配接。這個交換機希望路由器的fxo接口能夠挂斷從該接口接收到的呼叫,因為這個接口被交換機當作一台電話。然而,路由器中并沒有為接收到的呼叫設定該功能,它僅可以管理由fxo接口發起的呼叫。
這兩點劣勢在住宅電話環境中通常不會産生問題,但在高話務量的企業電話環境中會産生嚴重的問題。
ground-start
ground-start(接地啟動)信令是另一項管理信令技術,如圖1-52所示。與loop-start信令相似,它也在語音網絡中表明挂機和摘機狀态。ground-start信令主要用于交換機到交換機的連接配接。它與loop-start信令的主要不同在于:在能夠使正極線和負極線之間的回路閉合之前,group-start信令需要在連接配接的兩端進行接地檢測。
ground-start信令通過使用接地檢測器和電流檢測器進行信令檢測,檢測器使網絡能夠獨立于振鈴信号,發出摘機訓示或入向呼叫占用線路的訓示,并且将主動識别連接配接行為和連接配接斷開行為考慮在内。ground-start信令要求線上路兩端的接口上交換請求和/或确認消息,是以它是更适用于fxo和其他高話務量中繼線路的信令類型。出于這個原因,ground-start信令通常用于pbx與pbx之間的中繼線路及高話務量的企業環境中,這些環境如果使用loop-start信令則會引發雙占問題。
ground-start信令的工作流程如下所示。
1.在空閑(idle)狀态時,正極線和負極線均為不接地狀态。pbx和fxo持續監聽正極線的接地狀态,co和fxs則持續監聽負極線的接地狀态。并且與loop-start信令相同,在這裡負極線也與電池(-48 v直流電)相連。
2.pbx或fxo将其本身的負極線接地,這種行為向co或fxs表明有一個入站呼叫。co或fxs察覺到對端負極線接地的行為後,将其本身的正極線接地,這種行為向pbx或fxo表明它已做好準備接收這個入站呼叫。
3.pbx或fxo察覺到對端正極線接地後的行為後,以閉合其本身正極線與負極線之間的回路作為響應,同時移除負極線的接地狀态。
圖1-52 ground-start信令
模拟尋址信令
撥号階段允許使用者輸入電話号碼(位址),所撥電話号碼屬于另一個地點的電話。使用者可以通過轉盤電話輸入号碼,這時會生成脈沖;也可以通過按鍵音(或按鍵式)電話輸入号碼,這時會生成音調(tone)。表3-2列出了由dtmf(雙音多頻)撥号産生的不同頻率的音調。
電話使用兩種不同類型的尋址信令,以通知電話公司使用者向哪裡發起呼叫。
脈沖撥号。
dtmf撥号。
這些脈沖或音調通過一條雙絞線(2線制回路)傳送到co交換機。在語音網關上,fxo接口向fxs接口發送尋址信令,信令中攜帶的位址訓示出呼叫的最終目的地。
舊式轉盤電話使用脈沖,這些電話有一個轉盤,使用者可以通過旋轉轉盤撥出号碼。在旋轉轉盤時,根據轉盤被轉動的距離,電話會以特定的次數打開/關閉回路。交換裝置通過計算回路的中斷次數來确定被叫号碼。從回路打開到回路關閉的時間間隔必須符合相關規定,這個規定由該網絡所在的國家定義。
現在,模拟線路使用dtmf音調表示目的地位址。dtmf為按鍵式電話上的每個按鍵配置設定特定的音調(由兩個頻率組成)。這些雙頻的組合向交換裝置通知被叫方的電話号碼。
資訊信令
fxs接口使用呼叫進行音(cp tone)來提供資訊信令,詳見表1-7。呼叫進行音是可聞音,fsx接口連接配接的裝置用它來表明通話狀态。
表1-7中列出的是北美電話系統的呼叫進行音。國際電話系統可以使用完全不同的呼叫進行音設定。使用者應該熟悉以下大多數呼叫進行音。
撥号音(dial tone):表示電話公司已做好從使用者電話接收号碼的準備。
忙音(busy tone):表示由于遠端電話已在使用中,是以不能完成呼叫。
回鈴音(ring-back tone,正常或pbx):表示電話公司正在試圖為使用者完成呼叫。
擁塞(congestion):這是在交換機之間互動的進行音,表示目前在長途電話網絡中的擁塞,導緻不能完成呼叫。
重撥音(reorder tone):表示所有本地電話線路都在使用中,是以不能完成呼叫。
聽筒摘機音4receiver off-hook tone):這是音量很大的鈴音,表示電話的聽筒已經有很長一段時間處于摘機狀态。
空号音(no such number tone):表示在交換機的路由表中找不到使用者撥打的号碼。
e&m信令
e&m是另一種管理信令技術,常用于pbx或其他連接配接網絡到網絡的電話交換機(朗訊5ess[第五類電子交換系統]、北電dms-100等交換機)之間。e&m信令可支援直達連接配接線路(tie-line)類型的裝置,也可以工作于語音交換機之間。e&m并不将語音和信令疊加在相同的線路上,而是分别為它們使用單獨的線路。
在接口上有6種截然不同的信令配置,分别是類型i~v和ssdc5(直流發信系統no.5)。它們通過不同的方式表示挂機或摘機狀态,如表1-8所示。cisco語音實施環境支援e&m類型i、ii、iii和v。
下面詳細介紹表1-8中各種e&m信令類型的特點。
類型i:信令類型i是北美最常使用的e&m信令類型。一條線路是e端(e lead),第二條是m端(m lead),其餘的兩對線路是語音通道。在類型i中,pbx同時為e端和m端線路提供電源或電池。在空閑(挂機)狀态時,e端和m端線路都是打開的。pbx通過将e端線路連接配接到電池來表示摘機,電話終端裝置通過将e端接地來表示摘機。
類型ii:信令類型ii不需要在pbx及其所連裝置之間有通用接地連接配接。該類型使用4條線路傳輸信令,一條是e端,另一條是m端,其他兩條分别是sg(signal ground)和sb(signal battery)。在類型ii中,sg和sb分别是e端和m端線路的傳回路徑。pbx通過将m端連接配接到sb端來表示摘機,電話終端裝置通過将e端連接配接到sg端來表示摘機。
類型iii:信令類型iii有效消除了信令對電磁接口(emi,electromagnetic interface)的影響。在空閑(挂機)狀态時,e端線路為打開狀态,m端則與sg端相連,也就相當于接地。pbx通過将m端線路由sg端移動到sb端來表示摘機,電話終端裝置通過将e端接地來表示摘機。
類型iv:信令類型iv也使用四條線路傳輸信令。在空閑(挂機)狀态時,e端和m端線路都是打開的。pbx通過将m端連接配接到sb端來表示摘機,電話終端裝置的sb端是接地的,電話終端裝置通過将e端連接配接到sg端來表示摘機,pbx的sg端是接地的。
注釋:cisco語音網關不支援e&m類型iv。然而,類型iv除了m端行為以外,與類型ii相似。在類型iv中,m端的狀态是打開/接地,而類型ii中則是打開/電池。類型iv可以與與類型ii互動,如需使用類型iv,管理者可以将e&m語音接口設定為類型ii,并重新對m端進行布線。
類型v:信令類型v是除北美以外地區最常使用的e&m信令類型。類型v與類型i相似,因為它們都使用兩條線路傳輸信令(一條為e端,另一條為m端)。在空閑(挂機)狀态時,e端和m端線路都是打開的。pbx通過将m端線路接地來表示摘機,電話終端裝置通過将e端接地來表示摘機。
ssdc5:與類型v相似,隻是ssdc5的挂機和摘機狀态與類型v相反,這樣做是為了實作故障保護(fail-safe)。若鍊路出現故障,接口預設為摘機(忙碌)狀态。最常使用ssdc5信令類型的國家是英國。
e&m實體接口
e&m的實體接口是用來連接配接pbx中繼線路的rj-48連接配接器,它分為2線制或4線制。
注釋:2線制和4線制指的是語音線路。一個連接配接有可能被叫作4線制e&m線路,盡管實際上它有6條實體線路(分别為2條正極線、2條負極線、1個e端和1個m端)。
e&m尋址信令
不同廠商生産的pbx能夠使用以下3種類型的接入信令表示e&m接口的狀态,其中包括挂機/摘機狀态和電話線路占用狀态。
immediate-start:如圖1-53所示,immediate-start是最簡單的e&m接入信令方式。主叫方通過将其e端變為摘機狀态來占用線路,最多等待150 ms後,以dtmf數字信号或撥号脈沖的形式發送位址資訊。這種信令方式用于e&m直達中繼線(tie trunk)接口。
wink-start:如圖1-54所示,wink-start是最常用的e&m接入信令,并且是e&m語音接口的預設設定。wink-start是為最小化雙占問題而開發的,在immediate-start環境中,有可能出現線路兩端在同一時間試圖占用同一條中繼線的情況。使用wink-start,主叫方通過将其e端變為摘機狀态來占用線路,接着在它以dtmf數字信号的形式發送位址資訊前,會等待由其m端連接配接的另一端發來的短時摘機脈沖,或稱為“wink”。交換機将這個脈沖了解為開始進行,并且接下來以dtmf或撥号脈沖的形式發送被叫号碼。這種信令用于e&m直達中繼接口,同時也是e&m語音接口的預設設定。
delay-start:如圖1-55所示,在delay-start信令中,主叫方通過将其e端變為摘機狀态來占用線路。經過一段時間後,主叫方檢視被叫方的狀态。若被叫方為挂機狀态,則主叫方開始發送dtmf數字信令資訊。否則主叫方一直等到被叫方變為挂機狀态後,才開始發送位址資訊。這種信令方式用于e&m直達中繼接口。
本節将會介紹以下3種模拟語音接口的配置。
fxs。
fxo。
e&m。
fxs語音接口配置
在北美,大多數情況下fxs接口都使用預設設定,其他國家和地區可能并不如此。記住,對于連接配接在fxs接口上的邊緣裝置來說,fxs接口就好像是交換機。是以,fxs接口的配置應該模拟本地pstn交換機的配置。
比如說,有一個跨國公司在美國和英國都有分支站點。每個pstn提供的信令都遵循各自國家的标準。在美國,pstn提供的撥号音與英國的撥号音不同,表示入站呼叫的信号也與英國不同。另一個例子是,當管理者在配置連接配接pbx或按鍵電話系統的中繼時,可能需要改變預設配置。在每一個例子中,fxs接口的配置必須與它所連接配接裝置中的設定相比對。
在本例中,管理者被派去配置一台語音網關,使其能夠将呼叫路由到一台pots電話,該電話連接配接在位于英國的一台遠端路由器的fxs接口上。圖1-56顯示出,英國分支在fxs語音接口0/2/0上啟用了ground-start信令,将呼叫進行音設定為英國模式,并且将振鈴節奏設定為模式1。
配置要求如下所示。
配置語音接口使用ground-start信令。
配置适用于英國的呼叫進行音。
通過完成下列步驟可實作既定目标。
fxo語音接口配置
fxo中繼是可以使用的最簡單的模拟中繼之一。因為dnis(被叫号碼識别服務)資訊隻能被網關向外發送到pstn,是以不能夠使用did(直接向内撥号)特性,fxo能夠支援用于入向呼叫的ani(自動号碼識别)。fxo接口可以使用兩種信令—loop-start和ground-start,推薦使用ground-start信令方式。
請考慮圖1-57所示的案例拓撲,想象管理者被派去配置一台語音網關,使其能夠通過fxo接口路由入向和出向pstn呼叫。
在這個場景中,這位管理者必須使用與pstn相連的fxo接口來建立plar連接配接。
配置從遠端站點到奧斯丁分機4001的plar連接配接。
為入向和出向pstn呼叫配置标準的dial peer。
由于fxo中繼不支援did,管理者就需要為所有入向呼叫配置二次撥号(two-stage dialing)。若所有入向呼叫都應該被路由到指定分機(如前台),則需要使用指令connection plar opx。在本例中,所有入向呼叫都被路由到分機4001。
注釋:plar是自動撥号機制,将一個語音接口與一個遠端語音接口永久地關聯起來,該特性能夠使主叫使用者不用撥号而建立到特定電話号碼或pbx的呼叫連接配接。主叫方電話一摘機,摘機行為就會自動比對一個預定義的網絡dial peer。這樣就建立了去往目的地電話或pbx的通話。
使用opx選項,本地語音接口會在遠端語音接口接受應答前,提供一個本地應答。在fxo接口上,語音接口直到遠端應答後,才會應答呼叫。
注釋:控制符t表示目的地模式是可變長度的号碼串。使用這個控制符,使路由器能夠直到收集到所有号碼之後,才路由呼叫。
撥号對等體(dial-peer)的配置在“介紹撥号對等體”一節中涉及。
e&m語音接口配置
e&m模拟中繼的配置非常簡單,管理者需要設定3個關鍵參數。
e&m信令類型。
2線制或4線制模式。
e&m類型。
請考慮圖1-58所示的案例拓撲。
在本例中,管理者被派去配置一台語音網關,使其能夠根據網絡要求,與現有的pbx系統一起工作。他必須建立語音網關與pbx的連接配接,使ip電話使用者能夠使用4位數字的分機号碼來呼叫pots電話。
配置語音接口使用wink-start信令。
配置語音接口使用2線制操作模式。
配置語音接口使用e&m信令類型i。
為pbx連接配接的pots電話配置标準的dial peer。
中繼的兩端需要有相比對的配置。以下配置案例中的e&m使用wink-srart信令、e&m類型i,以及2線制操作模式。由于e&m支援入向和出向dnis,是以将did也配置在相應的dial peer上。
注釋:這條指令僅對語音流量起作用。若指定了錯誤的線纜方案,使用者可能隻能得到單向的語音流量。同樣地,在一個語音接口使用這個指令,會改變同一個vpm(語音接口子產品)卡上所有語音接口的操作模式。為使新參數生效,必須關閉并再次激活語音接口。
注釋:當pots電話呼叫ip電話時需要使用did,在本例中比對pots dial peer。相同的dial peer也用于去往pots電話的呼叫。
中繼(trunk)将網關或pbx系統與其他網關、pbx系統或pstn連接配接起來。中繼是連接配接到單一目的地的一個單獨的實體接口,或者是包含多個實體接口的邏輯接口。它可以是一個單獨的fxo接口,在cisco網關與小型pbx系統/pots裝置的fxs接口之間提供單一的線路連接配接,也可以是多條t1接口,在cisco網關上通過24條線路為若幹自裝置提供pstn線路。
中繼接口既可以是模拟接口,也可以是數字接口,并且可以使用各種信令協定。信令既可以通過語音信道(帶内)傳遞,也可以通過專用信道(帶外)傳遞。可用的特性取決于裝置之間所使用的信令協定。
圖1-59說明了各種可能的中繼連接配接。
請關注圖1-59所示中繼的特點。
若位于倫敦的使用者發起去往pstn的呼叫,則網關會使用e1 r2中繼接口的語音信道。
若位于芝加哥的傳統pbx系統中的使用者需要呼叫芝加哥網關連接配接的ip電話使用者,則呼叫會通過e&m中繼,從傳統pbx到達網關。
站點丹佛和芝加哥通過qsig與聖何塞相連,并在這些站點之間建立了通用的私有号碼計劃。由于丹佛的cisco ip電話系統剛剛建成還未投入使用,是以聖何塞網關和丹佛傳統pbx之間直接建立了qsig中繼。
下文詳細介紹了模拟中繼提供的特性。除此之外,還介紹了解決模拟中繼上常見的主叫id問題的方法,以及如何處理通過模拟中繼(比如did中繼)進入路由器的呼叫。
模拟中繼
因為很多企業仍需繼續使用模拟裝置,是以需要将模拟線路與voip/ip電話網絡內建在一起。為在模拟中繼環境中實施cisco語音網關,管理者通常會使用fxs、fxo、did以及e&m,如圖1-60所示。
住宅電話能夠支援pstn營運商所提供的模拟中繼特性。表1-9列出了常見的模拟中繼特性。
圖1-61所示為小型企業語音網通過網關連接配接到pstn。該語音網絡同時支援模拟電話和ip電話,fxo接口負責連接配接pstn,fxs接口負責連接配接小型企業網中的模拟電話。該場景需要考慮的問題是如何将主叫使用者id傳遞到呼叫的目的地。
本例中顯示了兩個呼叫:第1個呼叫的目的地是現場分機(on-premises),而第2個呼叫的目的地是遠端分機(off-premises)。
呼叫1:從模拟電話去往另一台現場分機。fxs接口配置了站點id名稱(station-id name)和站點id号碼(station-id number),并且它的名稱為john smith,号碼為555-0212。當從模拟電話發起去往另一台現場分機(本例中為ip電話)的呼叫後,主叫使用者姓名和号碼會顯示在ip電話的螢幕上。
呼叫2:從同一台模拟電話發起,但目的地是pstn中的遠端分機。fxo接口會将站點id名稱和站點id号碼轉發給co交換機。co交換機會将站點id名稱和站點id号碼丢棄,并使用該連接配接預配置的相關資訊将其替換。
對于入向呼叫來說,主叫使用者id特性是由網關fxo接口提供的。若管理者為網關配置的是h.323協定,則主叫使用者id會顯示在ip電話和模拟電話上(如果支援的話)。
集中式自動消息記賬中繼
cama(集中式自動消息記賬)中繼是特殊的模拟中繼類型,起初是為長途電話計費而開發的,但現在主要用于緊急呼叫服務(911和e911服務)。管理者可将cama接口連接配接到psap(公共安全應答點)以部署緊急呼叫。cama中繼隻能夠發送帶外ani資訊,該資訊正是本地psap所需要的。
當服務提供商和營運商要為其建立的新網絡或現存網絡提供e911(增強型911)服務時,就需要針對不同的企業網絡制定相應的cama接口卡和軟體配置。cama營運商使用帶内信令傳遞主叫号碼和被叫号碼。這種攜帶辨別資訊的方法使電話系統能夠使用mf(多頻)信令,通過電話公司的e911裝置,向psap發送站點id号碼。目前80%的e911網絡都在使用cama中繼。psap需要主叫号碼有以下兩個原因。
可以通過主叫号碼查閱ali(自動定位識别)資料庫,以找到主叫使用者的精确位置,以及存儲在資料庫中的與主叫使用者相關的所有附加資訊。
在通話斷開後,可以将主叫号碼用作回撥号碼(callback number)。美國的一些州開始啟用一項法案,即要求企業直接連接配接到e911網絡中。美國fcc(聯邦通訊委員會)已向美國所有州正式公布了公示法案(model legislation),其中包括了該要求。那些可以在isdn中繼上接收911呼叫的pstn所管轄範圍内的企業,可繼續使用現有的cisco isdn語音網關産品,因為主叫号碼是isdn資訊中固有的一部分。
注釋:管理者在使用cama時,必須查閱本地的相關法規要求。
緊急服務呼叫是根據主叫号碼進行路由的,而不是根據被叫号碼進行路由的。主叫号碼被用于在存有緊急服務提供商的資料庫中,查找主叫使用者所在位置的服務提供商。當确定了相關資訊後,該呼叫會被路由到為該主叫使用者所在位置提供服務的psap。
在建立e911呼叫的過程中,在音頻信道相連接配接之前,主叫号碼已認證cama被傳送到各個交換點,這些交換點也被看作備選路由器。
cisco vic2-2fxo和vic2-4fxo接口卡可通過軟體配置支援cama。cisco 2800系列和3800系列isr同樣可以支援cama。e911服務提供商為其網絡配置cama接口是很常見的。
圖1-62所示站點使用t1 pri進行正常的入向和出向pstn呼叫。由于本地psap使用專門的cama中繼實施緊急呼叫(911),是以該站點需要通過dial peer将緊急呼叫指向cama中繼。
語音接口1/1/1是cama中繼,實際的配置需要參考psap的要求。在本例中,數字1用來表示地區代碼312。接着可使用指令signal cama為語音接口配置cama信令,其中包括以下5個可選項。
kp-0-nxx-xxxx-st:傳輸7位ani,由中繼組(trunk group)指定的npa(編号計劃範圍)或地區代碼不會被傳送出去。
kp-0-npa-nxx-xxxx-st:傳輸10位号碼,也就是完整傳輸e.164位址。
kp-0-npa-nxx-xxxx-st-kp-yyy-yyy-yyyy-st:支援cama信令和ani/pani(僞ani)。
kp-2-st:這是當cama中繼不能在表中找到相應的npd(編号計劃位數),或當主叫号碼少于10位數字(npa号碼不可用)時的預設傳輸方式。
kp-npd-nxx-xxxx-st:傳輸8位ani。npd是單獨的mf數字,它将被擴充為npa。發送端和接收端裝置(mf中繼的兩端裝置)中預配置了npd表,如0=415、1=510、2=650、3=916。
05551234 = (415) 555-1234、15551234 = (510) 555-1234。
npd的取值範圍是0~3。
在使用npd格式時,需要将地區代碼與一個單獨的數字相關聯。管理者可以通過語音接口指令ani mapping,用一個單獨的mf數字代表npa。npd預定義的号碼由本地政策以及psap提供的npa号碼所決定。可重複使用該指令,直到所有npd配置完成,或者到達npd配置的最大範圍。
在本例中,psap所期望的npd信令是由數字1表示地區代碼312。
應該依照以下步驟配置語音接口,以滿足cama運作的要求。
例1-8顯示出完整的cama中繼配置。
例1-8 cama中繼配置
直接向内撥号
通常情況下,fxs接口連接配接的是模拟電話,但有些營運商提供的fxs中繼可支援did(直接向内撥号)。did服務是由電話公司提供的,它使使用者能夠直接撥打pbx或voip系統(如cucm及cisco ios路由器和網關)中的分機号碼,而無須求助于總機或自動話務系統。該服務使用did中繼,也就是僅将電話号碼的最後3~5位數字轉發給pbx、路由器或網關。比如說,公司中的電話分機号碼為555-1000~555-1999,若主叫使用者撥打555-1234,則本地co将234轉發到pbx或voip系統中,接着pbx或voip系統使分機234振鈴。以上的整個流程對于使用者來說是透明的。
fxs did中繼僅可接收入向呼叫,是以入向和出向呼叫需要結合使用fxs、did和fxo。did可使用兩種信令類型—loop-start和ground-start,其中ground-start是推薦使用的方法。
如圖1-63所示,一條模拟中繼為入向呼叫使用fxs did中繼,為出向呼叫使用标準的fxo中繼。
管理者可按照以下步驟完成fxs接口上的did信令配置。
管理者可以設定一些計時器和計時參數來微調語音接口。管理者可以使用下列語音接口配置模式下的指令來設定不同的計時參數。
timeout initial seconds:以秒為機關配置初始号碼逾時值。這個值用來控制在裝置收到第1個号碼之前,需要提供多長時間的撥号音。通常這個值無需修改。
timeouts interdigit seconds:以秒為機關配置在使用者撥出号碼後,以及系統對該輸入号碼進行判定之前,需要等待的時間。若号碼是由一台自動裝置撥出,并且該網絡中的撥号計劃是可變長的,那麼就需要縮短這個時間,否則在呼叫過程中預設需要等待10 s之後,撥号間隔計時器才會逾時。
timeouts ringing{seconds | infinity}:配置當無人應答時,主叫使用者可以讓電話持續振鈴的最長時間。管理者可以将該設定配置為小于預設的180 s,這樣在呼叫明顯無人應答的情況下,不會将語音接口占用太長時間。
timing digit milliseconds:配置用于指定語音接口的dtmf數字信号。若裝置不能識别被叫号碼,可使用該設定來對該裝置的連接配接做些微調。因為如果使用者或裝置撥号速度太快的話,網關裝置有可能識别不出被叫号碼。通過改變該數字計時器的計時值,可指定更短或更長的dtmf信号持續時間。
timing interdigit milliseconds:為指定的語音接口配置dtmf數字信号間隔時間。可以通過改變該設定,來适應使用者撥号速度的快慢。
timing hookflash-input milliseconds-和timing hookflash-output milliseconds:以毫秒為機關配置hookflash訓示的最大持續時間。hookflash(拍叉簧)是主叫使用者想要對呼叫做些特殊行為時,給網關的訓示,例如呼叫轉移或呼叫挂起。對于指令timing hookflash-input來說,若使用者做出的hookflash持續時間超過了管理者定義的時間限制,則fxs接口會将該行為當作挂機(on-hook)。若管理者将這個值設定得過低,則真正的hookflash行為可能會被當作挂機,相反若将這個值設定得過高,則電話聽筒也相應要維持較長的挂機狀态,才可以将已建立的通話清除。指令timing hookflash-output以毫秒為機關,該設定指定了網關向外産生hookfalsh訓示的持續時間。可以使用該指令滿足網關所連裝置的具體要求。
在正常使用中,不需要調整這些計時器。在以下兩種情況中,可以通過調整這些計時器來為指定功能提供更長或更短的時間間隔。
接口連接配接的裝置不能正确地對被叫号碼或hookflash做出響應。
接口連接配接的裝置提供自動撥号功能。
例1-10所示的配置,為需要更長撥号間隔的傷殘人士提供了更從容的撥号時間範圍。注意,在這裡,允許電話在無人接聽的情況下,振鈴4 min。該配置啟用了cisco語音路由器語音接口0/1/0上的各種計時參數。初始号碼逾時值延長到了15 s,撥号間隔延長到了15 s,振鈴時間設定為240 s,hook-flash-in(這個參數以毫秒為機關,設定了挂機行為的最大值,即在這個最大值之内的挂機行為将被路由器當作閃斷行為)設定為500 ms。
在将模拟或數字裝置(在實體上)連接配接到cisco語音路由器後,管理者可以使用show、test或debug指令來檢查或診斷裝置的配置。下面列出了檢測和診斷語音接口的6個步驟。
步驟1 将所連電話裝置的聽筒摘起,檢查撥号音。若聽不到撥号音,則需檢查以下内容。
電話線插頭有無松動?
語音接口有無激活?
cisco ios識别出該語音接口了嗎?
路由器使用的cisco ios版本正确嗎?是否可以識别該語音子產品?
是否為該接口配置了dial peer?
步驟2 若能夠聽到撥号音,則撥出一個dtmf号碼。若按下一個按鍵後撥号音停止了,則語音接口配置正确。
步驟3 使用指令show voice port檢查語音接口的配置是否正确。若不能建立呼叫,并且懷疑問題與語音接口的配置有關,則可以通過執行步驟4~6來解決這個問題。
步驟4 使用指令show voice port來确認接口已被激活。若接口狀态為administratively down(管理關閉),可使用指令no shutdown将其激活。若接口以前可正常工作但現在不工作,則它可能處于hung(停止工作)狀态,可按順序使用指令shutdown/no shutdown将接口重新激活。
步驟5 若接口被配置為e&m接口,則要確定它與相應pbx相關的參數配置正确。具體來說,需要檢查2線制或4線制、wink-start、immediate-start或delay-start信令類型及e&m接口類型。以上參數需要與pbx中的相應參數相比對,這樣接口才可以進行正常的通信。
步驟6 在這一步驟中,管理者必須确認正确安裝了vnm(語音網絡子產品,也就是安裝在路由器中的包含語音接口的子產品)。先關掉裝置,移除vnm,再将其插入來檢查安裝是否正确。若裝置中有其他插槽可用,可以将vnm插入另一個插槽以判斷出現問題的位置。同樣地,管理者也可以将vic(語音接口卡)插到另一個vic插槽,以判斷有問題的到底是vic卡還是子產品插槽。
例1-11顯示了指令show voice port的輸出樣例。
例1-11 指令show voice port
例1-12顯示了指令show voice port summary的輸出樣例。
例1-12 指令show voice port summary
表1-11為管理者提供了更多測試cisco語音接口的指令參考。指令test可用來分析并排查語音路由器上語音接口的錯誤。如表1-11所示,管理者可以使用5個test指令,将語音接口強制為某些具體狀态,來測試語音接口的配置。指令csim start dial-string用于模拟去往任何終端電話裝置的呼叫,僅做測試使用。
表1-11 test指令
額外視訊:讀者可以在1examamonth.com網站的cvoice頁面,找到作者讨論模拟語音接口理論和模拟語音接口案例配置的視訊。有關模拟語音接口的視訊名稱是the secret life of an analog voice port。該網站提供的其他視訊資料将在本書的後續内容中進行介紹。
數字語音接口被用于分組語音網絡和數字化的電路交換電話網絡的連接配接處。它将路由器或通路伺服器與t1/e1線路相連,并在包交換網絡和電路交換網絡之間傳遞語音資料和信令資訊。
cisco語音網關支援以下3種類型的資料語音線路。
t1:t1使用tdm(時分複用)在24路語音信道上傳輸數字化的資訊,使用cas(随路信令)。
e1:e1使用tdm在30路語音信道上傳輸數字化的資訊,使用cas或ccs(共路信令)。
isdn:isdn(ISDN)是使用ccs的電路交換電話網絡系統。isdn包括如下線路變體。
bri:2個b信道6(bearer,承載信道)和1個d信道(delta,控制信道)。
t1 pri:23個b信道和1個d信道。
e1 pri:30個b信道和1個d信道。
數字語音接口将網關/pbx系統與其他網關/pbx系統/pstn相連接配接。數字中繼是單一的實體或邏輯接口,其中可能包含多個連接配接同一目的地的邏輯接口。
在數字線路上發送信令需要考慮兩方面的内容。一方面是傳輸的實際資訊,也就是關于線路和裝置狀态的資訊。另一方面是在數字線路上傳輸這些資訊所使用的方法。
在數字線路上傳輸的那些關于線路和裝置狀态的實際資訊是通過信令傳遞的,這些信令方式會仿真模拟電路交換網絡中所使用的信令方式:fxs(外部交換站)、fxo(外部交換局)、以及e&m(receive and transmit)。
為使包交換網絡和電路交換網絡之間可以互相交換信令資訊,這兩個網絡必須使用相同的信令類型。cisco路由器和通路伺服器上的語音接口可支援多數co(中心局)和pbx使用的信令。表1-12列出一些常見數字線路選項。
t1/e1或isdn線路用于連接配接電話網絡與路由器/通路伺服器的數字語音接口,這些線路中包含了傳輸語音呼叫的信道。t1或isdn pri線路中包含24個全雙工信道或時隙,e1線路中包含30個全雙工的信道或時隙。每個信道上的信号以64 kbit/s的速率傳輸,這個标準稱為ds0(數字信号等級0),信道也稱為ds0信道。使用指令ds0-group可以在一部分或所有ds0信道中,建立一個邏輯的語音接口(一個ds0組),這樣做可以将多個信道作為一個組,以便使用語音接口配置指令輕松地對其進行管理。
用于傳輸資訊的方法描述了仿真的模拟信令如何在數字線路中傳輸。
數字線路使用以下兩種類型的信令。
cas:随語音信道發送信令資訊。
ccs:通過專用信道發送信令資訊。
以下為使用cas信令的兩種主要的數字中繼類型,如圖1-64所示。
t1 cas中繼:該線路類型通過數字t1線路發送模拟信令消息。有很多cas變體都可以工作在模拟和數字接口上。使用t1幀(稱為sf[超級幀]或esf[擴充超級幀])的常見數字接口包括2個或4個專用的信令位(signaling bit)。最常與t1 cas一起使用的信令類型是e&m信令。除了建立和拆除呼叫以外,cas還可以接收和捕獲dnis和ani資訊,這些資訊可用于支援認證及其他功能。cas信令的主要優勢在于,它使用使用者帶寬來執行這些信令功能。
e1 r2中繼:r2信令是20世紀60年代開發的cas系統,現在仍被用于歐洲、拉丁美洲、澳洲和亞洲。在稱為ccitt-r2(ccitt:國際電報電話咨詢委員會)的國際版本中包含有多個國家的版本或變體。r2信令的定義包含在itu-t q.400 – q.490建議中。r2同樣可以提供ani。
t1 cas
早期的語音網絡就已經開始使用t1。開發t1的初衷是使單一的銅線能夠承載多路呼叫。由于銅線可承載的帶寬遠遠高于語音傳輸所需要的4000 hz,是以人們最早在銅線上使用fdm(頻分複用)來傳輸24路呼叫。現在,t1線路使用tdm來傳輸數字資訊(1和0),而不再傳輸老式的模拟信号。
單獨的數字語音信道需要64 kbit/s帶寬,這是通過下面的公式計算得出的。
64 kbit/s = 8000樣本/s × 8 bit/樣本 = 64 000 bit/s
這個64 kbit/s的語音信道也稱為ds0。t1中有24個語音信道,每個信道64 kbit/s,是以t1表示1.536 mbit/s的資料,再額外加上用于幀同步的8 kbit/s,則t1線路的總速率為1.544 mbit/s。
t1 cas使用數字t1線路與帶内cas的組合。帶内cas也就是通過真正語音信道中的比特位來傳輸信令資訊。cas有時也稱為奪位7(robbed-bit)信令,因為使用者帶寬中有一些比特位會被網絡奪去用于信令傳輸。在每6個語音資料幀中,有1比特會被奪走,用于傳輸挂機/摘機狀态、wink、ground-start、被叫号碼及其他與呼叫相關的資訊。
t1 cas使用與模拟中繼相同的信令類型:loop-start、ground-start及e&m變體,如wink-start、delay-start及immediate-start。在使用e&m時,還有一些可用的特性組合,下面給出幾組常見的特性組合。
e&m fg-b:入向和出向dnis、入向ani(僅在cisco as5x00中提供)。
e&m fg-d:入向和出向dnis、入向ani。
e&m fg-d eana:入向和出向dnis、出向ani。
圖1-65顯示了使用t1 cas的sf(超級幀)格式。圖中最上面的一行表示單獨的一個具有24個時隙的t1幀,每個時隙8 bit。每個t1幀後面都會加上額外的1 bit,用作sf同步。12個t1幀的序列組成一個sf,cas的奪位發生在這個序列中的第6幀和第12幀。圖中最下面的一行表示t1的第6幀和第12幀,在這裡,語音信道中最不重要的1位被奪走,并留下7 bit用來傳輸語音資料。
如圖1-66所示,esf(擴充超級幀)格式是對sf的更新,目前在公共和私有網絡中占據主導地位。這兩種幀格式都保留了基本的幀結構,也就是在每192個資料比特位後面加上1個幀同步位。然而,esf還提議使用f位,t1中總共使用8000個f位,其中2000個用于幀同步,2000個用于crc(循環備援檢測),這裡的crc僅用于錯誤檢查,還有4000個被當作智能監管信道,用于端到端的控制功能(如loopback和錯誤報告)。
e1 r2 cas
e1線路與t1線路相似,它們都是tdm線路,在一個連接配接中承載多個ds0。e1線路廣泛應用于歐洲、亞洲和美國中南部。
e1與t1很大的不同是e1使用32個時隙而不是24個,這就使其帶寬成為2.048 mbit/s。在e1中,1個時隙用于幀同步,1個時隙用于傳輸信令資訊,剩下的30個時隙可用于傳輸使用者資料。
e1數字線路可使用r2信令,使用r2信令的中繼稱為e1 r2中繼。在了解e1 r2信令如何工作之前,首先需要了解e1 r2所使用的e1複幀(multiframe)格式。
一個複幀由16個連續的256 bit幀組成,每幀具有32個時隙。其中時隙1專門用于幀的同步,時隙2~6和18~32用于承載真正的語音流量,時隙17被r2信令使用。
在e1複幀中,第1幀的時隙17包含了複幀的格式資訊。第2~16幀的時隙17則包含了信令資訊,每幀中包含的信令資訊為兩個語音時隙服務。
通過使用這種信令方式,e1 r2可支援入向和出向dnis和ani。
圖1-67所示為e1 r2使用的信令概念。
時隙17用于承載信令資訊,每幀攜帶的信令資訊用于兩個語音時隙。配置設定給每幀的信令資訊如下所示。
第1幀:複幀的開始。
第2幀:語音時隙2和時隙18的信令資訊。
第3幀:語音時隙3和時隙19的信令資訊。
第4幀:語音時隙4和時隙20的信令資訊。
第5幀:語音時隙5和時隙21的信令資訊。
第6幀:語音時隙6和時隙22的信令資訊。
第7幀:語音時隙7和時隙23的信令資訊。
第8幀:語音時隙8和時隙24的信令資訊。
第9幀:語音時隙9和時隙25的信令資訊。
第10幀:語音時隙10和時隙26的信令資訊。
第11幀:語音時隙11和時隙27的信令資訊。
第12幀:語音時隙12和時隙28的信令資訊。
第13幀:語音時隙13和時隙29的信令資訊。
第14幀:語音時隙14和時隙30的信令資訊。
第15幀:語音時隙15和時隙31的信令資訊。
第16幀:語音時隙16和時隙32的信令資訊。
isdn
另一個可用于數字中繼的協定是isdn。它是為電路交換電話網設計的,支援在原始的電話銅線上傳輸數字化的語音和資料。與pstn系統相比,該方式提供了更高的話音品質和更快的傳輸速度。
isdn由地區電話營運商提供的數字化電話通訊和數字傳輸服務組成。isdn涉及數字化電話網絡,也就是允許在現有的電話線上傳輸語音、資料、文本、圖檔、音樂、視訊及其他原始資料。isdn的出現代表了業界開始着手實作使用者服務、使用者/網絡接口以及網絡和網絡互聯能力的标準化。
isdn服務
與cas和r2信令僅提供dnis不同,isdn可提供多種附加業務,如dnd(免打擾)。isdn應用包括高速成像服務(如g4傳真)、增加住宅電話線路、提供遠端辦公能力、高速檔案傳輸及視訊會議等。語音服務同樣是isdn可以提供的應用之一。
isdn媒介類型
cisco路由裝置可以支援isdn bri和isdn pri。這兩種媒介類型都使用b信道和d信道。其中b信道承載使用者資料,而d信道則充當b信道的信令載體,負責引導co交換機将入站呼叫發送到cisco通路伺服器或路由器上的某個指定時隙。圖1-68所示為三個isdn安裝選項的示例。
isdn bri也稱為“2b+d”,它有如下特點。
2個64 kbit/s的b信道用于承載語音或資料,最大傳輸速率為128 kbit/s。
1個16 kbit/s的d信道用于承載信令流量,也就是用于訓示處理每個b信道的方法,同時在特定條件下,它也支援傳輸使用者資料。
d信道的信令協定由osi(開放式系統互聯)參考模型的第1~3層協定組成。bri還規定了幀同步控制開銷和其他開銷,這樣它的總比特率為192 kbit/s。
bri實體層标準定義在itu-t i.430中。bri的應用在歐洲非常普遍,同時它也可用于北美。bri允許建立兩路并發呼叫。
isdn pri也稱為“23b+d”或“30b+d”,它有如下特點。
23個b信道(北美和日本)或30個b信道(世界其他地區)用于承載語音或資料,總比特率分别為1.544 mbit/s和2.048 mbit/s。
1個16 kbit/s的d信道用于承載信令流量。
pri實體層标準定義在itu-t i.431中。
注釋:pri接口比bri接口更為經濟,因為通常現代pbx上已安裝了支援pri的接口卡。
pri有如下全球标準。
t1-pri:使用該接口以指明北美isdn pri,它擁有23個b信道和1個ccs信道。
e1-pri:使用該接口以指明歐洲isdn pri,它擁有30個b信道、1個ccs信道及1個幀同步信道。
isdn-pri nfas(随路信令,nonfacility associated signaling):isdn nfas使用單獨的d信道控制一個機箱上的多個isdn pri接口。這個d信道作為主用信道,還能夠根據使用者需要為該組添加另一個d信道作為備用信道。在管理者将信道化控制器(controller)配置為isdn nfas後,接下來隻需再配置一個nfas主用d信道就可以完成配置工作。裝置會将主用d信道資訊分發到所有關聯到nfas組的成員。pri nfas的優勢在于它通過一個單獨的d信道管理多個pri接口,釋放了b信道。每個接口中釋放的b信道都可以用來承載其他流量。
部分pri(fractional pri):術語fractional pri在世界各地有着不同的意思。其中一個意思指相同t1/e1接口上的多個pri組(b信道及其關聯的d信道)。由于nm-hdv(cisco高密度語音網絡子產品)僅支援每個t1/e1上存在1個單獨的d信道,是以pri特性不能支援部分pri。而該術語的其他版本是指:為每個擁有小于23或30個b信道的接口定義1個與之關聯的、單獨的d信道的能力。cisco語音網關可以支援上述定義中的部分pri。
bri與pri接口
表1-13對比了bri接口和pri接口的能力。
使用isdn傳輸語音流量具有以下優勢。
isdn最适合g.711 pcm編碼,因為b信道中沒有被奪走的比特位。
isdn具有内建的呼叫控制協定,這一協定稱為itu-t q.931。
isdn能夠傳送基于标準的語音特性,如快速撥号、自動應答服務、呼叫等待、呼叫轉移及利用地理資訊系統提供客戶資料庫分析。
isdn支援基于标準的增強撥号功能,如g4傳真(group 4 fax)和音頻信道。
isdn分别傳送使用者資料和信令資料。使用者資料(如包含數字化電話呼叫的負載)使用64 kbit/s的b信道,信令資料(如呼叫建立消息)則使用d信道。一個單獨的d信道可以支援多個b信道,這也就是isdn服務為什麼被稱為ccs(共路信令)的原因。
isdn信令
isdn将q.921作為它的第2層信令協定,并将q.931作為它的第3層信令協定。
q.921
isdn的第2層信令協定也稱為lapd(d信道的鍊路接入規程),它與hdlc(進階資料鍊路控制)和lapb(平衡型鍊路接入規程)相似。随着lapd這個首字母縮寫含義的擴充,這一層被用于d信道,以確定控制資訊和信令資訊能夠正常地接收和流動。lapd的幀格式與hdlc的幀格式非常相似,它們都會使用監管資訊和無編号幀(u幀)。lapd協定被正式定義在了itu-t q.920和itu-t q.921中。其中tei(終端端點辨別符)字段即可表示一個單獨的終端,也可表示多個終端,若tei字段全為1,則表示廣播。
q.931
isdn信令有兩個第3層定義:itu-t i.450(也稱為itu-t q.930)和itu-t i.451(也稱為itu-t q.931)。将這些協定一起使用,能夠支援使用者到使用者連接配接、電路交換連接配接以及包交換連接配接。它們定義了大量呼叫建立、呼叫終結、呼叫資訊以及混合消息,其中包括setup(建立)、connect(連接配接)、release(釋放)、user information(使用者資訊)、cancel(取消)、status(狀态)以及disconnect(拆線)。這些消息的功能與x.25協定中相應消息提供的功能相似。
由于isdn消息類型也許會對bri或pri中繼配置的功能産生影響,是以管理者應該檢查q.931包結構中的消息,并且觀察isdn如何實作信令功能。
nfas
如圖1-69所示,isdn nfas可通過單獨的d信道控制多個pri接口,這樣就能夠将其他接口中的d信道釋放出來,用來承載其他流量。可以配置備用d信道,這樣,當主用nfas d信道失效後,就可以将其啟用。配置了備用d信道後,一旦硬系統(hard system)失效,就會由主用d信道切換到使用備用d信道,而目前已連接配接的呼叫将依然保持連接配接狀态。
隻有信道化(channelized)t1控制器可以支援nfas,并且該t1控制器還必須具有isdn pri能力。在将信道化控制器(controller)配置為isdn pri後,隻需再配置一個nfas主用d信道。裝置會将主用d信道資訊分發到所有關聯到nfas組的成員。主用d信道的任何配置變化都會被傳達給所有nfas組成員。在儲存配置後,主用d信道接口是唯一可顯示的接口。
路由器上的信道化t1控制器必須也配置為isdn。路由器必須連接配接at&t 4ess、northern telecom dms-100或dms-250或者國内isdn交換機類型。
isdn交換機必須配置為nfas。主用和備用d信道應該分别配置在不同的t1控制器上。各個控制器上的主用、備用及b信道成員必須與路由器和isdn交換機上的配置相同。為控制器配置設定的接口id也必須與isdn交換機上的接口id相比對。
使用配置指令isdn service interface,可禁用一個指定的信道或整個pri接口,進而使其終止服務或變成另一種交換狀态。
當屬于nfas組的控制器關閉(shut down)後,該控制器上所有活動的呼叫都将被清除(無論該控制器是主用、備用還是即非主用也非備用)并且将發生以下事件。
若被關閉的控制器是主用控制器,并且沒有配置備用控制器,則該組中所有活動的呼叫被清除。
若被關閉的控制器是主用控制器,活動的(使用中)d信道由主用控制器提供,并且配置了備用d信道,則活動的d信道将變為由備用控制器提供。
若被關閉的控制器是主用控制器,活動的d信道由備用控制器提供,則活動的d信道保留不變。
若被關閉的控制器是備用控制器,活動的d信道由備用控制器提供,則活動的d信道将變為由主用控制器提供。
在nfas環境中,當isdn的d信道(串行接口)被關閉後,isdn第2層就會失效(down)但會保持isdn第1層的有效性(up),當超過計時器t309所定義的時間後,整個接口将會失效(down)。
配置t1 cas中繼案例
t1 cas中繼的配置涉及控制器設定以及語音接口參數。
控制器設定
在開始配置t1/e1中繼之前,管理者必須決定出t1/e1數字控制器的各種參數。下面将詳細講述該如何選擇這些參數。
幀同步格式
幀同步(framing)格式參數描述了如何從指定幀中奪取比特位,來用作信令傳輸。控制器必須與該語音接口連接配接的pbx或co使用相同的幀同步格式。
數字t1線路使用sf或esf幀同步格式。sf持續地監測信令,并為其提供兩種狀态,其中值0表示挂機狀态,值1表示摘機狀态。esf奪取4位而不是2位,但對于話音品質幾乎沒有影響。esf要求工作在64 kbit/s的ds0環境中,并且是pri配置中推薦的幀同步格式。
數字e1線路可以使用crc4(循環備援校驗)或非crc4,或者也可以選擇澳洲e1線路的幀同步格式(可選)。
線路編碼
數字t1/e1接口的線路編碼(line coding)也需比對該接口所連接配接的pbx或co的線路編碼配置。線路編碼定義了線路所使用的成幀類型。
t1的線路編碼方式包括ami(雙極性碼)和b8zs(二進制8零替換碼)。ami用于老式t1線路,并以二進制中的1作為基準信号傳輸,或者說作為“标記(mark)”。b8zs是更可靠的方法,同時也更為常見,并且是pri配置中推薦的做法。b8zs将八個0的一串獨特的二進制序列進行編碼(也就是一個全為0的位元組),其中包括在特定比特位的兩個線路編碼違例。
e1的線路編碼方式包括ami和hdb3(三階高密度雙極性碼),這是一種零抑制線路編碼形式。
時鐘源
數字t1/e1接口利用叫做時鐘(clock)的計時器來確定語音資料包會被正确地封裝和傳遞。處理相同資料包的所有接口必須使用同樣的定時源(timing source),這樣資料包才不至于丢失或滞後傳遞。配置中的定時源對于路由器的數字接口來說,既可以是外部的(線路上的)也可以是内部的。
若定時源是内部的,則它來自于數字語音接口自帶的pll(鎖相回路,phase lock loop)晶片。若定時源是線路上(外部)的,則它來自于與語音接口相連的pbx或pstn co。通常由pstn發出時間同步資訊是更好的選擇,因為pstn的時鐘總是非常準确的,同時這也是時鐘的預設配置。當管理者配置了兩個或兩個以上控制器時,應指定其中一個為主時鐘源,它将會對其他控制器進行時鐘同步。
下面請看一些案例。
單個語音接口提供時鐘:在這個情景中,數字語音硬體為相連裝置提供時鐘源,如圖1-70和例1-13所示。pll在裝置内部生成時鐘,并将時鐘資訊傳送到線路上。一般說來,這種方法僅用在連接配接pbx、key set系統或使用信道組合特性(channel bank)的情況中。cisco voip網關幾乎不為co提供時鐘資訊,因為co的時鐘資訊相對更加可靠。
單獨語音接口接收内部時鐘:在這個情景中,數字語音硬體從相連的裝置(co電話交換機或pbx)接收時鐘資訊,如圖1-71和例1-14所示。pll時鐘資訊由rx端(接收端)裝置的數字線路連接配接提供。
網絡時鐘同步
pcm(語音系統傳輸數字化)語音資訊的傳輸需要依賴入向比特流中包含的時鐘信号(clocking signal)。這樣的話,相連裝置就可以從比特流中恢複時鐘信号,并利用這個時鐘信号來確定不同信道中的資料能夠與其他信道保持相同的時間關系。
若裝置之間沒有共同的時鐘源,裝置就有可能錯誤地了解比特流中的二進制值,因為它會在錯誤的時間采樣信号。比如說,當接收端裝置本地所使用的時間周期略小于發送端裝置時,那麼8個連續的二進制1可能會被誤解為9個1。若該資料被繼續發往下遊裝置,并且下遊裝置都是用不同的時間基準(time reference),這個錯誤就會越來越嚴重。是以通過確定網絡中的所有裝置使用相同的時鐘信号,就能夠確定流量的一緻性。
若裝置之間沒有保持時間的同步,就會出現時鐘滑動(clock slip)。時鐘滑動是指複制或删除并發比特流中的比特塊(a block of bits)的現象,導緻該現象的原因是緩沖區讀取和寫入速率的不一緻。
時鐘滑動是由于裝置緩沖存儲器(或其他裝置)不能适應入站和出向站号之間,各階段或各頻率的差距所引起的,在這些情況中,出向信号的時間資訊與入站信号的時間資訊來源不同。
t1/e1接口以幀的形式發送流量。每個幀的長度(比特數)是固定的,裝置能夠看到幀的開始與結束。接收端裝置僅僅通過計算已收到的比特數,就可以準确地知道一個幀何時結束。是以,若發送端和接收端裝置的時間資訊并不相同,接收端裝置也許就會在錯誤的時間對比特流進行采樣,這就會相應地傳回不正确的值。
盡管管理者可以通過cisco ios軟體管理這些平台上的時鐘資訊,但裝置預設的時鐘模式卻是各自運作,這就是說從一個接口接收到的時鐘信号并不會與路由器背闆相連,也不會使用它同步路由器上的其他接口。路由器依然會使用自身内部的時鐘源将流量傳過背闆及其他接口。
對于資料應用來說,這樣的時鐘并不會帶來問題。因為資料包會先被緩存在裝置内部記憶體中,然後被複制到目的地接口的傳輸緩沖區中。在記憶體中讀取和寫入資料包有效地消除了接口間對于時鐘同步的需要。
數字語音接口則面臨着不同的問題。除非管理者配置了其他方法,否則cisco ios軟體會利用背闆(或内部)時鐘資訊來控制資料在dsp(數字信号處理器)中的讀取和寫入。若一個pcm流進入了數字語音接口,很明顯這個接收到的比特流使用的是外部時鐘資訊。然而,這個比特流并不一定與路由器背闆使用相同的時間基準,這就是說dsp很可能會曲解從控制器進入的資料。
這個在路由器e1/t1控制器上的時鐘資訊不比對就稱為時鐘滑動。路由器使用其内部的時鐘源将流量由接口發出,但從接口進入的流量卻使用不同的時鐘基準。發送和接收信号之間時間關系的差距會越來越大,最終控制器會注意到入向幀中的滑動。
為了消除這個問題,管理者可以通過cisco ios配置指令改變裝置預設的時鐘行為。設定正确的時鐘指令是非常必要且重要的。
盡管這些指令是可選的配置,cisco依然強烈建議管理者将這些指令作為路由器配置的一部分來實施,這樣才能夠確定正确的網絡時鐘同步。
指令network-clock-participate通過指定插槽(slot)、wic(wan接口卡)或者aim(進階內建子產品)來支援路由器使用線路上的時鐘,并将固有的時鐘同步為相同的時間基準。
若裝置上安裝了多個vwic(語音wan接口卡),則管理者需要在所有接口卡上重複配置相同的指令。管理者可以使用指令show network clocks檢視系統時鐘資訊。
ds0組
對于數字語音接口來說,僅ds0-group這一個指令,就可執行下列功能。
為被壓縮的語音呼叫定義t1/e1信道。
自動建立邏輯語音接口。
定義路由器用來與pbx或pstn通信的仿真模拟信令的方法。
若管理者購買了t1/e1連接配接,應確定服務提供商所提供的設定是正确的。
額外視訊:讀者可以在1examamonth.com網站的cvoice頁面,找到作者讨論數字語音接口理論和數字語音接口案例配置的視訊。有關數字語音接口理論的視訊名稱是let's get d-i-g-i-t-a-l (theory)。有關數字語音接口配置的視訊名稱是let's get d-i-g-i-t-a-l (configuration)。該網站提供的其他視訊資料将在本書的後續内容中進行介紹。
voip dial peer
管理者必須首先在t1/e1控制器上建立數字語音接口,之後才能夠配置語音接口的參數。他還必須為邏輯語音接口配置設定時隙和信令。第1步管理者可以使用指令ds0-group ds0-group-no timeslots timeslot-list type signal-type來建立t1/e1數字語音接口。
注釋:指令ds0-group會自動建立一個邏輯語音接口,并且将其編号為slot/port:ds0-group-no。
管理者可以通過變量ds0-group-no來識别ds0組(t1使用0~23,e1使用0~30)。這個組号碼被用于邏輯語音接口編号計劃的一部分。
指令timeslots允許管理者指定哪些時隙是ds0組的一部分。變量timeslot-list可以是一個時隙号、某個範圍内的時隙号或者多個不連續範圍内的時隙号(以逗号相隔)。
指令type定義了路由器用來與pbx或pstn通信的仿真模拟信令的方法,這個類型取決于接口類型是t1還是e1。
若管理者要删除一個ds0組,必須首先關閉(shut down)邏輯語音接口。當接口處于shutdown狀态時,管理者就可以使用指令no ds0-group ds0-group-no将ds0組從t1/e1控制器中移除。
圖1-72說明了指令ds0-group如何将t1線路中的一些ds0時隙化分為一組,成為一個單獨的邏輯語音接口,這個接口在之後的語音接口配置中将被當作一個單獨的實體。其他用于傳輸語音的ds0組可以從圖4-13剩餘的時隙中建立,也可以将這些時隙用作資料或串行直通傳輸。
t1 cas控制器配置案例
在本例中,管理者需要根據下列網絡需求,為語音網關配置t1控制器。
t1
幀同步 = esf
線路編碼 = b8zs
時鐘源 = pstn
ds0組 = 1,使用12個時隙以及e&m wink-start信令
語音接口
呼叫進行音 = us
壓縮标準 = u-law
請依照以下步驟為數字t1/e1語音接口配置控制器參數。
該指令用于配置連接配接了t1/e1部分pri數字線路的路由器或通路伺服器。服務提供商會定義t1/e1線路需要使用的幀同步類型。
該指令不可通過在指令前添加no來删除。
步驟3 配置時鐘源。
關鍵字line說明裝置使用的時鐘源位于活動線路上,而不是使用未經同步的裝置内部時鐘。管理者可以在控制器接口上應用下列時鐘源選擇規則。
若将兩個接口都設定為使用線路時鐘源,但沒有指定主時鐘源,則接口0是預設的主時鐘源,接口1是預設的次時鐘源。鐘源。
若将兩個接口都設定為使用線路時鐘源,并且将其中一個接口設定為主時鐘源,則預設情況下,另一個接口成為備用或次時鐘源,并且為循環定時(loop-timed)。
若将一個接口設定為clock source line或clock source line primary,并且另一個接口設定為clock source internal,則使用内部時鐘源的接口将從時鐘源線路接口同步自己的時鐘,若該接口沒有開啟,則内部接口會生成自己的時鐘。
若兩個接口都設定為clock source internal,則隻存在一個時鐘源—内部時鐘源。
該指令用于配置連接配接了t1/e1部分pri數字線路的路由器或通路伺服器。t1服務提供商會定義線路需要使用的編碼類型—ami或b8zs。同樣地,e1服務提供商會定義e1線路需要使用的編碼類型—ami或hdb3。
步驟5 定義傳輸壓縮語音呼叫的t1信道及路由器用來連接配接pbx或co的信令方式。
指令ds0-group會自動建立一個邏輯語音接口。這個邏輯語音接口将被編号為1/0:1,其中1/0是子產品号和插槽号,:1是管理者在這一部中配置設定的ds0-group-number(ds0組号)變量。
步驟6 激活控制器。
數字語音接口參數
在設定好控制器後,管理者就可以為該數字語音接口配置語音接口參數了。在定義了一個ds0-group後,系統将自動建立一個邏輯語音接口。管理者必須進入語音接口配置模式來配置接口參數。在數字語音接口配置模式中建立的每個語音接口都是通過指令ds0-group所建立的邏輯語音接口。
管理者可以依照下列步驟為數字t1/e1語音接口配置基本參數。
注釋:該指令用于未使用dsp的環境中,如本地交叉連接配接(cross connects),并且這條指令會覆寫指令cptone中設定的compand-type值。
配置t1 cas中繼:入向e&m fgd以及出向fgd eana案例
由于e&m fgd(feature group d)僅支援入向ani,是以管理者需要同時部署入向和出向ani,才能将e&m fgd與fgd eana(exchange access north american)中繼結合在一起。fgd中繼将被用于入向呼叫,而fgd eana中繼将被用于出向呼叫。
時隙1~12應為fgd中繼
時隙13~24應為fgd eana中繼
語音網關必須支援入向和出向ani。
管理者可以依照下列步驟配置t1 cas數字語音接口并使其提供入向和出向ani。
圖1-74和例1-16描述了本例中的完整配置。
0174.tif
圖1-74 為入向和出向呼叫配置t1 cas中繼
配置e1 r2中繼案例
管理者同樣可以使用指令ds0-group來配置e1 r2中繼。cisco的r2信令實施環境中預設啟用了dnis支援。若啟用了ani選項,裝置仍将收集dnis資訊。也就是說,配置ani選項并不會将dnis禁用。
在本例中,管理者需要根據下列網絡需求,為語音網關配置e1控制器。
e1
幀同步 = crc4
線路編碼 = hdb3
時隙1~31應使用r2數字信令
語音網關必須支援入向和出向dnis和ani。
管理者可以依照下列步驟配置e1 r2數字語音接口,并使其提供入向和出向ani。
圖1-75和例1-17描述了本例中的完整配置。
配置isdn中繼
許多pbx廠商可以同時支援t1/e1 pri或bri連接配接。在歐洲isdn的使用更為廣泛,許多pbx廠商可以支援bri連接配接。在設計如何使pbx将語音傳輸到網絡中時,設計者必須確定路由器可以支援正确的連接配接類型。為t1/e1 pri連接配接部署isdn能力的第一步是進行控制器的基本配置。在配置了時鐘源、幀同步及線路編碼後,實作isdn語音功能還需要下列配置指令。
isdn switch-type:配置isdn交換機類型。管理者可以在全局配置模式或接口配置模式下輸入這個參數。若在這兩個配置模式中都進行了配置,那麼在接口下配置的交換機類型将優于全局配置的交換機類型。這個參數必須與提供商isdn交換機相比對,同時bri和pri連接配接都需要這個設定。
pri-group:為isdn pri組配置時隙。t1線路允許管理者将時隙1~23配置為b信道,時隙24配置設定為信令信道(d信道)。e1線路有時隙1~31,其中時隙16配置設定為d信道。管理者既可以配置pri組包含所有可用的時隙,也可以選擇一些時隙配置成pri組。
isdn incoming-voice:配置接口将所有入站呼叫發往dsp群進行處理。
isdn switch-type [primary-qsig | basic-qsig]:配置在d信道上使用qsig信令。通常在通過isdn連接配接到pbx時需要使用該設定。為pri連接配接啟用qsig信令的指令是isdn switch-type primary-qsig,為bri連接配接啟用qsig信令的指令是isdn switch-type basic-qsig。
圖1-76和例1-18顯示了在cisco語音路由器上配置pbx連接配接的案例,使用qsig信令的連接配接可使用全部的23個時隙。
網絡要求如下所示。
由于isdn交換機位于慕尼黑,是以管理者需要将isdn swith-type配置為德國類型basic-net3。
dsp時鐘要與插槽0的wic進行同步。
入站号碼有可能逐數字發送,而不是整體發送,是以管理者需要配置isdn overlap-receiving。
配置指令isdn incoming-voice voice,将入站呼叫定義為純語音(voice-only)呼叫。這會使裝置将入向呼叫發送到dsp資源。
若目前的配置被設定為網絡端isdn,則使用指令isdn protocol-emulate user将其轉換到使用者端isdn。使用者端的設定是預設的,是以會顯示在配置中。
管理者可以依照以下步驟建立去往pstn的bri中繼。
步驟1 配置dsp時鐘,使它與pstn時鐘進行同步。
步驟2 配置isdn交換機類型,它取決于本地國家的isdn實施情況。
步驟3 為使用可變長編号計劃的國家配置isdn重疊接收。
步驟4 将入站isdn呼叫配置為語音呼叫,這些呼叫将會被直接發送到dsp。
步驟5 如果需要的話,将bri配置為使用者端。這是預設設定,是以大多數情況下不需要進行配置。
步驟6 如果需要的話,根據配置重置接口。
例1-19顯示了本例的完整配置。
由于isdn交換機位于德國慕尼黑,根據isdn交換機類型bri參數表,管理者需要将isdn swith-type配置為primary-net5。
e1控制器的線路編碼為ami(這個參數沒有顯示在例4-9中,因為它是預設配置)。
為e1控制器定義幀同步格式。本例中使用crc4(這個參數沒有顯示在例4-9中,因為它是預設配置)。
将時鐘源指向pstn(這是預設設定,是以沒有顯示在配置中)。
建立邏輯語音接口,這可以通過指令pri-group timeslots 1-31實作,該指令将所有30個b信道定義為邏輯語音接口(這也是預設設定)。
配置可變長的編号計劃。盡管使用者擁有4位分機号,還需要通過分機号“0”連接配接到總機。是以需要配置voerlap-receiving。
配置指令isdn incoming-voice voice,将入向呼叫定義為純語音(voice-only)呼叫。這會使裝置将入向呼叫發送到dsp資源。
步驟1 根據國家的isdn部署情況來配置isdn交換機類型。
步驟2 配置dsp時鐘,将它與pstn時鐘進行同步。
步驟3 配置e1線路編碼,配置時需要向服務提供商查詢正确的設定資訊。
步驟4 配置e1幀格式,配置時需要向服務提供商查詢正确的設定資訊。
步驟5 配置時鐘源,指定哪一端需要提供時鐘資訊。
步驟6 配置邏輯語音接口,定義用于傳輸語音的信道。
步驟7 為使用可變長編号計劃的國家配置isdn重疊接收。
步驟8 将入站isdn呼叫配置為語音呼叫,這些呼叫将會被直接發送到dsp。
步驟9 如果需要的話,根據配置重置接口。
例1-20所示為本例的完整配置。
例1-20 pri中繼
在路由器上配置好語音接口後,管理者可以依照以下步驟檢查設定的運作情況。
步驟1 摘下與路由器相連的電話裝置的聽筒,檢查有無撥号音。需要注意的是,在目前的cisco ios版本中,管理者需要先為被測試的語音接口配置pots dial peer,才可以聽到撥号音。
步驟2 聽到撥号音後,檢查裝置的dtmf檢測功能。若在使用者撥打了1位号碼後,撥号音停止了,則說明語音接口的配置基本正确。
步驟3 使用指令show voice port summary檢視路由器上的語音接口的接口号。
步驟4 使用指令show voice port檢查語音接口的參數設定。
步驟5 使用指令show running-config檢查數字t1/e1連接配接的編碼複雜性設定。
步驟6 使用指令show controller檢查數字t1/e1控制器的狀态(up)以及是否有過告警報告,并顯示有關時鐘源的資訊以及其他的控制器設定。
步驟7 使用指令show voice dsp檢視所有dsp信道的語音信道配置資訊。
步驟8 使用指令show voice call summary檢查所有語音接口的呼叫狀态。
步驟9 使用指令show call active voice檢視活動呼叫表中的内容,這條指令會顯示目前通過路由器或集中器連接配接的所有呼叫資訊。
步驟10 使用指令show call history voice檢視呼叫曆史表中的内容。
下面是一些檢查數字語音接口配置的指令輸出樣例。例1-21顯示出指令show voice port summary的輸入樣例,陰影部分顯示了一個fxs接口的狀态。
例1-21 指令show voice port summary
例1-22所示為指令show voice port的輸出樣例。
例1-22 指令show voice port
例1-23所示為指令show controller t1的輸出樣例。管理者可以使用這個指令檢查控制器的工作狀态,以及幀同步、線路編碼、時鐘源。
例1-25所示為指令show voice call summary的輸出樣例。
例1-25 指令show voice call summary
例1-26所示為指令show call active voice的輸出樣例。
例1-26 指令show call active voice
例1-27所示為指令show call history voice的輸出樣例。
例1-27 指令show call history voice
信道組合(channel bank)特性通過使用cas信令,能夠在同一nm-hd-2ve子產品(2插槽48信道高密度語音網絡子產品,2-slot 48-channel high-density voice network module)上的模拟語音接口和數字ds0之間,提供tdm交叉連接配接(cross-connect)功能,如圖1-79所示。交叉連接配接網絡好比是将t1/e1 cas中繼上指定時隙與模拟語音接口連接配接在一起的交換機。
該特性有如下限制。
交叉連接配接特性的配置必須在同一網絡子產品上進行。
最多有4個fxs或fxo接口能夠被交叉連接配接到一個t1接口。
無法配置bri到pri或模拟到bri/pri的交叉連接配接;交叉連接配接特性僅适用于模拟到t1/e1 cas(也就是ds0組)。
ds0組必須僅包含一個時隙。ds0組所使用的信令類型必須與模拟語音接口所使用的信令類型相同。
當管理者在t1控制器上使用信道組合特性時,其餘未使用的ds0組不能用于部分pri信令。
為了在模拟語音接口和t1 ds0之間建立信道組和連接配接(交叉連接配接),管理者需要在全局配置模式中使用指令connect。這條指令中包含的參數有模拟語音接口識别符以及需要被交叉連接配接的控制器識别符和ds0号碼。例1-28根據圖1-79的要求,給出了将ds0與模拟端口交叉連接配接的配置指令。
例1-28 ds0與模拟端口交叉連接配接
回聲是指當使用者打電話時,能從電話聽筒中聽到自己的聲音。當同步控制适當時,回聲并不會為使用者的會話帶來任何問題;但當回聲的傳回間隔超過了25 ms(大約),回聲就會對說話者造成影響。在傳統電話網絡中,回聲通常是由阻抗不比對導緻的,這通常發生在4線網絡向2線本地環路轉換的環節。
回聲的産生
圖1-80所示案例為2線到4線的混合鍊路。混合回聲是由混合鍊路上的阻抗不比對造成的。這種不比對導裝置将傳輸(tx)信号當成了接收(rx)信号。
telco(電話公司)通常會使用自己的調整技術來使回聲最小化。在telco環境中總是存在回聲的,但低延遲和低振幅會使回聲變得無關緊要。
當回聲是個不容忽視的問題時,環境中一定存在下列條件。
在tx和rx路徑之間存在模拟信号洩漏路徑。
過長的回聲傳回延遲使使用者意識到回聲。
過高的回聲振幅使使用者意識到回聲。
講話人回聲
講話人回聲(talker echo)是指講話人發出的聲音能量,通過主用信道路徑傳遞出去,并被耦合進遠端(或尾端線路)的接收路徑中。在這種情況中,講話人會聽到自己的聲音,回聲經過了回聲路徑上的總延遲時間後,又回到了講話人這邊。當回聲信号的振幅和延遲都足夠大時,回聲就會對使用者造成影響,甚至對正常的通話造成影響。如圖1-81所示,講話人回聲通常是由pstn網絡中出現的2線到4線的轉換直接導緻的。
收聽者回聲
收聽者回聲(listener echo)發生在遠端,是由循環的語音能量引起的,如圖1-82所示。收聽者回聲是由2線和4線混合線路的轉換導緻的(由重複的回聲導緻)。講話人的聲音被遠端混合線路重複,且當回聲回到收聽者這邊時,收聽者這邊的混合線路會重複回聲,并将其發送到講話人那邊。最終的效果就是收聽者既聽到了講話人的聲音,同時也聽到了講話人的回聲。
回聲消除
管理者可以使用回聲消除(echo canceller)工具來控制回聲。回聲消除器能夠降低從rx路徑(從網關出來,進入尾端線路)洩露到tx路徑(從尾端線路進入網關)的回聲。在語音網關中的回聲消除器看來,rx信令是穿越網絡,從另一個地點發送來的聲音;tx信令是兩種聲音的混合—另一個地點的語音通話和原始語音的回聲,後者來自于初始端的尾段線路,并被發送到接收端。
回聲消除器用于pstn尾端線路上,用來消除尾端線路上産生的回聲。在源端網關上,回聲消除是面向尾端線路的。在設計中,回聲消除被時間總量所限,這裡的時間指的是收到反射聲音前等待的時間,這段時間稱為回聲尾部(echo tail)。回聲尾部通常為32 ms。
cisco語音網關中的dsp固件提供了回聲消除功能,且該功能的運作還需要依賴于dsp提供的其他功能,比如dsp協定和壓縮算法。在分組語音網絡中,回聲消除器内置于低比特編碼中,并運作在每個dsp中。
回聲消除器的運作
當信令從尾端線路發出并進入wan時,回聲消除器負責把信令中的回聲部分移除。為了實作這個目的,回聲消除器會習得尾端線路的電氣特性,在記憶體中形成自己的尾端線路類型,并根據目前和之前的rx信令,評估并建立出回聲信号。之後,回聲消除器會把評估出的回聲從實際的tx信令(從尾端線路中發出)中抽出。由于回聲消除器會監測評估中的錯誤,是以評估品質會得到持續增長。
回聲消除器的組成部分
典型的回聲消除器包括兩部分内容—卷積處理器(convolution processor)和nlp(非線性處理器,nonlinear processor),如圖1-83所示。
測量并影響回聲消除功能的變量包括erl、erle、acom、輸出衰減(output attenuation)和輸入增益(input gain)。
erl(回聲傳回損耗,echo return loss):表示傳回回聲的衰減(越大越好)。
erle(erl增強,erl enhancement):消除器帶來的額外回聲損耗。
acom(綜合值,a combined value) = erl + erle(越大越好)。
通過輸出衰減和輸入增益,将erl調整為至少6 db。
卷積處理器首先會捕獲并儲存發往遠端混合線路的出站信号,然後它切換到監測模式,當有回聲信号傳回時,它會評估入站回聲信号的級别,并從回聲信号中減去原始語音信号的衰減。
評估原始信号衰減級别所花費的時間稱為收斂時間(convergence time)。由于收斂處理器要求将語音信号儲存在記憶體中,是以回聲消除器對尾端線路延遲的收斂做出了限制,通常收斂時間為64 ms、96 ms以及最長的128 ms。收斂完成後,卷積處理器将提供18 db的rele。由于傳統模拟電話線路提供了至少12 db的erl(也就是回聲消除器與遠端混合線路之間的回聲路徑損耗),是以收斂回聲消除器的預期erl參數大概為30 db或更高。
配置回聲消除器
回聲消除器收斂(也稱為尾端收斂或尾端長度)指的是回聲消除器把估算出的回聲存儲到記憶體中的時間長短。回聲消除器能夠評估最大回聲延遲。
回聲消除器面向一條固定的尾端線路,且把線路分為輸入和輸出。若一個詞進入了尾端線路,回聲就是延遲且衰減後的這個詞,這裡的延遲和衰減取決于回聲源的數量及其相關的延遲。經過一段特定的時間後,線路上的信号會衰減為零。這段時間稱為尾端線路的震蕩時間(ringing time),即所有信号震蕩最終消失不見所需的時間。為了徹底消除全部回聲,回聲消除器的收斂時間必須與尾端線路的震蕩時間一樣長。管理者可以使用下列指令來設定尾端收斂(在不同的cisco ios平台上,可配置的時間選項及其預設值有所不同)。
舉例來說,若管理者将最差環境erl設定為6(echo-cancel erl worst-case 6),則使用者打電話時,經過信号從初始源傳回(回聲)的時間後,可能會獲得至少6 db的信号衰減。通常管理者沒必要更改預設值6。管理者設定的最差環境erl并不會直接修改入向和出向信号,這個配置參數隻是為了幫助回聲消除器區分回聲和新的信号。
管理者可以在語音接口配置模式下,使用指令echo-cancel enable和指令no echo-cancel enable來重新啟用和禁用回聲消除器。預設情況下,回聲消除器使啟用的。
1“呼叫線路末段”指的是電話裝置與其直連的模拟/數字裝置之間的連接配接線路。—譯者注
2正極線和負極線(tip and ring)表示組成電話配線電路的兩條線路,文中的“回路”就是指“正極線和負極線之間的回路”。——譯者注
3雙占(glare)也就是呼叫沖突(call collision)。——譯者注
4receiver off-hook tone 也就是我們常說的“催挂音”。——譯者注
5busyout(置忙)。指令show voice busyout是顯示所有受監控接口的置忙資訊,并列出目前處于置忙狀态的語音接口及其原因。——譯者注
6b信道有多種習慣叫法,其中以承載信道、資料信道、語音信道最為常見。本章中可能根據情景交替使用這幾種說法。——譯者注
7這裡的奪“位”,指的是奪走1個“比特”,也稱為“比特位”。在下文cas原理的介紹中,會根據不同情景替換使用這幾種說法。僅用于表示機關(bit)的則保留原文。——譯者注