一种H3C WiFi语音的设计和实现

 

　　应用背景

　　WLAN和VoIP是目前的IT产业领域关注的热点，因此使用WLAN提供语音服务（WiFi语音）的终端设备也就应运而生。 WiFi语音终端设备利用现有的WLAN网络实现无线的VoIP语音通话，用户可以通过WiFi语音终端设备在WLAN网络的覆盖范围内随时进行语音通话，既发挥了IP网络成本低的特点，用户又能享受到WLAN带来的方便性。

　　按照统计，WiFi手机终端的出货量在快速增长，预计到2010年将超过1.3亿部。随着WiFi终端的逐步成熟，WiFi语音正在成为运营商、大企业的关注热点。近日，工信部正式允许支持WAPI功能的WiFi手机入网，一些品牌如MOTO A3100 WiFi手机已经正式上市。但是当前WiFi语音推广也面临一些现实困难。

　　标准迟迟没建立

　　要保证WiFi语音能够正常建立需要对环境进行严格的测试，让各个厂商有一个真正的标准，这样才能保证WiFi语音产品的大批量研发与生产。FMCA（Fixed-Mobile Convergence Alliance）组织测试过一些WiFi语音终端款型，也在推动制定相应的规范，但目前还没有相关的标准草案正式推出。

　　语音信号衰减与延迟问题

　　由于无线信号不如有线那样稳定，各个地方存在着盲区和信号弱的问题。此时通过WiFi语音设备无法保证正常通讯。所以WiFi语音推广组织一直在研究信号覆盖强度。此外，延迟也是一个需要考虑的问题。现代WiFi网络的AP密度很高，每个AP覆盖的范围有限。按正常速度行走，每几秒钟就可能发生漫游。为降低由漫游引起的突发丢包的影响，必须尽可能缩短漫游时间。IEEE和WiFi联盟正在讨论是否应把漫游时间限制在50ms之内。

　　企业WiFi语音解决方案

　　企业内部部署WLAN和语音系统。企业员工使用WLAN/GSM双模手机可在WLAN覆盖区优先通过WiFi网络实现内部通话，参加电话会议，也可拨打PSTN外线电话，代替座机和手机的功能。

　　企业的WiFi手机号码可以采用内部号码，由企业自己进行统一管理。企业可在各地放置PBX设备来和本地PSTN网络互通。由于在企业内部部署了语音业务系统，可以灵活扩展一些基于WiFi手机的增值业务应用，如WiFi短信、视频会议、即时通信等。

　

　

　　运营商WiFi语音解决方案

　　固网运营商希望充分利用NGN和城域网的资源，开展VoIP语音业务。WiFi语音技术的出现使得固网运营商可通过建设WLAN网络，提供语音等增值业务。

　　WiFi手机可以注册到运营商NGN网络，利用NGN的网络资源开展语音业务。合法的WiFi手机用户通过后，先接入到WiFi网络，然后发送SIP注册报文到软交换系统注册。当用户发起呼叫时，首先通过softswitch建立号码路由，然后和对端建立信令连接。如果手机呼叫外部PSTN电话，则需要通过TG中继。计费和话单由软交换语音业务系统完成。

　　H3C WiFi语音解决方案的特色

　　·可提供AP、无线控制器、语音服务器和语音网关整体解决方案。

　　·FIT AP+AC方案可实现无线网络的集中管理，还可实现灵活的二、三层网络漫游。

　　·支持MAC地址，WPA-PSK等，防止非法用户接入。

　　·端到端的QoS解决方案保证语音业务的优先传输。

　　·支持和业界主流WiFi手机互通。

　　.MSR设备集成语音网关功能，结合WX3024无线交换机（集成交换、POE和无线控制器功能），可实现中小企业的低成本、一体化WiFi语音解决方案。

　　.解决方案支持WiFi手机不在线前转特性，当WiFi手机离线，呼叫可由语音服务器自动转接到用户的GSM/CDMA系统，用户无需重新拨号即可保持呼叫畅通。

　　解决方案组件简介

　　语音服务器

　　VCX（Voice Communication eXchange） V7000系列服务器，是H3C WiFi语音解决方案的部件，与MSR系列语音网关、WLAN设备以及WiFi手机等部件共同组网，提供整体解决方案。VCX采用Linux操作系统、IBM刀片服务器、标准IETF SIP协议，提供IP Telephony（以下简称IPT）、IP Messaging（以下简称IPM）、IP Conferencing（以下简称IPC）等组件，为企业提供IP语音业务、IP消息业务和IP会议业务。

　　VCX IPT组件，提供用户管理、终端注册管理、呼叫路由管理、电话业务管理等功能，管理MSR系列语音网关、31系列IP话机等。VCX IPM组件，提供语音邮件、传真邮件、统一消息、自动话务台、FMFM等功能。IPC组件，提供预约会议、即时会议和方便易用的会议控制功能。

　　VCX V7000系列服务器，包括V7005、V7205、V7310等三个型号。其中，IPT、IPM组件可安装在V7005、V7205服务器上；而IPC组件可安装在V7005、V7310服务器上。IPT和IPM组件还可共同安装在一台V7005或者V7205服务器上。

　　VCX V7000系列语音服务器通过不同的主许可证，来激活不同的业务组件；同时，通过不同的从许可证，来控制不同业务组件的容量大小。当实际容量超过单机容量时，可采用多机组网的方式，来扩充业务系统的容量。

　　语音网关

　　MSR语音网关的主要作用是完成语音或传真信号的接入，将模拟语音、传真信号转换成数字信号进行分组后打成IP包，通过网络侧以太网接口接入到IP网络进行转发。

　　H3C MSR语音网关通过灵活扩展语音模块的方式提供各种语音接入功能，该系列设备提供的语音接口卡主要有FXO、E&M、BSV和E1等几种类型，在接口密度分布上既支持低密度接口板卡也有高密度接口板卡，这些接口可直接连接普通电话/传真机，还可通过ATO及E1等中继连接PBX交换机，当采用E1连接PBX交换机时，支持R2信令、ISDN PRI接口上的DSS1用户信令和Q.SIG信令，提供拨号/二次拨号服务，极大地提高了语音接入的接口类型和支持的业务范围。

　　MSR语音网关通过H3C ComwareV5网络操作系统平台实现语音功能，除支持完善的语音接入功能外，还能提供丰富的语音业务，如实现呼叫保持、呼叫等待、呼叫前转、呼叫转移、三方电话会议、SIP本地存活、断电逃生、Centrex改造等PSTN补充业务。

　　WLAN产品

　　无线局域网络（Wireless Local Area Networks; WLAN）是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency; RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。

　　H3C具有FIT AP/FAT AP全系列无线产品。高端无线控制器产品WX6103,是业界款支持万兆的、采用多核处理器的产品，单个控制板可以提供高达640个AP的接入、管理能力。WX3024无线控制器，集成24个交换口，同时支持POE+以太网供电功能。H3C同时还提供插卡形式的控制器，配合S9500、S7500系列交换机使用，具备更高的系统容量、性能及可靠性。

　　WiFi手机终端

　　目前主流厂商支持WiFi功能的手机已经很普遍，工信部也放开了对手机支持WiFi接口的限制。但并不等于就可以通过WiFi打电话，还需要内置VOIP客户端的支持。

　　早期的WiFi语音终端只支持802.11b模式，随着技术的发展，目前主流的WiFi手机都支持802.11b/g兼容模式，部分WiFi手机可以支持802.11a模式（如Spectrlink 8000系列）。WiFi手机分为2种，一种是单模手机，即只支持WiFi功能，另一种是双模手机，同时支持GSM/CDMA功能和WiFi功能。WiFi手机一般内置语音客户端软件，绝大多数是基于SIP协议的。

　　尽管很多终端都已经支持WiFi功能，但很多只支持WiFi接口，不支持内置SIP客户端软件，如HP,多普达，BlackBerry和Apple等，需要第三方的SIP软件才能通过WiFi通话，协议兼容性和后期维护很难保证。因此双模手机选型余地较小，而单模手机相对来说更成熟些，选择范围更大，在国内也有过一些商用的。