基于Asterisk的VoIP軟電話研究與仿真

蔣 華， 曲艷博 ， 潘文吉， 楊 磊， 王 坤

（1.北京電子科技學院 通信工程系，北京 100070；2.西安電子科技大學 通信工程學院，陜西 西安 710071）

VoIP（Voice over Internet Protocol）即通過 Internet進行語音通信，將模擬的聲音信號經(jīng)過壓縮與封包之后，以數(shù)據(jù)包的形式在IP網(wǎng)絡上進行語音信號的傳輸。VoIP不僅具有成本低、頻帶利用率高、話費低等優(yōu)點，通過把傳統(tǒng)的電話網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)進行高效的資源整合，就可以充分利用帶寬資源進行文本、語音、視頻及多方會議等形式的通信。隨著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡帶寬的不斷發(fā)展，VoIP技術(shù)也日趨成熟，尤其是發(fā)達國家VoIP市場規(guī)模在迅速擴大[1]。VoIP電話的核心設備是網(wǎng)關(guān)。集電話，傳真，調(diào)制解調(diào)器等功能于一體的PBX（專用交換機）完成企業(yè)內(nèi)部之間以及與公共電信網(wǎng)絡的電話交換，但傳統(tǒng)的PBX存在缺點有：對新興的CTI（計算機與電話集成）和VoIP支持不夠；傳統(tǒng)的PBX都采用的是專用技術(shù)，缺乏開放性和標準性，并且價格昂貴。解決它的缺點的措施是IPPBX技術(shù)。而數(shù)據(jù)網(wǎng)的飛速擴大和公眾對分組交換的廣泛接受及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用促成了VoIPPBX的發(fā)展。

1 Asterisk簡介

Asterisk是一個開放源代碼的軟件VoIP PBX系統(tǒng)，是一個運行在Linux環(huán)境下的純軟件的實施方案，它可以運行PBX的所有功能，同時還可以提供語音郵件服務、電話會議等增值服務[2]。Asterisk既支持傳統(tǒng)的模擬電話設備和數(shù)字電話設備，也支持新興的VoIP語音系統(tǒng)。Asterisk包含所有的用于構(gòu)建 PBX系統(tǒng)、IVR系統(tǒng)，如各種 VoIP協(xié)議的驅(qū)動、各種PSTN接口卡和設備的驅(qū)動、存取公司目錄系統(tǒng)的LDAP集成、單方和多方呼叫橋接，系統(tǒng)集成商或開發(fā)者能夠利用它的這些自身的優(yōu)點快速生成一個語音使能系統(tǒng)。由Asterisk構(gòu)成的VoIP系統(tǒng)已經(jīng)漸漸成為中小型企業(yè)的首選方案[3]。本文中以Asterisk作為VoIP網(wǎng)關(guān)為例進行實驗。

2 實驗仿真環(huán)境配置

本實驗的系統(tǒng)環(huán)境為雙系統(tǒng)，主機為Windows7系統(tǒng)，主機上的虛擬機VM Virtualbox裝有Linux系統(tǒng)，版本為Ubuntu10.04，安裝開發(fā)工具以及開發(fā)庫。此外，還需要的軟件包括Asterisk源代碼包 asterisk-1.6.1.20.tar.gz，版本:1.6.1.20；eyebeam 版本:1.5.14.4；X-Lite 版本：3.0。

2.1 Asterisk的安裝

在Linux下安裝Asterisk需要以管理員身份進行操作，主要步驟包括：環(huán)境檢測和預配置、重新編譯Asterisk程序和安裝Asterisk程序。在安裝時要注意用戶權(quán)限，同時可能還需要清除陳舊的已編譯文件，其命令是make clean。另外個人計算機管理的方便，可以選擇將壓縮包解壓到指定的文件夾，如asterisk-1.6.1.20，這樣可以做到見名知意。如果有需要，還可以安裝配置模板、網(wǎng)頁語音信箱等功能。

2.2 Asterisk的配置

Asterisk提供了很多的基本撥號語法及應用的撥號函數(shù)，它共有40多個配置文件，通過Asterisk特有的語法修改特有的配置文件，才能實現(xiàn)通話的基本功能，同時可以實現(xiàn)針對不同的用戶實現(xiàn)不同的通信功能[4]。這里主要介紹SIP對象配置文件和撥號規(guī)則配置文件的詳細配置。

2.2.1 配置SIP對象配置文件

Asterisk服務器的SIP對象配置文件是在/asterisk下的sip.conf文件。打開 /etc/asterisk/sip.conf文件，增加以下用戶定義小節(jié)即自定義的SIP配置段[5]。主要包括支持的編碼方式、用戶名、用戶密碼、指定主機位置的方式、指定在撥號規(guī)則文件中使用那一套撥號規(guī)則等。如下是名字為9001的小節(jié)配置細則。其他用戶的小節(jié)可參考此小節(jié)配置。

[9001]；定義名字為“9001”的小節(jié)

videosupport=yes

type=friend

username=9001

secret=9001

host=dynamic

context=demo

disallow=all

allow=h264，g729

dtmfmode=rfc2833

canreinvite=no

maxcallbitrate=384

2.2.2 配置撥號規(guī)則配置文件

撥號規(guī)則配置文件是在/asterisk下的extensions.conf，需要在這個文件的末尾增加以下內(nèi)容：

[demo]

exten=>_9.，1，Dial（SIP/${EXTEN}，20，r）

這里的_9.表示匹配所有9為首字的任意長度的字符的用戶撥號，Dial表示撥號執(zhí)行動作，即這是APP應用程序，當你撥打9001時，${EXTEN}的值就是9001，20表示撥號超過20秒后就會自動跳躍執(zhí)行次序。

3 VoIP軟電話實驗仿真

由于本次仿真實驗是在一臺主機上進行，所以采用了兩種軟電話，分別是：eyebeam版本:1.5.14.4及X-Lite版本：3.0。使用eyebeam和X-Lite注冊9001和9003這兩個SIP用戶到Asterisk上去，并且使其互相呼叫并通話[6]。

3.1 在軟終端eyebeam上注冊用戶9001

將軟終端eyebeam上用戶9001注冊到軟交換Asterisk上的配置如圖1所示，主要包括用戶名、密碼、域名、代理等。這里不使用代理，即Asterisk服務器同時兼做用戶代理服務器和代理。

圖1 軟終端eyebeam上用戶9001的注冊Fig.1 Registration of 9001 on soft client eyebeam

3.2 在軟終端X-Lite上注冊用戶9003

將軟終端X-Lite上用戶9003注冊到軟交換Asterisk上的配置與用戶9001的配置相同，也包括用戶名、密碼、域名、代理等，這里不再給出圖。

3.3 軟終端間通話

要想在軟電話將進行通話，需要保證用戶都可以聯(lián)網(wǎng)，這個網(wǎng)可以是局域網(wǎng)也可以是互聯(lián)網(wǎng)，這里使用局域網(wǎng)。首先配置Linux虛擬機地址為192.168.1.9，主機地址為192.168.1.12，即使虛擬機和主機在一個局域網(wǎng)內(nèi)以保證可以互通。然后在Linux終端啟動Asterisk服務，命令是/usr/sbin/safe_asterisk。這樣已注冊的雙方就可以通話了。用戶9001為主叫，與用戶9003通話的過程如圖2所示。

3.4 進入Asterisk后臺觀察

實驗結(jié)果還可以在Asterisk服務器后臺進行觀察。通過在管理員權(quán)限下輸入命令/usr/sbin/asterisk-crvvvvvvv進入后臺觀察已注冊用戶的情況，檢測用戶的注冊、撥號、通話及掛斷等動作。觀察情況如圖3所示。

從后臺觀察到的情況表明用戶9001與9001已注冊。當用戶9001主叫用戶9003時，可以觀察到9003振鈴中，以及被叫9003摘機應答、掛斷等一系列動作。這些觀察到的情況表明Asterisk確實是充當了VoIP網(wǎng)關(guān)，可以承載SIP通信。

4 結(jié)束語

IP電話系統(tǒng)具有可靠性強、安全性好等優(yōu)點，可在局域網(wǎng)或Internet上使用，還可以擴展成融文本、視頻會議于一體的網(wǎng)絡交互式多媒體系統(tǒng)。本文介紹了Asterisk的安裝過程、部分配置步驟，并利用其作為VoIP網(wǎng)關(guān)進行了實驗仿真，更深的研究還需要更多的時間研究。Asterisk與Linux等開源項目結(jié)合，可以在原有網(wǎng)絡基礎(chǔ)上為企業(yè)提供IP語音解決方案，具有廣闊的應用前景。

圖2 雙方通話過程Fig.2 Process of communication between them

圖3 后臺觀察情況Fig.3 Observation on the station

[1]蔡云剛.VoIP網(wǎng)絡淺析 [J].網(wǎng)絡安全技術(shù)與應用，2009（12）34-36.CAIYun-gang.Analysis of VoIPnetwork[J].Network Security Technology&Application，2009，12:34-36.

[2]鄒慧.基于Asterisk的VoIP系統(tǒng)實驗研究[D].北京:北京交通大學，2009.

[3]劉薇.基于Asterisk的電話會議系統(tǒng)研究與設計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010（8）:77-79.LIU Wei.Research and design of conference phone system based on asterisk[J].Modern Electronic Technique，2010（8）:77-79.

[4]王繼鵬.基于Asterisk構(gòu)建中小型公司IP-PBX通信系統(tǒng)的研究[D].西安：西北工業(yè)大學，2007.

[5]Asterisk Development Team.Asterisk Reference Information Version 1.6.0.28[EB/OL].Asterisk.org，[2010-5-17].http://www.asterisk.org.

[6]張登銀，孫精科.VoIP技術(shù)分析與系統(tǒng)設計[M].北京:人民郵電出版社，2003.

[7]鳥哥.鳥哥的Linux私房菜[M].2版.北京:人民郵電出版社，2007.

[8]陳錫生，糜正琨.現(xiàn)代電信交換[M].北京:北京郵電大學出版社，1999.