第三章:通过模拟语音端口路由呼叫

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当地呼叫

本地调用，如图3 - 1，发生在连接到一个Cisco的启用语音路由器的两个电话之间。这种类型的呼叫完全由路由器处理，不会通过外部网络旅行。这两个电话直接连接到路由器上的外汇站（FXS）端口。

图3 - 1

当地呼叫

本地电话的一个例子是一名工作人员呼叫同一办公室的另一名工作人员。这个呼叫在同一个语音路由器上的两个端口之间切换。

在网上打电话

联网呼叫发生在同一数据网络上的两台电话之间，如图所示图3 - 2．这些呼叫可以通过一个或多个Cisco语音路由器进行路由，但呼叫仍然在同一个数据网络上。边缘电话通过FXS端口或PBX连接到网络，PBX通常通过T1连接到网络。通过交换机连接到网络的IP电话通过思科统一通信管理器进行网络呼叫。跨数据网络的连接可以是局域网连接(如在校园环境中)，也可以是广域网连接(如在企业环境中)。

图3 - 2

在网上打电话

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注意:将语音数据路由到广域网而不是PSTN的行为称为toll-bypass．最初，公司使用这种策略节省了大量资金，这是启用voip网络的第一个主要商业好处。

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网上呼叫的一个例子是一个职员在远程办公室致电另一个员工的工作人员。呼叫从IP网络跨IP网络发送从本地语音的路由器发送，并终止在远程Office启用语音的路由器上。

Off-Net调用

图3 - 3显示了缺课呼叫的示例。要访问PSTN，用户可以从直接连接到Cisco支持思科语音路由器或PBX的电话拨打访问代码（例如9）。与PSTN的连接通常是通过外汇交换机（FXO）端口或数字T1或E1连接的单个模拟连接。

图3 - 3

Off-Net调用

缺课呼叫的一个例子是一个名为位于同一个城市的客户的工作人员。呼叫从启用作为PSTN的网关的本地启用语音路由器发送。然后将呼叫发送到PSTN以进行呼叫终止。

PLAR电话

当第一部电话挂断时，PLAR呼叫自动将一部电话连接到另一部电话，如图所示图3 - 4．当发生此连接时，用户不会获得拨号音，因为电话连接到的启用语音端口是用特定号码进行拨打的预配置。PLAR连接可以在任何类型的信令之间工作，包括E＆M，FXO，FXS或模拟和数字接口的任何组合。例如，您可能在机票柜台上遇到了PLAR连接，您可以拿起手机，并立即与航空公司代表联系。

图3 - 4

PLAR电话

PLAR呼叫的一个例子是客户拾取位于Office大厅的客户服务电话，并自动连接到客户服务代表，而无需拨打任何数字。基于语音端口的PLAR配置自动拨打呼叫。在这种情况下，一旦手机脱离挂钩，就可以启用语音路由器生成预配置的数字以放置呼叫。

PBX到PBX呼叫

pbx呼叫，如图所示图3 - 5，始于一个站点的PBX，并在使用网络作为两个位置之间的传输时终止在另一个站点的PBX。许多业务环境将网站连接有私人绑定器。当迁移到融合的语音和数据网络时，可以在IP网络上仿真相同的绑架连接。与网络的现代PBX连接通常是数字T1或E1，具有通道相关信令（CAS）或主速率接口（PRI）信令，但PBX连接也可以是模拟的。

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注意:PBX-to-PBX呼叫是另一种形式的收费旁路。

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PBX-to-PBX呼叫的一个例子是一个工作人员在远程办公室呼叫另一个工作人员。呼叫从本地PBX通过语音路由器发送，跨越IP网络，通过远程语音路由器，并在远程办公室PBX上终止。

图3 - 5

PBX到PBX呼叫

搅拌机中继线电话

作为整体迁移策略的一部分，企业可以用思科统一通信管理器取代pbx。这包括连接到IP网络的IP电话。思科统一通信管理器执行以前由PBX提供的呼叫路由功能。当放置一个IP电话使用思科统一通信管理器配置,评估是否调用调用注定其控制下的另一个IP电话或者电话必须被路由到一个远程思科统一通信管理器调用完成。集群间中继呼叫，如图3 - 6，在Cisco Unified Communications Manager集群之间使用中继路由。

图3 - 6

搅拌机中继线电话

集群间中继呼叫的一个例子是一个工作人员通过IP电话呼叫远程办公室的另一个工作人员。呼叫设置由每个位置的思科统一通信管理器处理。通话建立后，IP话机生成RTP (Real-time Transport Protocol)段，用于站点间传输语音数据。

网上到净呼叫

在规划弹性调用路由策略时，如果主路径失败，您可能需要通过辅助路径重新路由调用。一种网络内到网络外的呼叫，如图3 - 7，始于内部网络，并且通常向外部网络路由到PSTN。当网络链路关闭或者网络变得过载时，可能需要在网络上禁止净呼叫切换功能，并且无法处理所呈现的所有呼叫。

图3 - 7

网上到净呼叫

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注意:由于拨号计划配置的原因，可能会发生网上到外网的呼叫，或者它们可能被呼叫允许控制(CAC)重定向。

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禁止网络上网的一个例子是一个员工在远程办公室呼叫另一个员工，而WAN链接拥挤。当启用语音的路由器确定它无法在WAN链路上完成呼叫时，它将呼叫与PSTN发送到适当的拨打数字，以通过PSTN网络终止远程办公室的呼叫。

下面的步骤，编号图3 - 7，总结网络内到网络外的呼叫流程:

步骤1。网络中的用户向远程站点发起呼叫。

第2步。WAN网关的输出下降或拥塞，因此呼叫被重新路由。

步骤3。通话连接PSTN。

第四步。PSTN完成对远程站点的调用。

语音端口应用示例汇总

表3-1列出了每种类型的呼叫的应用程序示例。

表3-1语音接口呼叫类型

在Cisco IOS路由器上引入模拟语音端口

将语音设备连接到网络基础设施需要深入了解每种接口类型的信号和电气特性。匹配不当的电子元件会引起回声，并造成较差的音频质量。配置用于国际实施的设备需要了解具体国家的情况。介绍模拟语音接口、模拟信令和模拟语音接口的配置参数。

语音港口

路由器和接入服务器上的语音端口模拟物理电话交换连接，以便语音呼叫及其相关的信令可以在分组网络和电路交换网络或设备之间完整地传输。要进行语音呼叫，必须在呼叫两端的电话设备之间传递某些信息，例如设备的挂机状态、线路的可用性以及来电是否试图到达某个设备。这种信息被称为信令，为了对其进行正确的处理，直接连接在呼叫段两端的设备必须使用相同类型的信令。

分组网络中的设备必须配置成以电路交换网络能够理解的方式传送信令信息。他们还必须能够理解从电路交换网络接收到的信号信息。这可以通过在路由器或接入服务器中安装适当的语音硬件，以及配置连接到电话设备或电路交换网络的语音端口来实现。图3 - 8显示如何使用语音端口的典型示例。

信令界面

路由器和接入服务器的语音端口通过信令接口将路由器、接入服务器或呼叫控制设备与电话、传真机、pbx、PSTN中央局交换机等电话设备进行物理连接。

这些信号接口产生一些信息，比如

• 钩子状态

• 铃声

• 线癫痫发作

路由器的语音端口硬件和软件需要配置为发送和接收与它们连接的设备所使用的相同类型的信令，这样通话就可以在分组网络和电路交换网络之间顺畅地交换。

图3 - 8

语音港口

下一部分中讨论的信令接口包括FXO，FXS和E＆M，其是模拟接口的类型。数字信令界面包括T1，E1和ISDN。一些数字连接模拟FXO，FXS和E＆M接口。重要的是要知道哪种信令方法连接连接的电话侧使用并将路由器配置和语音接口硬件匹配到该信令方法。

模拟声音的港口

模拟语音端口接口将分组网络中的路由器连接到电话网络中的模拟二线或四线电路。双线电路连接模拟电话或传真设备，四线电路连接pbx。到PSTN CO的连接通常使用数字接口。思科网关支持三种类型的模拟语音接口，如图3 - 9．

下面分别对这三种模拟语音接口进行详细的说明:

• FXS：FXS接口将路由器或接入服务器连接到终端用户设备，如电话、传真机或调制解调器。FXS接口为基站提供铃声、电压和拨号音，包括一个用于基本电话设备、键集和pbx的RJ-11连接器。

• 图3 - 9

  模拟声音的港口

• FXO:FXO接口用于中继或绑定线，连接到PSTN CO或不支持E＆M信令的PBX（当本地电信授权授权时）。此接口对非处外站应用程序有价值。标准RJ-11模块化电话电缆通过电话壁插座将FXO语音接口卡连接到PSTN或PBX。

• E＆M：中继电路连接电话交换机彼此。它们不会将最终用户设备连接到网络。最常见的模拟中继线形式是E＆M接口，它使用与中继音频路径分开的特殊信令路径来传达有关呼叫的信息。信令路径称为电子铅和M铅。从路由器到电话交换机或PBX的E＆M连接对于FXS和FXO连接是优选的，因为E＆M提供更好的答案和断开监控。

• E＆M的名称被认为是从短语耳朵和嘴巴或接收和传输源，但它也可能来自地球和磁通。这些名称的历史记录回到电话的早期日期，当CO侧有一个接地电路的钥匙时，另一侧有一个带有连接到电池的电磁铁的声音。采用耳朵和嘴的描述来帮助现场人员理解并确定电线中信号的方向。

  与串口一样，E＆M接口具有DTE / DCE类型的参考。在电信世界中，中继侧类似于DCE，通常与CO功能相关联。路由器充当界面的这一侧。另一侧被称为信令侧，如DTE，并且通常是诸如PBX的设备。

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注意:根据路由器与PSTN的连接方式，语音网关可能会为附加的密钥系统或PBX提供时钟，因为PSTN具有更精确的时钟，而语音网关可以将这种能力传递给下游设备。

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模拟信号

人的声音产生声波，电话将声波转换成类似于声音的电信号。由于线路噪声，模拟信号不稳定。模拟传输通过放大器进行增强，因为信号距离CO越远，信号就越弱。信号增强时，噪声也随之增强，这通常会导致连接失效。

在数字网络中，信号可以远距离传输，编码、再生和解码而不降低质量。中继器放大信号并将其清除到原来的状态。然后，中继器确定信号电平的原始序列，并将干净的信号发送到下一个网络目的地。

路由器上的语音端口和接入服务器将路由器或访问服务器物理地连接到电话，传真机，PBX和PSTN CO交换机等电话设备。这些设备可能使用几种类型的信令接口中的任何一种，以生成有关挂机状态，振铃和线路癫痫发作的信息。

信号技术可以放入三类中的一个：

• 监督:涉及检测循环或主干状态的变化。当检测到这些变化时，监控电路会产生预定响应。例如，电路（环路）可以接近连接呼叫。

• 解决:涉及将已拨数字(脉冲或音调)传递到PBX或CO。这些已拨数字为交换机提供到另一个电话或客户场所设备(CPE)的连接路径。

• 信息：向用户提供可听音调，表示某些条件，例如来电或繁忙的电话。

FXS和FXO监控信令

FXS和FXO接口表示挂机或摘机状态，并通过两种接入信令方法之一来捕获电话线:环路启动或地面启动。接入信号的类型由电话公司的服务类型决定。标准的家庭电话线使用环路启动，但商业电话可以订购地面启动线路代替。

循环开始

循环开始，如图所示图3 - 10，是比较常见的接入信令技术。当手机拿起(电话摘机)，这个动作关闭48V电路，从电话公司CO吸取电流，并指示状态的变化，这向CO发出信号，提供拨号音。CO向被呼叫的手机发送一个标准开/关模式的信号，使电话响。当被叫用户接听电话时，48V电路闭合，CO断开环电压。此时，两个电路在CO处连接在一起。

图3 - 10

循环启动信令

循环启动信令过程如下：

步骤1。在空闲状态下，电话、PBX或FXO模块有一个打开的双线环(tip和ring线路打开)。它可能是一个电话设置与手机挂机或PBX或FXO模块，产生一个开放之间的提示线和振铃线。CO或FXS等待一个产生电流的闭环。CO或FXS有一个环发生器连接到尖端线和环线上的-48VDC。

第2步。话机、PBX或FXO模块关闭tip线和振铃线之间的环路。电话取下手机或PBX或FXO模块关闭电路连接。CO或FXS模块检测到电流，然后产生拨号音，拨号音发送到电话机、PBX或FXO模块。这表示客户可以开始拨号。与此同时，CO或FXS模块通过在-48VDC环路上叠加20赫兹、90 VAC信号来获取电话、PBX或FXO模块的环路。此步骤使被叫话机振铃或向PBX或FXS模块发出有来电的信号。当电话机、PBX或FXO模块关闭尖端线和振铃线之间的电路后，CO或FXS模块将拆除该振铃。

步骤3。当被叫方拾取听筒时，电话机关闭了电路。PBX或FXS模块在具有可用资源以连接到被叫方时关闭电路。

循环开始有两个缺点：

• 没有办法防止CO和订户同时抓住相同线，称为眩光的条件。CO切换需要大约四秒钟循环它必须环的所有线条。响铃手机的这种延迟会导致眩光问题，因为Co Switch和电话机同时抓住一条线。发生这种情况时，启动呼叫的人几乎瞬间连接到被叫方，没有响铃音。

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  注意:防止眩光的最好方法是使用地面启动信号。

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• 它不提供FXO调用的交换机侧断开监控。Telephony Switch是PSTN，另一个PBX或键系统中的连接。此交换机期望路由器的FXO接口，它们看起来像一个电话到交换机，以挂断它通过其FXO端口接收的呼叫。但是，此功能未构建到接收呼叫的路由器。它仅适用于源自FXO端口的呼叫。

这些缺点在家用电话上通常不是问题，但随着商务电话的通话量增加，这些缺点变得更加明显。

地面开始

地面启动信号，如图所示图3-11，是另一个监督信号，如Loop-start，它提供了一种方法来指示语音网络中的钩子和脱钩条件。地启动信令主要用于切换到交换机连接。地面启动和环路启动信令之间的主要区别在于，地面开始需要接地检测在连接前的连接两端发生接地检测，然后在尖端和环形环路闭合之前发生。

图3-11

Ground-Start信号

通过使用地面和电流检测器使用允许网络的接地和电流检测器来指示独立于振铃信号的来电挂钩或扣押，并允许正面识别连接和断开连接。因为地面启动信令在接口的两端使用请求和/或确认开关，所以优选在高使用中继上的FXOS和其他信令方法。因此，地面启动信令通常用于PBX和循环开始行上的呼叫音量的业务之间的中继线可能导致眩光。

地面启动信令流程如下:

步骤1。在空闲状态下，尖端和环线都与地面断开连接。PBX和FXO不断监控地面的尖端线，CO和FXS不断监控地面的环线。电池（-48 VDC）仍然与环路启动信令一样连接到环线。

第2步。PBX或FXO将振铃线接地，以向CO或FXS表明有来电。CO或FXS感知环接地，然后接地tip lead，让PBX或FXO知道它已经准备好接收来电。

步骤3。PBX或FXO感测尖端，并响应尖端和环线之间的环路。它还消除了环形地面。

模拟地址信令

拨号阶段允许订阅者在另一个位置输入电话号码（地址）。客户将此编号与生成色调产生脉冲或触摸音（按钮）手机的旋转手机进入此数字。表3-2显示了双音多频（DTMF）拨号产生的频率音调。

表3-2 DTMF频率

电话使用两种不同的地址信号通知电话公司用户呼叫的地点:

• 脉冲拨号

• DTMF拨号

这些脉冲或音调通过双线双绞线电缆（尖端和环线）传输到CO开关。在语音网关上，FXO端口将地址信令发送到FXS端口。此地址表示呼叫的最终目的地。

旧旋转手机使用脉冲色调。这些手机的磁盘旋转以拨打号码。当磁盘旋转时，它会根据磁盘转化多次打开并关闭电路。交换设备计算了这些电路中断，以确定被叫号码。打开的封闭时间必须根据您所在的国家/地区的规格范围内。

如今，模拟电路使用DTMF音调来指示目标地址。DTMF将特定频率（由两个单独的音调组成）分配给触摸音电话拨号盘上的每个键。这两个音调的组合通知接收用户拨打的数字。

信息信号

FXS接口通过CP (call progress)音提供信息信令，具体如表3-3所示。这些CP音可以听到，FXS连接的设备使用这些CP音来指示通话状态。

表3-3网络呼叫进度提示音

表3-3所示的进度提示音是针对北美地区的电话系统。国际电话系统可以有一套完全不同的进度音。用户应该熟悉以下大部分的呼叫进度音:

• 拨号音:表示电话公司已准备好接收用户电话的数字。

• 忙音:表示由于远端电话已在使用中，因此无法完成呼叫。

• 回铃音(普通或PBX):Tone表示电话公司正试图代表用户完成通话。

• 拥塞：交换机之间使用进度音调，以指示长途电话网络中的拥塞当前防止处理电话呼叫。

• 重新排序：Tone表示所有本地电话线路都忙，因此无法处理电话。

• 接收器摘机：Tone是一种响亮的铃声，表示接电话的人长时间不接电话。

• 没有这样的数字：音调表示拨打的号码无法在交换机的路由表中找到。

E＆M信令

E&M是另一种主要用于pbx或其他网络到网络电话交换机(朗讯电子交换系统[5ESS]、北电DMS-100等)之间的信令技术。机电信令支持话音交换机之间的连接线式设施或信号。不同于将语音和信号叠加在同一条线路上，机电为每条线路使用不同的路径或导线。

接口的信令部分有六种不同的物理配置。它们是I-V型和信号系统直流5号(SSDC5)。挂机和摘机状态的信号传递方式不同，如表3-4所示。思科语音实现支持E&M类型I, II, III，和V。