基于Asterisk的电话会议系统研究与设计

0 引言
    近年来，通信行业的开源项目不断涌现，打破了传统电信设备制造商对电信技术的垄断，为下一代网络(NGN)的发展注入了无限活力。  Asterisk是一个由Digium公司发起的开放源代码软件，以通用公共许可证(GNU GPL)的授权方式发行。Asterisk运行在Linux上，以软件的方式实现了(专用分组交换机，PBX)的大部分功能，是一个较全面的通信平台，既支持传统的模拟电话设备和数字电话设备，也支持新兴的基于网络的VoIP语音系统。Asterisk在小企业预算可承受的范围内提供了商业交换机的功能和可伸缩性。

1 基于Asterisk技术的电话会议系统研究
1．1 Asterisk特点
    Asterisk是一款完全用软件实现，可以运行在Linux，BSD，MacOS X等操作系统上的IP分组交换机产品，是世界上最著名的开源VoIP服务器软件之一，为各国的VoIP爱好者所痴迷。实际上，Asterisk已经成为开源项目中语音交换和PBX的标准，而且基于Asterisk的VoIP解决方案也已成为许多中小企业的首选方案。Asterisk可以使用目前流行的编解码器和协议将VoIP电话系统与传统的公共交换电话系统集成起来，以较低的通话费用，提供较高的语音质量。
    Asterisk可以连接数目众多的接口类型，包括模拟接口、数字线路，也可以透明地桥接VoIP之间的一些协议，包括SIP，H．323，IAX，MGCP等协议。
1．2 Asterisk体系结构
    Asterisk体系结构简单，与传统电话技术的不同之处在于本质上扮演着一个中间件的角色，连接底层不同的电话技术到上层应用，创建了一个部署异构电话技术互通的持久性通信环境。
    Asterisk是基于模块化设计的，多种模块都可以在运行中通过动态模块加载并初始化，用户可以根据实际需要动态增加相应的模块。As-terisk提供了四种基本的API函数集，以便于不同组件的交互，如信道API、Codec转换器API、文件格式API及应用程序API。对于应用程序API允许第三方厂商开发基于Asterisk的应用程序，本文正是通过这些接口，完成在电话呼叫阶段与Asterisk的交互，实现电话会议系统。
1．3 系统开发环境
    在开发系统时，由于Asterisk源码便于在Linux中编译和运行，相对比较安全，对中小型软件的研发中，Linux可成为开发的首选操作系统。因此本系统选择Redhat Linux 9．0服务器版，在此基础上安装Asterisk软件包，该设计系统使用Asterisk开源平台。Asterisk的核心主要由三个包组成：Asterisk主程序(Asterisk)、Zapate电话驱动(Zaptel)和PRI库(libpri)，还有一些其他软件，如语音附加包等。要实现电话会议，只需在Asterisk上对zaptel．conf，zapata．conf，sip．conf，extensions．conf和meetme．conf进行配置，就可以通过固定模拟电话、SIP电话完成常规呼叫和电话会议等功能。开发语言采用PHP／MySQL／Apache。

2 基于Asterisk技术的电话会议系统设计
2．1 设计方案
    该系统是基于Web的电话会议业务，用户可以通过软终端、普通话机、SIP硬终端、手机等参加Web会议。会议管理员通过Web页面预约会议，并对会议进行实时管理，会议信息通过Web页面显示。
    Web电话会议系统的功能包括预约会议、创建会议、呼叫成员、会议结束后处理一些计费等一些基本的步骤。当许多用户并发开会时，如何保证用户间的独立性；大部分API都是异步调用，如何同步整个逻辑流程；这些都是在此设计中重点考虑的问题。
    (1)业务逻辑与Web服务器的通信。后台业务需要接收并处理Web页面发来的请求，同时向页面反馈处理结果。后台要响应所有页面Sess-ion发来的请求，因此这个问题可以分解为两个问题，一个是通信机制；另一个是页面Session与后台会议的对应关系。这个问题涉及到Web电话会议系统的架构，Web Conference业务是基于Web的业务，通过Asterisk软件平台提供的API／AGI实现。
    (2)业务逻辑对呼叫会话的管理。在开会过程中每个会议都要对应一个会议呼叫会话(CCSession)，通过这些呼叫会话向AGI网关发API调用请求，接收AGI网关的响应，区分响应该交给哪个业务处理，是对什么请求的响应。
    (3)业务逻辑对会议的管理。后台要并发处理多个会议，必须把这些会议组织起来。向上要提供会议状态，向下能够区分接收的API响应属于哪个会议或成员。
2．2 设计思路
    经过分析可以得出，Web电话会议系统的设计思路是：通过用户登录到Web服务器启动业务，页面通过PHPAGI调用Asterisk Manager API Action实现与Asterisk平台的交互。Asterisk调用AGI来访问数据库读取相应数据，并通过拨号方案、Meetme达到会议呼叫、会议管控与会议计费等功能，如图1所示。

2．3 设计开发举例
    (1)Extensions．conf：Asterisk的核心配置文件，该配置文件形成PBX的呼叫方案。
    电话打进处理：
   
其中：agi conf_admin．php是根据用户输入信息读取会议资料属性；011862556787948是被允许访问的中国号码。
    Web触发电话呼入处理：
   
    (2)Meetme．conf：用于配置MeetMe会议系统。在配置文件中，这里可以定义会议室和进入会议的密码来建立一个电话会议。
    (3)Zaptel．conf：用于配置连接传统模拟电话硬件接口，建立一个FXS和FXO通道。
    (4)Zapata．conf：用于为系统中安装的电话硬件配置Asterisk接口。通过Zaptel．conf和Zapata．conf对FXS／FXO接口通道进行配置，可以将模拟话机经过FXS接口，PSTN经过FXO或E1／T1接入到Asterisk服务器，也可以通过SIP协议，经过软交换实现VoIP的落地。
    (5)Sip．conf：用于配置SIP协议。该文件的开始是一个[general]section，包含通道设置，所有用户和对端的默认选项。可以对系统注册的每个用户设置用户名、连接类型、认证密码和指令地点(用于控制电话的权限，以及如何处理此号码的呼入呼叫)。
    通过以上配置文件的设置，即可实现电话会议系统的功能。
    另外，Asterisk有开源数据库MySQL和开源编程语言PHP，Perl接口，所有经过Asterisk服务器的呼叫详细记录(CallDetailRecord)都被记录在数据库中，如双方的号码、ID、通话时间等。根据产生的呼叫详细记录信息，可以监控通信流量，进行流量统计和通话计费，而且Asterisk的数据库能和企业的现有数据库整合到一起。用户还可以通过PHP语言开发的Web程序对MySQL进行维护。

3 结语
    这里提出的基于SIP协议的IP电话系统设计具有投资小，成本低，方便实用，可靠性强，安全性好等优点。该系统建立在通用的计算机网络上，可在局域网或Internet上使用，对用户无特殊要求，另外还可扩展成融文本、视频会议于一体的网络交互式多媒体系统；由于终端较多地借助了PC资源，所以系统具备了较高的智能性；系统设计规范，管理模块集中化，不仅降低了成本，而且更便于系统的操作和维护。由于该系统秉承了TCP／UDP协议族的简单性，绝大多数功能都能通过软件实现，且可进行简单的改进，因此可以满足不同的应用和需要。
    随着IP技术的发展，传统电信网络将逐步向IP网络发展。NGN是融合多业务的IP网，是电信网络的发展方向。Asterisk与Linux等开源项目结合，可以在原有网络基础上为企业提供IP语音解决方案，具有广阔的应用前景。Asterisk以其独特的优势获得越来越多企业的青睐。开源项目在通信行业的不断发展，会给通信业注入无限的活力。