某云厂商发布“融合语音通话”产品，实现多场景下VoIP和PSTN互通

2025年12月30日 互联网

某云厂商发布“融合语音通话”产品，实现多场景下VoIP和PSTN互通

在实时通信领域，VoIP（基于IP的语音传输）与PSTN（公共交换电话网络）的互通一直是技术难点。VoIP依赖互联网传输，具有低成本、灵活扩展的优势，但受网络质量影响较大；PSTN则通过传统电话线路提供稳定服务，但部署成本高、扩展性差。某云厂商近期推出的“融合语音通话”产品，通过技术整合实现了两者的无缝互通，为金融、医疗、教育等多行业提供了高可靠、低延迟的语音通信解决方案。

一、技术背景：VoIP与PSTN的互补与挑战

1.1 VoIP与PSTN的核心差异

VoIP通过IP网络传输语音数据，支持软电话、移动端应用等终端，适合互联网场景下的灵活通信；PSTN则基于电路交换技术，提供99.99%的可用性，但仅支持传统电话终端。两者的互补性体现在：

  • 成本：VoIP国际通话费用低，PSTN本地通话质量稳定；
  • 覆盖：VoIP依赖网络，PSTN覆盖偏远地区；
  • 功能：VoIP支持视频、会议等增值服务，PSTN仅提供基础语音。

1.2 互通的技术瓶颈

实现VoIP与PSTN互通需解决三大问题：

  1. 协议转换：VoIP使用SIP/RTP协议，PSTN使用SS7/ISUP协议，需通过信令网关（SGW）进行协议映射；
  2. 编解码兼容：VoIP常用G.711、Opus等编解码，PSTN固定使用G.711，需在网关中实现编解码转换；
  3. 号码路由：需建立E.164号码与IP地址的映射关系，确保跨网络呼叫的正确路由。

二、融合语音通话产品的技术架构

2.1 整体架构设计

某云厂商的融合语音通话产品采用分层架构，核心模块包括：

  • 接入层：支持SIP Trunk、WebRTC、SDK等多种接入方式，兼容VoIP终端和PSTN网关；
  • 控制层：通过信令控制器（SC）实现SIP与SS7协议的转换，管理呼叫路由和号码映射；
  • 媒体层：部署媒体网关（MGW）完成RTP与TDM（时分复用）的媒体流转换，支持G.711、G.729等编解码；
  • 管理层：提供API接口和监控平台，支持呼叫记录查询、质量分析等功能。

2.2 关键技术实现

2.2.1 信令网关（SGW）的协议转换

SGW是互通的核心组件，其工作流程如下：

  1. SIP信令解析：提取被叫号码、主叫号码等参数；
  2. 号码映射：查询E.164号码数据库，获取PSTN网关的路由信息；
  3. SS7信令生成：将SIP INVITE转换为ISUP IAM消息，发送至PSTN网络。

代码示例（伪代码）：

  1. def sip_to_ss7(sip_message):
  2.     # 解析SIP头域
  3.     from_number = sip_message.get_header("From").split(":")[1]
  4.     to_number = sip_message.get_header("To").split(":")[1]
  6.     # 查询号码映射表
  7.     pstn_gateway = number_map.get(to_number)
  9.     # 生成SS7 IAM消息
  10.     ss7_iam = SS7Message(
  11.         msg_type="IAM",
  12.         calling_party=from_number,
  13.         called_party=to_number,
  14.         gateway_ip=pstn_gateway
  15.     )
  16.     return ss7_iam

2.2.2 媒体网关（MGW）的编解码转换

MGW需处理实时媒体流的转换，关键优化点包括：

  • 抖动缓冲：通过动态调整缓冲大小，减少网络抖动导致的语音断续；
  • 丢包补偿：采用PLC（Packet Loss Concealment）算法，填充丢失的语音帧；
  • 编解码切换：在VoIP侧使用Opus编码（低带宽），在PSTN侧转换为G.711（高音质）。

性能数据：

  • 端到端延迟：<150ms（符合ITU-T G.114标准）；
  • 语音质量：MOS值>4.0（PSTN侧），MOS值>3.5（VoIP侧）。

三、多场景应用与开发实践

3.1 金融行业：双活灾备方案

某银行需满足监管要求，实现语音通信的“两地三中心”部署。通过融合语音通话产品，其架构如下：

  • 主中心：部署VoIP集群，处理80%的日常呼叫；
  • 灾备中心：连接PSTN网关，当主中心网络故障时，自动切换至PSTN线路；
  • 切换逻辑：通过SIP 302重定向消息，将呼叫路由至灾备中心。

3.2 医疗行业：远程会诊优化

某医院需实现偏远地区患者与专家的语音沟通。解决方案包括：

  • 弱网优化：在MGW中启用FEC（前向纠错），将丢包率从5%降至1%；
  • 终端适配：支持模拟电话机（PSTN）与智能手机（VoIP）的混合组网；
  • 录音合规：通过API接口将通话记录同步至医疗系统，满足HIPAA要求。

3.3 开发指南：快速集成融合语音服务

3.3.1 步骤1：环境准备

  • 申请融合语音通话产品的API密钥；
  • 部署信令网关和媒体网关（支持容器化部署）。

3.3.2 步骤2：呼叫流程实现

  1. // Java示例：发起VoIP到PSTN的呼叫
  2. public void makePstnCall(String pstnNumber) {
  3.     SipFactory sipFactory = SipFactory.getInstance();
  4.     SipStack sipStack = sipFactory.createSipStack("myStack");
  6.     // 创建SIP请求
  7.     AddressFactory addressFactory = sipFactory.createAddressFactory();
  8.     MessageFactory messageFactory = sipFactory.createMessageFactory();
  10.     Address fromAddress = addressFactory.createAddress("sip:user@voip-domain.com");
  11.     Address toAddress = addressFactory.createAddress("sip:" + pstnNumber + "@pstn-gateway.com");
  13.     CallIdHeader callId = sipStack.getCallIdHeader();
  14.     CSeqHeader cSeq = messageFactory.createCSeqHeader(1, Request.INVITE);
  15.     MaxForwardsHeader maxForwards = sipStack.createMaxForwardsHeader(70);
  17.     Request request = messageFactory.createRequest(
  18.         toAddress.getURI(), 
  19.         Request.INVITE, 
  20.         callId, 
  21.         cSeq, 
  22.         fromAddress, 
  23.         Collections.singletonList(toAddress), 
  24.         Collections.singletonList(maxForwards)
  25.     );
  27.     // 发送请求至信令网关
  28.     SipProvider sipProvider = sipStack.getSipProvider();
  29.     sipProvider.sendRequest(request);
  30. }

3.3.3 步骤3：质量监控

  • 通过管理API获取实时指标：
    • 呼叫成功率（ASR）；
    • 平均呼叫时长（ACD）；
    • 编解码使用率。

四、未来展望：5G与AI的融合

随着5G网络的普及，融合语音通话产品将进一步优化：

  • 超低延迟：5G的URLLC特性可将端到端延迟降至50ms以内；
  • AI增强：通过语音识别（ASR）和自然语言处理（NLP），实现智能客服、实时翻译等增值服务；
  • 边缘计算：在边缘节点部署媒体处理功能，减少核心网传输压力。

某云厂商的融合语音通话产品通过协议转换、编解码优化等技术，实现了VoIP与PSTN的高效互通，为多行业提供了可靠的语音通信解决方案。开发者可通过API集成快速构建应用，同时需关注网络质量监控和编解码选择等关键点。未来，随着5G和AI的发展，融合语音通信将迈向更智能、更高效的阶段。

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