VOIP基本概念及解决方案

VOIP基本概念及解决方案介绍第2页目录VOIP介绍___________________________________________________________________3概述_____________________________________________________________________3H.323____________________________________________________________________3VoIP对IP网的要求___________________________________________________________7带宽_____________________________________________________________________7延迟：___________________________________________________________________7丢包率：_________________________________________________________________7QoS机制：_______________________________________________________________7IP电话运营网络功能结构______________________________________________________8网关系统（Gateway）______________________________________________________8网关守护系统（Gatekeeper）________________________________________________9IP电话_________________________________________________________________10RADIUS认证系统CiscoSecure_____________________________________________10CallManager_____________________________________________________________10DSP（DigitalSignalingProcessing）_________________________________________12语音会议（conference）_______________________________________________12代码转换（transcoding）______________________________________________13目录服务系统____________________________________________________________14计费系统________________________________________________________________14增值服务系统____________________________________________________________15IP语音方案介绍_____________________________________________________________16Tollbypass______________________________________________________________16IPTelephony_____________________________________________________________17第3页VOIP介绍概述随着数据成为公用通信基础设施的主流，采用相同的手段运载交换语音业务，无论从技术、操作和经济角度讲都更有意义。IP电话是新兴的、运载于IP上的电话。由于不受电路交换方式64K速率的限制，数据包基础设施可以将电话的功能及业务推向一个新的阶段。传统的电话业务使用模拟技术，最大缺点是只能够在专用的网络上进行传输，专网专用，通话双方之间的电路被独占。所以传统电话业务的成本较高，并且其业务范围也受到了地域的限制。IP电话在说话方将声音进行数字化采样，转变为数字信号之后还要进行压缩，通过网络传送至受话方后，再按相反的过程将话音恢复。IP电话与普通电话所不同的唯一一点就是传输的载体不同，但也就是这唯一的不同点使得二者产生了天壤之别。顾名思意，IP电话的传输载体是IP网络。基于网络的话音服务基本思路是通过数据业务网络更有效地传输传统的电话业务，充分利用数据业务交换成本低及通过话音压缩和静音抑制可以降低每次呼叫成本的优势。效率的提高使服务供应商可以把节约的费用用来降低话音服务收费或将提高的利润回报客户。目前，关于IP电话的标准主要有IETF的SGCP/MGCP和来自多媒体电视会议系统标准的H323协议。在AVVID的体系架构中，智能的IP网络是构造语音/数据/图像的基础，而该基础之上的国际标准协议是网络发展的必要条件，H.323协议是目前唯一可实施的、较成熟的协议。H.323H.323是ITU-T(国际电信联盟组织)在1996年颁布的一套协议组。该标准提供了基于包交换网络的多媒体的解决方案。H.323可应用于语音网络，视频网络，或语音/视频/数据混合的网络。在此仅讨论语音H.323的组网考虑：第4页H.323VoIP网络需要以下几个主要功能部件：gateway、gatekeeper、MCU、terminal等。Gateway---是网关设备，连接传统电话网络和包交换的IP网络，网关支持双边的呼叫信令，并完成语音的压缩/编码及解压/译码。第5页Gatekeeper（关守）---提供每个呼叫的控制/管理，将号码翻译成地址，以及带宽管理。MCU(多点控制器)---负责管理多点会议功能。包括多点控制器（MC）负责管理各种信令，还有多点处理器（MP）负责介质综合使用，交换等介质操作。第6页终端设备---主要包括各种IP电话设备，会议工作站，以及一些运行H.323应用的PC第7页VoIP对IP网的要求带宽每个呼叫所需带宽=60Bytex8bit/Bytex50pps=24kbps+2kbps二层帧头=26kbps所以，每个节点所需带宽，（考虑到VAD,人类通话中30%为沉默时间）：1个E1的节点所需带宽=1x30DS0x26kbps70%=546kbps延迟：G.729Codec延迟：20ms；Packetization延迟：20ms路由器延迟：10ms2M线路延迟：1msJitterBuffer延迟：20ms根据人类对声音的敏感程度，语音延迟200ms时，感觉不到延迟；延迟=400ms时,可以接受。丢包率：要求=1%QoS机制：语音分类：IPPrecendence队列机制：PQ用于语音，CBWFQ用于语音控制合理利用带宽：CRTP；LFI(768Kbps以下)第8页IP电话运营网络功能结构网关系统（Gateway）Gateway网关是AVVID的一个主要组成部分，从传统的语音系统（PBX）向数据语音视频三网合一的新型网络应用的迁移，需要对传统的语音系统（PBX）,以及PSTN网络设施提供很好的兼容性。Gateway就是将传统的语音系统（PBX）与IP数据网进行集成，以构成新型的AVVID(ArchitectureforVoice、Video、Data)。Gateway可以终结来自PSTN的呼叫，提供呼叫的计费信息。Gateway还可以直接将呼叫转移到目的号码或者终结来自其他网关的呼叫并将它转到PSTN上。Gateway还可以提供对原有语音系统中的传统语音信箱的集成。IVR（InteractiveVoiceResonse）交互语音提示功能也能够在网关上实现。IVR的功能包括：语音通告——作为欢迎用户和通告服务内容的语音提示ANI自动号码识别，提供验证（密码数字识别）和拨入电话号码标志识别号码和密码位记数第9页FAX跳数开关——支持传真重拨，它存储本地拨入的电话号码，呼叫本地网关，在得到传真语音提示时，再输入相应的目的地号码。CISCOVoIP可以用于提供Gateway功能有:AS5300、CAG-VG200、Catalyst4000接入网关模块（accessgatewaymodule）和Catalyst6000语音T1/E1模块、还有CISCO7500/7200/3700/3600/2600/1750等。网关守护系统（Gatekeeper）IP电话网关守护系统（Gatekeeper）是一套遵循H323协议标准的系统，负责提供地址转换和对访问本地网络网关的控制、与Gateway、IPtelephone、Callmanager等设备互相配合工作。主要的功能有：地址转换——H.323地址和E.164的相互转换准入控制，只允许特定的呼叫用户通话；带宽控制区域Zone管理；呼叫控制信令；呼叫管理；目录服务；带宽预留；TechnologyPrefixes——区分和支持不同类型的网关（H.323和Voice-Mail等）CDR（CallDetailRecords）IP电话网关守护系统可用来对IP电话网关提供呼叫控制服务。在不同的IP电话网区域里，可以存在一个或多个IP电话网关守护系统，并且他们之间可以互相通信。冗余备分的关守将负责和上级关守及别的IP电话区域的关守的相互通信，保证IP电话业务的有效开展。CISCO的Gatekeeper设备有CISCO7200/3600/2600经测试CISCO关首设备的能力如下：2600364036607206第10页CallperSencond20cps50cps100cps144cps可维持的呼叫18000call27000call可支持的E1数120300600900假设:峰值时所有语音端口100%使用(36CCS),平均使用时间:3分钟IP电话CiscoIP电话是一种基于标准的通信设备。CiscoIP系列电话能够使用基于Cisco呼叫管理器技术的IP电话系统、H.323、对话开始协议（SIP）及将来的介质网关控制协议（MGCP），并能够实现系统级的软件升级。这种多协议能力为业界首创，能够保护投资和保证系统的顺利移植。IP电话主要的种类有：7905G，7910G&7910+SW，7940G，7960G，IPSoftphone，WirelessIPPhone7920，7935IP会议工作站。RADIUS认证系统CiscoSecureRADIUS用户认证系统实现IP电话用户的认证和漫游功能。IP电话用户和PC用户（PCTOPHONE服务）输入自己的PIN号码和密码，由用户认证系统进行认证。用户认证系统支持漫游功能。RADIUS用户认证服务器可以产生详细的用户资料记录CDR，使用标准RADIUS属性变量和扩展属性变量Acct-Session-Idfield。CallManager代替传统PBX的CallManager，是基于Windows2000的软件。在IP电话连接到网络时，IP电话通过DHCP与CallManager建立初始化，获得自己的IP地址和电话号码；当IP电话呼叫其他电话时，由CallManager提供拨号音并完成电话的路由交换。所以CallManager是IP电话网中必不可少的部分。第11页CallManager系统功能：备用自动路由选择（AAR）--在路径无法使用时进行PSTN故障转换每个设备（电话和网关）的、衰减及增益调整自动化的带宽选择自动化的路由选择（ARS）集群间和集群内的呼叫许可控制（CAC）支持自动化带宽选择的编解码G.711mu-law,a-lawG.723.1G.729A/BGSM-EFR,F