VOIP基本概念及解决方案Word文件下载.docx

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H.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：

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。

◆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。

◆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

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：

10ms

2M线路延迟：

<

1ms

JitterBuffer延迟：

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）

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

●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：

26

206

CallperSencond

20cps

50cps

100cps

144cps

可维持的呼叫

18000call

27000call

可支持的E1数

120

300

600

900

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，IPSo，WirelessIPPhone7920，7935IP会议工作站。

RADIUS认证系统CiscoSecure

RADIUS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。

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,FR

⏹数字分析和呼叫处理（数字串插入、删除、分块、拨号接入代码、数字串转换）

⏹分布式呼叫处理

•跨整个IP网络的设备和应用部署

•具备可扩展性、冗余和负载均衡的callmanager“集群”

•每台callmanager服务器最多支持2500部IP电话

•每台CallManager服务器最多支持10万次忙时呼叫完成（BHCC）。

•每个集群中拥有8台Callmanager服务器

•每个Callmanager集群最多支持25万次BHCC

•每个CallManager集群最多支持3万部IP电话

•通过H.323关守可扩展到100个地点或集群的集群间可扩展性

•集群间功能透明

•集群间管理透明

⏹IP传真

⏹可生存远程地点电话（SRST）

⏹话费限制

⏹统一的拨号计划

DSP（DigitalSignalingProcessing）

DSP用于将语音信号或者传真信号转换成VOIP数据流。

DSP可以支持的压缩算法有：

中等编码算法G.711（a-low、mu-low）、G.726、G729a、G729ab、Fax-Relay；

高级编码算法：

G723、G728、G729、G729b。

DSP可以通过这些算法将每一路语音压缩到64Kbps-5.3Kbps不等，其中采用中等编码算法每块DSP可支持4路语音；

采用高级编码算法每块DSP可支持2路语音。

压缩算法的不同，对语音通话质量、语音的比特速率都有影响，对压缩算法的衡量标准为MOS（MeanOpinionScore）。

Mos数值是基于使用者对语音通话质量的衡量：

压缩算法

比特率（Kbps）

MOS数值

G.711PCM

64

4.1

G.726ADPCM

32

3.85

G.728LD-CELP

16

3.61

G.729CS-ACELP

8

3.92

G.729aCS-ACELP

3.7

G.723.1MP-MLQ

6.3

3.9

G.723.1ACELP

5.3

3.65

语音会议（conference）

DSP支持两种语音会议功能：

Ad-hoc、Meeting-me。

Ad-hoc语音会议功能，呼叫发起者控制语音会议，可以确定谁可以参与，参与者在呼叫者挂机后仍旧可以保持通话。

Meeting-me会议功能允许任何一个参与者通过拨打一个预先设定好的号码加入会议，直至达到最大的允许人数。

代码转换（transcoding）

由于DSP支持多种编码技术，而各种编码技术对网络带宽的需求也有较大差别。

在一个网络中同时具备多种编码方式的语音数据流旧不可避免。

DSP的编码转换功能可以有效地避免因为编码方式不同而无法通话的问题。

比较典型的应用是：

在广域网联路上VOIP使用的G.723

目录服务系统

目录服务系统是对电话呼叫，提供被叫用户的相关属性，如根据被呼叫用户的电话号码（E.164别名