IP电话系统集成建设方案.docx
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IP电话系统集成建设方案
IP电话系统集成建设方案
1工程概况
IP电话系统建设是中公司广域网改进项目海外网络建设的一部分，项目方案采用集中式呼叫处理模式。
建设范围包括：
在北京汇接中心架设IP电话系统核心服务器及IP电话系统网关，海外区域网络中心分别部署IP电话系统网关或服务器，海外分支机构及国内部分单位部署IP电话终端。
北京汇接中心作为IP电话系统的主控端，架设IP电话系统核心服务器及相关软交换设备实现PBX的功能，要求核心服务器、软交换设备均须冗余配置；同时部署语音信箱服务器和计费系统；5个海外区域网络中心（中亚、非洲、美洲、中东、亚太）通过广域网接入核心服务器，放置具有本地存活功能IP电话系统网关或服务器，实现本区域内IP话机终端无法与核心服务器进行通信时，lP电话终端可以通过本区域IP电话系统网关或服务器进行注册，美洲、亚太区域网络中心要满足450个电话终端的正常注册使用，中东区域网络中心满足1000个电话终端的正常注册使用，非洲、中亚区域网络中心满足2000个电话终端的正常注册使用，281个海外分支机构均通过广域网链路或卫星链路接入海外区域网络中心。
北京汇接中心初期使用2条数字中继线路（EI）连接PSTN，后期根据需求扩充数字中继线路（EI）至10条，系统硬件配置须满足使用10条EI线路接入。
海外区域网络中心IP电话系统网关须配置一个中继线路（EI）接口，需要时与当地PSTN连接。
本套系统须能够以IPTrunk方式与VOIP语音平台现有IP电话系统以及目前主流厂商的IP电话系统进行基本功能对接，包括电话互拨、电话会议、传真功能等。
本套IP电话系统共配备6000部IP话机终端，分别为1000部IP硬终端和5000部IP软终端。
其中高档IP硬终端300部，中档IP硬终端332部，普通IP硬终端300部（高、中档、普通的定义3.3.8IP电话系统产品指标的描述），分配给区域网络中心、海外分支机构及国内部分单位等使用。
所有海外中方员工均使用IP软终端进行通讯。
本套IP电话系统须具备统一消息管理，计费、传真、语音信箱、电话会议等功能。
Ø计费功能须提供查询、排序等功能，并能够给出包括主叫号码、被叫号码、通话时间、通话次数、通话费用等信息的详细报告；
Ø传真功能要求实现电子传真及模拟传真功能，电子传真功能即通过用户的PC终端直接收发传真，模拟传真功能即通过接入网络的模拟传真机收发传真，要求本套系统须满足每个海外分支机构提供至少一个模拟接口用来实现模拟传真的功能，国内部分单位须提供至少四十五个模拟接口；
Ø语音信箱须能够满足6000个电话终端使用，须保证每个电话终端可存放至少10分钟的留言信息，要求满足并发留言能力不少于60路，并且要求能够实现语音留言转Email的功能；
Ø电话会议功能须满足至少6方电话会议，其中与会方既可以是内网IP终端用户，也可以是PSTN用户。
五个海外区域网络中心地址为:
区域网络中心名称
地址
电话
中亚区域网络中心
非洲区域网络中心
美洲区域网络中心
中东区域网络中心
亚太区域网络中心
北京汇接中心地址为：
北京汇接中心名称
地址
电话
北京汇接中心
VOIP语音平台
2实施方案
本次项目PBX主系统采用S8730媒体服务器，高可靠性设计，中心最终系统配置4个G650媒体网关，组成4个PN（PN1、2、3、4）；远端办公区域使用G700媒体网关并在分支机构设置由S8510和S8300CC构建的再生服务器。
中心使用10条ISDN中继接入，分支机构亦有中继接入，以实现本地通话本地出局的目的。
系统最终采用IP话机和模拟话机搭配使用的模式。
系统采用高可靠性的热备份方式，当系统中的某一设备出现故障，无须人为干预，备份设备自动接管故障设备的服务。
Ø中心S8730到G650语音网关的连接：
S8730系统通过系统专用以太网络连接G650网关，S8730通过连接到G650上的IPSI卡板进行对G650以及远端G700系统的控制功能。
Ø中心G650语音网关到远端G700的连接：
各个G650网关通过IPSI受控于S8730，同时通过安装于G650上的CLAN信令板实现到G700的连接，从而实现S8730对G700的控制功能。
Ø中心G650语音网关到远端G700的IP语音连接：
G650网关通过IPSI受控于S8730，同时通过安装于G650上的IP转换板实现到G700的连接，G700内置IP语音转换资源板，并可通过增加附加的IP语音转换板实现对大话务量接入的要求。
Ø北京总部与大厦的S8720的连接：
北京总部的S8730与大厦的S8720之间通过100条IP中继连接。
两套系统连接后可以互相使用对方的资源。
3远端办公区域本地再生方案:
为满足远端办公区域的G700系统在中心点或数据网络故障时能够提供本地呼叫的正常接续，本系统在远端办公区域采用本地再生模块。
即在远端办公区域设置由S8510/S8300CC组成的LSP再生模块。
AvayaS8510为独立的媒体服务器，亦可作为LSP本地再生模块使用。
AvayaS8300CLSP本地再生模块为内置于AvayaG700语音网关的板卡，可插入G700语音网关，占用一个G700通用插槽（每个G700提供最多4个插槽）。
LSP可运行全部呼叫处理功能，内部可存储S8730上的全部系统设置数据；在系统正常运行时，LSP可自动同中心点的S8730系统进行同步，保证LSP上的系统数据始终同中心点S8730一致，并实时检测G700同中心点S8730的数据连接状态。
当G700同S8730之间数据通信中断时，LSP将自动启动并运行注册到本LSP的G700相关的语音呼叫接续功能，接管本地G700上的全部呼叫。
当LSP所在网络与中心网络恢复通信后，S8730通过检测网络状态接管远端办公区域的呼叫通信。
G700模块可最多配置8个中心控制点（中心点CLAN或LSP板的IP地址），当G700发现与中心点的控制连接中断时，将自动根据控制点列表中的设置寻找下一个控制点，直到找到为止。
在本次方案中，在中心点安装了多个CLAN板卡。
当数据线路中断：
G700将无法连接中心点S8730系统，G700在分别尝试连接中心点CLAN失败后，将自动尝试连接指定的LSP。
4大厦VOIP系统与海外VOIP系统连接说明
由于两套系统都是VOIP系统，所以汇接时我们使用IP中继互连的方式。
在使用中我们需要进行IP信息与语音信息的互相转换，所以在大厦的语音系统中我们需要增加以下设备用于数据传输与转换：
序号
描述
数量
备注
1
TN799DP
1
控制节点板
2
TN2602AP
1
媒体板
3
S8510SERVER
1
服务器
以上设备共需要3个大厦语音系统的IP地址，并且他们的IP地址要能够与海外系统中心点设备的IP地址互相访问。
两套系统位于同一个机房的局域网内，按照系统的设计方案，我们将搭建一条100话路的IP中继，每个通道所需的带宽约为91Kbps，如果这100通道被同时占用，所需的带宽约为91X100Kbps。
5出局通信与两套系统间的通信
两套系统分别设置了中继，当需要进行出具时，分别从自己的PSTN中继出局即可。
当两套系统之间需要通话的时候，可以使用系统间的IP中继进行通信.
6技术方案综述
6.1总体设计
根据所需VOIP对线路、容量的要求以及未来扩容，我们推荐采用AVAYA最新的旗舰级产品S8730服务器以及G650媒体网关和CommunicationManager5.0软件产品等，为总中心以及各海外区域网络中心、海外分支机构等提供VOIP语音交换系统解决方案。
AvayaS8730媒体服务器最多支持12,000中继、36,000分机、12,000IP分机数、支持64个G650媒体网关、250个G700媒体网关或G350媒体网关，BHCC为600,000，座席为7,000，可靠性可达99.999%。
6.2总中心
根据需求，本次设计中，北京为整个VOIP系统的总中心。
如上图所示，北京总中心AVAYAVOIP交换平台通过IPTRUNK与大厦语音通信平台互联，以实现两套VOIP交换平台之间实现内部通话。
同时，在正常状态下，北京总中心担负着整个VOIP系统的呼叫选路、管理控制、连接控制和信令互通等，是整个VOIP语音通信平台的中心。
Ø媒体服务器
北京总中心VOIP系统配置了两台S8730媒体服务器，两套S8730通过光纤连接实现双机热备，所有呼叫信息和数据都在内存中映射，从而保证既使其中一台S8730服务器宕机的话，另一台S8730服务器能够接管所有的呼叫控制，并且仍然保证不丢失任何的呼叫数据，因此在整个切换过程中，通话双方根本感觉不到这样一个失败接管的过程。
Ø媒体网关
AvayaG650媒体网关具有14个插槽，采用机架固定，用于TN制式电路板的配置。
G650高为8U，安装于标准19英寸数据机架。
本次配置的G650使用1个655A电源，此电源可以同时接入交流和直流输入电源。
G650可以安装在机架上；在单一G650配置下，可以固定在台面或地板上。
可以将多个G650（最多5个）固定在一个机架上，并用TDM电缆连接，以形成G650堆叠，即一个交换处理单元（PN）。
Avaya每一个交换单元受总线带宽的限制，最多支持的语音通道为242；本次配置了4个G650媒体网关组成3个交换单元（PN）。
配置了4块IPSI卡（IPServerInterface），通过TCP/IP网络，实现与S8730媒体服务器的连接，IPSI主要负责传输所有的控制信令。
Ø接口卡板和端口板
配置了4块IPSI板卡TN2312BPIP服务器接口（IPSI）板卡，IPSI板卡可提供控制信息的传输。
通过使用用户的局域网和WAN，这些控制信息可以在S8510或S8730媒体服务器之间传送至媒体服务器的端口网络（PN）。
通过这些控制信息，媒体服务器可以控制PN。
配置了5块IP媒体资源板卡TN2602AP，TN2602APIP媒体资源板卡向本地分机和局外中继线提供至交换机的高容量VoIP音频接入。
并且，为进行负载均衡分配，本次在一个PN中安装了两块TN2602AP电路板。
配置了30块C-LAN板卡TN799DP，C-LAN是支持适用于H.323功能性的TN2602APIP媒体资源板卡、ATM接口以及WAN端口网络连通性（PNC）的必要配备。
C-LAN不同于IP媒体处理器。
不同之处在于C-LAN负责控制呼叫，而IP媒体处理器则提供该通话的音频部分所用的编解码器。
配置了10块DS1板卡TN2464，其中2块用于连接60路本地数字中继；6块DS1板卡为将来扩展到240路本地数字中继提供硬件支持；两块DS1板卡连接语音信箱系统。
配置了网络语音宣告板为用户提供常用语音的播放，可以提供电脑话务台工作，比如致欢迎词“欢迎致电”等。
AVAYA的语音宣告板可以支持长达一个小时的录音文件内容。
可以完成自动语音宣告、语音引导和简单的自动语音交互应答的功能，支持多种语言。
并且可以通过TCP/IP网络实现对语音宣告板的管理维护。
不但支持传统的通过电话录音，而且支持将wav文件直接通过TCP/IP网络导入语音宣告板中。
系统配置了分组交换设备测试板用于包交换测试和维护。
Ø终端设备
按照VOIP的要求，本次北京总中心配置了IP软终端以及IP硬终端设备。
其中IP硬终端根据需要配置了高中低端三款。
IP电话以及PC等设备通过IP网络连接到VOIP语音平台所在IP网络中。
IP电话通过IP网络注册到交换机的C-Lan板卡上，并由IP媒体资源板卡提供TDM<=>IP转换资源，完成IP数据包传输。
6.3海外区域网络中心以及分支机构
根据VOIP语音平台的需要，5个海外区域网络中心（中亚、非洲、美洲、中东、亚太）通过广域网接入核心服务器，放置具有本地存活功能IP电话系统网关或服务器，实现本区域内IP话机终端无法与核心服务器进行通信时，lP电话终端可以通过本区域IP电话系统网关或服务器进行注册。
海外分支机构均通过广域网链路或卫星链路接入海外区域网络中心。
基于以上需要，此次设计，为各大区分别配置了LSP本地自存活服务器，VOIP语音通信平台可以通过本地自存活服务器方案，提供更高的可靠性设计。
因为此次需求中，海外区域网络中心分别需要支持2000、1000、450IP终端，考虑到如此大的终端数量的注册，本次我们的设计选用S8510来承载各个海外区域网络中心的LSP本地自存活需要。
而海外分支机构，本次设计采用IP终端通过广域网链路或卫星链路接入海外区域网络中心。
Ø媒体服务器
系统配置了一台S8510媒体服务器作为LSP媒体服务器。
本次设计中LSP软件使用S8510作为硬件平台，同时配置了LSP软件使用许可来提供LSP功能。
该LSP软件使海外区域网络中心的S8510媒体网关可以作为可再生的呼叫处理器。
当海外区域网络中心的媒体网关和北京总中心的控制服务器S8730之间的链路中断时，LSP软件将自动启动海外区域网络中心的S8510媒体服务器来接管各海外区域网络中心的IP话机和媒体网关的呼叫处理控制。
它可以提供与北京总中心呼叫控制服务器相同的呼叫处理功能和特性。
当链路故障排除后，用户可以复位系统，各海外区域网络中心的媒体网关以及IP终端将重新连接到北京总中心的控制服务器并由其提供呼叫处理功能。
ØG700媒体网关
G700网关适用于分布式网络结构中中小型规模的远端节点，G700网关的硬件设备是一个19”2u的机架设备，其硬件设计采用了可堆叠的结构。
G700中包含有VoIP处理资源，二层的以太网交换机，模块化的电话分机和中继接口，可以完成IP电话网关和关守的功能。
每个G700中包括有4个可用来连接传统电话接口板的插槽，可用来连接电话终端和中继模块，包括数字/模拟电话，数字/模拟中继等，另外还包含一个用来安装AvayaCajunP330数据交换扩展模块的插槽。
同时G700可以支持堆叠配置，可以和另外的G700媒体网关堆叠，每个堆叠最大支持10台G700，另外也可以和AvayaCajunP330数据交换机堆叠。
下图所示为G700网关的外观图：
G700网关中可以安装的电话接口板包括：
G700网关通过IP网络与中心的S8730交换机连接，做为交换机系统的IP远端模块接入系统。
G700与中心点交换机之间的通话采用VoIP方式实现。
Ø终端设备
按照VOIP的要求，本次海外区域网络中心以及其范围内的驻外机构全部使用IP电话终端（包含硬终端和软终端）。
其中IP硬终端根据需要配置了高中低端三款。
IP电话以及PC等设备通过IP网络连接到VOIP语音平台所在IP网络中。
IP电话通过IP网络注册到交换机的C-Lan板卡上，并由IP媒体资源板卡提供TDM<=>IP转换资源，完成IP数据包传输。
6.4方案中关键产品及技术参数
1.总体架构
AvayaS8730交换机是Avaya公司最新一代多业务程控电话交换系统，整体设计采用了目前业界最新的技术成果，既充分考虑到了对传统电话交换技术的支持，又充分采用了最新的标准和技术，其主要特点包括：
序号
项目
描述
1
系统结构
结构设计符合下一代交换网络（NGN）的设计思想，领先于目前市场上的绝大部分用户交换机设备。
采用处理器（也称媒体服务器）和外围机柜（也称媒体网关）分离的方式。
2
系统容量与处理性能
S8730交换机的单机容量可达到36000用户，12000中继，E1数字中继接口可达400个。
忙时呼叫处理能力可达到600000次/小时（BHCC），多机组网情况下，网内用户容量可达百万门，可作为电信端局。
3
系统可靠性
电信级可靠性，公共控制部分采用全交叉冗余配置，系统可靠性超过99.999%。
软件系统采用LINUX操作系统，稳定可靠，接口开放。
4
中继接口与信令种类
接口种类丰富，汇接能力强。
支持二线环路中继、四线E&M中继、数字中继、H.323IP中继、SIP中继、ATM中继等接口，信令方式可支持环路启动、地启动、中国1号信令、中国7号信令、ISDN信令、QSIG信令、DCS专用通信网信令等。
5
扩展方式
采用模块化设计，容量与价格均以线性方式扩展。
容量范围可从几百线到36000线。
6
硬件通用性
设备的硬件通用性好，无需专用的中继信令处理设备。
采用不同的信令方式时，数字中继板接口通用，只需做软件调整。
7
话务处理能力
高话务交换能力，最大时隙数达32768条。
采用总线式交换网络，所有外围机柜中均包含有两条主备的交换总线，且所有端口均可访问所有的交换时隙，无需专用的交换网络框。
8
网络结构
在网络连接方面，两种交换机既可以支持单地点环境的集中应用，又可以通过多种方式，如光纤、E1、IP网络等连接远端交换模块，支持多地点分散环境下的虚拟交换机应用；
9
业务支撑能力
在业务处理方面，既可以支持传统的电话通信，又可以支持呼叫中心业务，另外还可以附加许多增值应用业务，如多媒体统一信息处理系统，多方电话会议系统，数据通信及多媒体通信等；
10
开放接口
采用开放式设计思想，具备多种开放的应用接口，如计算机电话集成技术领域的TAPI、TSAPI、JAVATAPI、CMAPI等，还可以支持LDAP、SNMP等；
11
用户终端
丰富的用户终端，既可以支持带来电显示的普通模拟电话，也可以支持专用的数字电话机、IP硬件电话机、IP软件电话机、IP无线电话机、SIP电话机等；
12
维护管理
既可以支持本地终端仿真和TELNET方式，也可以支持系统的远程维护，远程访问的方式包括拨号、TELNET、WEB浏览器等；
2.终端功能和应用
Avaya通过近百年在语音网络方面的经验及充分考虑企业需求后，设计了近700种呼叫功能，以帮助用户更有效地与客户、厂商或在他们相互之间进行通信，提高员工生产效率。
Ø系统功能
CPU热备份
外线保留
紧急呼叫话务台
留言提示
授权密码
代接
热线
一部分机两个号码
缩位拔号
话中插接
保留音乐
连接广播系统
自动路由选择
插话
寻线跳号
长距离分机
外线分组
服务等级
末码重拔
停电转接
会议电话
日夜等级区分
分机锁定
夜间服务
远端维护管理
弹性编码
个人专线/部门专线
自动来话分配
自动电路侦测
外线直拔分机
优先呼叫
详细记录系统（SMDR）
寻线组
区分振铃
定时提醒
来话前转
免打扰
忙线预约
ØIP话机功能
授权密码
个人专线
会议电话
寻线选组
来话转接
振铃音选择
免提听筒拔号对讲
话中插接
来话保留
主管秘书功能
免提听筒应答
插话
来话显示
建立两个分机号码
保密电话
外线预约
数字话机多通话回路
缩位拔号
末码重拔
忙线预约
忙线辨识
自动拔号
来话前转
分机号码索引
授权密码
缩位拔号
外线保留
会议电话
来话转接
忙线预约
代接
末码重拔
来话保留
来话前转
热线
寻线组
话中插接
3.多媒体语音信箱
AvayaAudix语音消息服务器家族由两个主要组件组成：
语音消息应用服务器（MAS）和语音消息存储服务器（MSS）。
它们有时也被称为前端和后端，每个模块化语音消息系统都包括一个或多个MAS前端和唯一的MSS后端。
多个MAS的部署取决于所需的语音消息处理端口的数量，或是通过提供备份服务来增强系统弹性。
语音消息应用服务器本质上是一个IP网关，提供语音消息应用软件层和IP网关功能（将交换机集成接口的内容转换为IP消息）。
所有的语音消息应用服务器数据都是瞬时的；客户数据和语音消息都存储在语音消息存储服务器中。
语音消息存储服务器储存着客户配置数据库和语音消息数据库。
语音消息应用服务器和语音消息存储服务器经由IP链路进行通信，它被设计成与客户的LAN/WAN基础设施相隔离。
一旦MAS和MSS之间的IP连接中断，语音消息应用服务器可提供支撑并能够继续在每个模块化语音消息处理系统上存储最多达5,000个小时的语音消息。
7IP电话实施设计
7.1数据网络平台QoS要求
1.时延（单向，任意两个IP语音点之间）
时延小于80ms将属于最好语音的质量范围内。
时延80ms至180ms属于商业通信的质量范围内。
时延由三各部分组成：
Ø包封装、解包（PacketAssembly/DisassemblyTime）。
Ø传播延时（PropagationDelay）。
Ø队列延时（QueuingTime）
通常，发送端的语音封装、压缩和接受端的缓存带来75ms的时延。
EncoderG.729（5mslookahead）delay
5ms（fixed）
Encoder（10msperframe）delayG.729
10ms（fixed）
Linkserializationdelay（10MbpsTrunk）
0.048ms（fixed）
Dejitterbufferdelay
50ms（variable）
2.抖动：
（延时变化，任意两个IP语音点之间）
标准语音质量的建议是小于20ms或小于单个包的净荷传送时间。
3.丢包率:
（最大丢包率，任意两个IP语音点之间）
小于1％的丢包率属于收费标准语音质量。
小于3％的丢包率属于商业通讯的质量范围。
4.带宽
带宽包括两个部分，IP语音带宽和信令带宽。
7.2IP语音带宽
其中IP语音的带宽跟采用编码方式、净荷大小、封装二层协议有关。
为在保证语音质量的条件下，尽可能的减少语音在数据网络上的传输带宽，Avaya提供的IP语音产品均支持多种语音压缩模式（G.711,G.729A,G.729B,G.723-6.3,G.723-5.3）。
其中G.729编码标准的MOS（平均意见分数）为3.92，而G.711为4.1，一般认为G.729的语音质量可以达到商用标准。
本项目中，在跨广域网络我们建议采用G.729、30ms包长的编码方式，在局域网络中采用G.711、20ms包长的编码方式。
在局域网络上采用G.711编码方式，以20ms的包长进行传输。
IP语音带宽计算如下：
每个IP包含的语音载荷为：
64000bps*20ms/1000=1280bit=160byte，其中IP、UDP、RTP和以太网的开销分别为20、8、12和26byte，则每个Packet的长度为160+20+8+12+26＝226byte，则每路IP语音所需的带宽为226byte*8*1000/20ms=90.4kbps，在局域网中，N路并发语音传输对以太网上联线路的消耗值为：
N×90.4Kbps。
在广域网络上采用G.729编码方式，以30ms的包长进行传输。
IP语音带宽计算如下：
Ø以PPP封装：
每个包的语音载荷为：
8000bps*30ms/1000=240bit=30byte，其中IP、UDP、RTP和PPP的开销分别为20、8、12和7byte。
则每个包的长度为30+20+8+12+7＝77byte，则每路IP语音所需的带宽为77Byte*8*1000/30ms=20
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