IP网设计方案.docx

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IP网设计方案

IP网设计方案

第一章前言

随着数据通信网络技术的飞速进展和Internet的普及，TCP/IP协议已经成为占主导和统治地位的网络技术。

在IP网络的基础上提供各类类型的效劳包括传统的电信语音业务也已经成为当前通信网络技术进展的热点技术和重要趋势。

由于其在价钱和灵活性等方面的优势，在IP和分组网络上传输语音信息已关于传统的电信业务提出了严峻的挑战，对其他的效劳供给商提供了宝贵的商业机缘。

在如此的背景下，全国各地电信局和ISP建设IP网是超级及时、适当和必要的。

深圳XX网络通信技术连年来在建设大型的网络工程上积存了丰硕的工程和设计体会，尤其在多媒体、各类类型的接入网络、多效劳业务骨干网络的建设方面拥有独到的优势和体会。

CISCO公司是世界上最大的网络设备供给商，它不仅在IP领域是领导者，而且在IP网也是先行者，CISCO公司是目前全世界最大的电信级IP网ICG/NETCOM的唯一设备供给商。

Cisco的数据语音产品在中国各地组建IP网（包括中国联通IP网）中发挥了专门好的踊跃作用。

深圳XX网络通信技术和Cisco公司在网络技术和系统集成方面有着长期和良好的合作关系，不久前两边还成功地在甘肃省全省IP网的建设中进行了合作，能够预见二者在IP领域的长期合作能够为我国各地数据通信事业的进展继续做出自己应有的奉献。

CISCO和深圳XX网络通信技术在组建IP网方面积存了丰硕的体会，CISCO公司和深圳XX公司超级甘愿将这些体会介绍给各地电信局和Internet效劳供给商,和他们一路一路建设IP网络。

CISCO公司和深圳XX公司将许诺长期支持IP的进展，向各地电信局和Internet效劳供给商介绍最新和最先进的IP技术,提供最好的效劳和技术，以增进我国IP网络的迅速进展。

第二章IP方案设计

一、IP网络体系结构

IP网络技术是一个正在迅速进展的新兴网络技术，因此有关IP网络的技术和有关的标准还处在不断转变的时期。

目前，关于IP的标准要紧有IETF的SGCP/MGCP和来自多媒体电视会议系统标准的H323协议。

SGCP/MGCP的标准是以后进展的一个方向，但它还在制定进程中，没有成熟，也没有实际的产品支持它。

事实上，目前大多数IP采用的大体上是的体系结构。

因此，在目前的情形下，咱们建议采用协议来组建IP网络。

本来是为在已有的局域网上运行多媒体系统而设计的。

它描述了将实时的语音、图像数据传输到PC机和视频中所需要提供的设备和效劳。

但事实上，能够用于任意分组互换网，与底层物理层无关。

是一个伞式标准，它参考了其他ITU-T标准如，，等来描述会议系统。

提供了系统和组件描述，呼唤模型描述和呼唤信号处置。

其中描述了媒体（音频和视频）流打包，媒体流同步、操纵流打包、和操纵消息格式。

那么描述了用于打开和关闭传输音频、视频和数据的逻辑信道和容量互换、模式请求、操纵和指示。

这两个标准用于操纵设备的操作和终端之间的通信。

和其他的ITU-T终端标准不同，不仅概念了终端，而且还概念了LAN上许多其他组件，包括网关、网闸、多点操纵器、多点处置器和MCU。

在IP网中，网关（Gateway）许诺终端和路由器与运行其他协议的终端通信。

它提供了运行不同类型协议的终端和路由器之间的协议转换。

在网关上线路互换的呼唤被编码和从头打包成IP包。

在局域网上，网关作为一个端点能够提供局域网上终端之间实时的双向通信或和其他WAN上的ITU-T终端、其他网关的通信。

网闸（Gatekeeper）在协议中是一个可选项，它用于治理网络上的其他节点。

其他节点和网闸之间通过RAS协议通信。

在启动时，这些节点试图注册到网闸上。

当它们想和其他的终端节点通信时，利用终端名的符号别名如地址或E-mailID请求呼唤许可。

假设是网闸决定该呼唤许诺，它就返回一个目的地IP地址给发起呼唤的终端点。

该地址不能是实际的目的IP地址，而能够是中间的地址。

最后，网闸和其注册节点之间互换状态信息。

多个节点组成区域（Zone）。

每一个区域都有一个网闸来治理所有的终端点。

终端那么是和其他终端或网关之间提供实时、双向通信的终端点。

一个采用协议组网的IP网的典型结构如下图：

二、具体方案设计实例

下面咱们通过一个实际的成功案例----甘肃IP网来具体探讨IP网络。

依照本地用户的实际需求，深圳XX网络通信技术为甘肃数据局设计了一个IP网。

它的设计方案如以下图：

该方案完全依照甘肃数据局IP实验网的要求进行设计配置。

依照目前的需要，在兰州（一类节点）,配置4个E1的网关,一共能够提供60路入中继，60路出中继。

在其余4个地、州（二类节点）各配置2个E1的网关，别离提供30路入中继，30路出中继。

在另外9个地址（三类节点）各配置1个E1的网关，别离提供15路入中继，15路出中继。

网关与PSTN间能够直接用中国1号信令或ISDNPRI相连。

在兰州设置支持中心,包括VoIP关守,负责认证,授权,记帐的RADIUS效劳器,及计费系统和用户数据库。

在该方案中，咱们选用了CISCO的关守产品2

501路由器。

支持中心配置先一台VoIP关守2501路由器，必要时能够配置两台2501路由器，由HSRP协议实现两台关守之间的冗余热备份。

该方案利用CISCO的VoIP网关产品5300访问效劳器,它目前的支持的最大端口数为4个E1，同时支持120路VIP，还有2个以太网端口,一个为10M,一个为10/100M自适应。

各地的5300访问效劳器通过以太网或快速以太网和本地的160网络平台连接。

关守产品2501路由器通过以太网端口连接到地的160网络平台上。

如此，各地的5300访问效劳器之间能够通过160网络平台的IP网络系统传输语音信息。

三、IP运营网络功能结构

一、网关系统CiscoAS5300

IP网关的功能在Cisco5300访问效劳器上实现，Cisco5300作为IP网关能够终结来自PSTN的呼唤，提供呼唤的计费信息。

IP网关还能够直接将呼唤转移到目的号码或终结来自其他网关的呼唤并将它转到PSTN上。

IVR（InteractiveVoiceResonse）交互语音提示功能也能够在网关AS5300上实现。

IVR的功能包括：

●语音通告——作为欢迎用户和通告效劳内容的语音提示

●ANI自动号码识别，提供验证（密码数字识别）和拨入号码标志识别

●号码和密码位记数

●FAX跳数开关——支稳重拨，它存储本地拨入的号码，呼唤本地网关，在取得语音提示时，再输入相应的目的地号码。

在实际的操作中，语音提示文件可在多媒体工作站上编辑生成，再以.AU文件格式存储在网关中，并能够依照需要进行修改。

二、网关守护系统（Gatekeeper）Cisco2501

IP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操纵。

Cisco2501——IP网关守护系统提供的功能有：

♦地址转换——地址和的彼此转换

♦准入操纵；

♦带宽操纵/操纵

♦区域治理；

♦呼唤操纵信令；

♦呼唤治理；

♦目录效劳；

♦带宽预留；

♦TechnologyPrefixes——区分和支持不同类型的网关（和Voice-Mail等）

♦CDR

IP网关守护系统可用来对IP网关提供呼唤操纵效劳。

在不同的IP网区域里，能够存在一个或多个IP网关守护系统，而且他们之间能够彼此通信。

冗余备分的关守Cisco2501将负责和上级关守及别的IP区域的关守的彼此通信，保证IP业务的有效开展。

3、RADIUS认证系统CiscoSecure

RADIUS用户认证系统实现IP用户的认证和漫游功能。

IP用户和PC用户（PCTOPHONE效劳）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用户认证效劳器能够产生详细的用户资料记录CDR，利用标准RADIUS属性变量和扩展属性变量Acct-Session-Idfield。

4、目录效劳系统

目录效劳系统是对呼唤，提供被叫用户的相关属性，如依照被呼唤用户的号码（别名地址），提供被叫用户的相应网关和网关守护地址、支持的编码、信令协议、收费特点等属性。

目录效劳系统负责珍惜这些信息和属性。

每一个域珍惜自己的目录信息，不同的域能够互换目录信息。

不同ITSP之间（如ITSP和国际ITSP）依照它们之间的双边或多边协议互换目录信息或彼此提供效劳。

在该方案中，用户的相关属性，如依照被呼唤用户的号码（别名地址），提供被叫用户的相应网关和网关守护地址功能均由关守Cisco2501提供。

支持的编码、信令协议、收费特点等属性等功能由网关AS5300提供。

五、计费系统

IP网计费系统的要紧功能包括：

♦业务受理

♦帐务治理

♦资费治理

♦计费治理

♦漫游结算

♦效劳治理

♦计费数据的搜集/传输

IP网计费系统能够同要紧的Voice/FAXOverIP

网络设备相集成，能够从不同厂商、不同类型的IP网络设备上搜集计费信息（CDR）。

如，计费系统能够从RADIUS效劳器和CVM治理软件获取丰硕的CDR计费信息。

IP网计费系统需要提供一个完整的计费与客户管明白得决方案。

IP网计费系统同其他传统电信计费系统相较，独特的要求主若是：

实时的呼唤处置、实时计费和预付卡处置。

实时呼唤处置和实时计费是IP网计费系统的独特要求。

实时计费引擎能够实现对IP的实时计费和实时呼唤处置，保证了系统幸免盗打、欠费等问题的显现。

六、增值效劳系统

FAX-MAIL/VOICE-MAIL效劳器

Fax-to-E-Mail效劳，通过Fax-to-E-Mail网关，能够把发送到用户的电子信箱中。

E-mail-to-Fax效劳，通过E-mail-to-Fax网关，能够把电子邮件转成，发给接收方。

Web呼唤效劳器

Web呼唤使得一样的INTERNET用户在利用INTERNET的同时，能够通过他们的多媒体PC机同企业的呼唤中心或商业中心进行通话。

Web呼唤效劳面向企业提供，能增强企业电子商务。

企业能够申请这种效劳，在自己的INTERNET网页成立一个链接，INTERNET用户点击那个链接时，系统会通过INTERNET自动接通企业的呼唤中心，如此，用户就可以够够够够同呼唤中心/商业中心直接通话了

7、业务方式

CiscoIP网能够开展的业务包括以下内容：

●按月结算卡业务（Post-PaidCard）——此业务类似目前固定的业务，按主叫号码计费，无需用户身份验证。

●可充值卡业务（RechargableCard）——此业务类似目前200可充值卡，用户卡号不变，计费按卡号计，需要用户身份验证。

●预付卡业务（Pre-Paidcard）——此业务类似目前200卡，用户卡号在面额用尽后即失效，需从头购买。

●实时业务——遵从G3协议的机用户，能够通过ITSP实现到的用户访问。

AS5300网关能自动识别和语音，同时，利用技术，将拨入的64KPCM呼唤进行本地解调，然后封装、紧缩成或的实时数据流的FAX传输业务流通过IP数据网络。

以上业务同时适用于固定用户和GSM移动用户。

八、业务流程

各类业务均采用二次拨号方式，如拨打17900特服号进入IP网关后，再依照录音提示操作进行身份验证，卡号帐面余额检查，依照用户输入的被叫号码进行的IP转接。

其业务流程与现有200卡超级接近。

其业务流程具有以下特点：

●用户能够选择两种语言的语音提示效劳

●系统能够做最后一分钟通话的提示

●系统能够在帐面余额用尽时即时切断通话

●用户能够在一通终止后不挂机即拨打第二通

四、采用7号信令的IP方案

一、采用7号信令的网络结构说明

SS7（7号信令系统）是国际电信联盟（ITU）的电信标准化部门规定的一个全世界性通用电信标准。

由于单独的AS5300不能支持SS7（7号信令系统），因此，为了能够和电信7号信令网络互连，必需在AS5300和7号信令网络之间加入一个支持7号信令的信令转换系统。

Cisco公司专门提供了如此的一个产品------CiscoSC2200信令操纵器。

如此，咱们就可以够够够够利用-CiscoSC2200来构造一个基于7号信令的和PSTN网互连的IP网络。

在每一个利用-CiscoAS5300上语音网关的地市，再别离各配置一台CiscoSC2201信令操纵器。

CiscoSC2201和CiscoAS5300之间通过一样以太网进行连接。

CiscoSC2201信令操纵器将PSTN（SS7）的呼唤操纵信令通过IP网络转达各个网关设备上，使IP网络能够与PSTN以中国7号信令的方式互连。

CiscoSC2201信令操纵器能够作为SS7系统中的SSP（效劳互换点），它通过其上信令接口卡，利用A-LINK或F-LINK与中国7号信令网络相连，再通过IP操纵网与IP语音网关设备互连。

A-LINK用于同一SS7网络中SSP和STP（效劳传输点），或STP和SCP（效劳操纵点）之间的信令连接。

采用A-LINK的网络拓扑结构示用意如下：

F-LINK是用于一个SS7网络的两个SSP之间的信令链路。

采用F-LINK连接方式的网络示用意如下：

二、SC2200信令操纵器介绍

CiscoSC2200信令操纵器是一个运行在UNIX主机平台----SunSolaris操作系统上的软件应用程序。

CiscoSC2200能够为大型远程访问POP点增加7号信令系统接口，集中提供与7号信令网络连接的功能。

和Cisco5300访问效劳器一路工作，CiscoSC2200能够形成一个“虚拟互换机”，从信令的角度来看，它能够作为SS7系统的终结和起始端局（end-office）。

CiscoSC2200是一个依照客户特殊应用要求针对SS7的变种而提供的很灵活的软件产品。

依照国情选择ISUP，NUP（国家用户部份），TUP（用户部份），CiscoSC2200能够支持很多国家7号信令的变种。

CiscoSC2200信令操纵器拥有SS7信令链路接口，以提供和SS7网络的互连，这些链路将从PSTN来的呼唤操纵信令传给访问效劳器。

CiscoSC2200提供了从用于呼唤的ISDN用户部份（ISUP）到网络治理的所有SS7功能。

它还支持了多条SS7链路组来提供更高的灵活性。

信令链路的数量、SS7物理层等决定了接口卡的类型。

在CiscoSC2200上有三种接口卡供选择：

T一、E一、每一个接口卡为两条信令链路而优化。

主性能够支持3-7个接口卡。

CiscoSC2200和访问效劳器通过IP操纵网络通信，这许诺信令操纵器对位于一个地址或散布在多个地址的访问效劳器提供呼唤操纵。

CiscoSC2200要紧特点和功能

CiscoSC2200的要紧功能是提供和7号信令网络的信令连接，并提供所有的信令功能和SS7网络治理功能。

信令操纵器提供的功能还有：

●呼唤操纵的发起和终结（呼唤处置和信令）；

●可扩充到50，000个拨号端口和多于200个目的点代码（destinationpointcode）；

●完整的持续性检查（二线和四线）；

●备份切换，并在切换后能维持呼唤的连接；

●呼唤号码（主叫和被叫）的显示（screening）；

●智能网络（IN）触发器：

1.TACPoverIP；

2.TACP本地号码的可移植性；

3.800/900号码翻译；

●支持专门大数量的协议变种；

●引入诸如VPDN，虚拟Modem池等效劳；

●Radius或TACACS+“AAA”功能；

●完整的SNMP网络治理；

●容错平台选项；

●资源治理：

1.跟踪分派给在Cisco访问效劳器端口呼唤的电路ID；

2.治理访问效劳器资源的“增加、移动、改变”；

●系统监控---保证资源的可用性；

●利用量统计----用于记账和治理目的；

●错误指示；

CiscoSC2200有CiscoSC2201，SC2202，SC2203，SC2204等几种模式，CiscoSC2201的具体配置组成如下：

产品

描述

CiscoSC2201

1SunNetratHost

DCpowered

NEBScomplianthost

256MBRAMupgradableto2GB

signalinglinkI/Ocards

Alarmrelayunit

7ftrack

Systemsintegration

Installationandacceptancetesting

第三章IP综合治理

一、网关守护系统治理

IP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操纵。

目前，Cisco3600、2501路由器能够作关守。

Cisco2501路由器的IOS软件系统网关守护功能为IP区域及本区域与外地域域的IP业务提供了功能壮大的业务功能

Cisco2501网关守护系统提供的功能有：

♦地址转换；

♦准入操纵；

♦带宽操纵；

♦区域治理；

♦呼唤操纵信令；

♦呼唤确认；

♦带宽治理；

♦呼唤治理；

♦Gatekeeper治理；

♦目录效劳；

♦带宽预留；

♦流量监控。

二、用户认证系统治理

RADIUS用户认证系统实现IP用户的认证和漫游功能。

IP用户和PC用户（PCTOPHONE效劳）输入自己的PIN号码和密码，由用户认证系统进行认证。

CiscoSecure用户认证系统支持漫游功能。

RADIUS用户认证效劳器能够产生详细的用户资料记录CDR，利用标准RADIUS属性变量和扩展属性变量Acct-Session-Idfield。

三、目录效劳系统

目录效劳系统是对呼唤，提供被叫用户的相关属性，如依照被呼唤用户的号码（别名地址），提供被叫用户的相应网关和网关守护地址、支持的编码、信令协议、收费特点等属性。

目录效劳系统负责珍惜这些信息和属性。

每一个ITSP珍惜自己的目录信息，不同的ITSP之间（如ITSP和国际ITSP）依照它们之间的双边或多边协议互换目录信息或彼此提供效劳。

四、用户治理

用户治理系统负责各类用户信息的治理，包括：

♦注册用户的治理；

♦预付卡用户的治理。

注册用户治理

注册用户治理模块负责治理所有注册的固定IP用户的信息，类型包括按月结算卡业务（Post-PaidCard）和可充值卡业务（RechargableCard），特点是按主叫号码或卡号计费，无需用户身份验证。

治理内容包括：

♦帐户信息，

♦缴费信息、

♦效劳信息（效劳品级、效劳种类等）

♦用户个人信息。

预付卡用户治理

IP预付卡效劳是开展IP效劳的较好的业务方式，预付卡治理是IP网计费系统中支持这项效劳的重要模块。

IP用户能够购买预付卡，每张卡有必然的金额，每一个客户有自己的PIN号码和自己设置的口令，依照用户每次利用预付卡消费，系统自动减去相应的金额。

当用户消费完预付卡中的金额，系统会自动停止用户的效劳。

预付卡效劳治理最关键的技术要求是实时呼唤处置和实时计费处置，幸免盗打、欠费等问题。

五、计费治理

IP网计费系统的要紧功能包括：

♦业务受理、

♦帐务治理、

♦资费治理、

♦计费治理、

♦漫游结算、

♦效劳治理、

♦网络治理、

♦计费数据的搜集/传输。

IP网计费系统能够同要紧的Voice/FAXOverIP网络设备相集成，能够从不同厂商、不同类型的IP网络设备上搜集计费信息（CDR）。

IP网计费系统需要提供一个完整的计费与客户管明白得决方案。

IP网计费系统同其他传统电信计费系统相较，独特的要求主若是：

实时的呼唤处置、实时计费和预付卡处置。

实时呼唤处置和实时计费是IP网计费系统的独特要求。

实时计费引擎能够实现对IP的实时计费和实时呼唤处置，保证了系统幸免盗打、欠费等问题的显现。

计费治理系统的要紧特点是：

♦支持提供优质效劳、高效治理和规模经营的全面解决方案，包括搜集、传输、处置、合帐、出帐、客户治理、客户效劳、效劳激活、帐务处置等电信级综合业务治理系统所必需的重要大体功能；

♦实现“散布搜集，集中计费”；

♦不仅支持批处置方式的计费处置模式，而且可对制定的效劳类型或制定的用户类型实行实时计费，如预付卡效劳；

♦灵活的资费策略，支持优惠、打折、促销和套餐效劳；

♦支持个人客户和集体客户；

♦采用树状结构的客户、帐户、产品治理；

♦可方便扩展对其它效劳进行计费和效劳受理；

♦丰硕帐务处置功能，包括预付款治理、核帐、销帐、银行托收和实时出帐等功能；

♦增强客户治理、计费和帐务治理之间的运作和谐性，实现由各自为政到统一治理；

♦为相关部门提供彼此和谐、彼此监督的机制，为客户提供方便的查询手腕和及时、准确的查询数据，为领导决策提供及时、准确的数据；

♦支持第三方的产品，具有良好的开放性。

六、网络治理系统

CVM（CiscoVoiceManagement）提供了对网管的治理，配置，状态监视及提供详细的CDR（CallDetailsRecord）原始数据，为用户生成详细的计费依据。

CiscoVoiceManager及MINDCTI公司的计费系统能够为运营商提供详尽的话务统计报告，包括：

每一个DS0语音通道的利用率，每一个局向的话务量，话务量分析，图示、报表，告警，故障监测等

CVM是一个基于WEB应用的图形化网络治理系统，它可使网络治理员对IP网络具有壮大的操作和操纵功能，包括安装、操纵和降低运营费用。

CVM和IP设备之间连接利用SNMP和TELNET。

一、中心化的网络治理

网络治理系统以图形化的方式监控各个网关，对链路的连接、测试和设置、报警提供直观的显示。

为网络治理人员对网络故障的检测和珍惜带来了极大的方便。

二、语音配置治理

CVM提供实时的语音配置功能。

CVM能够自动觉察语音接口、探问接口参数配置和修改接口配置，为用户提供了配置语音接口、参数和拨号打算指令的一系列壮大功能。

CVM功能包括：

●以单一模式或批处置模式配置数字和模拟接口

●以单一模式或批处置模式配置本地（PSTN，POTS）拨号打算和全网拨号（VOIP）打算

●配置号码扩展

●配置呼唤跟踪，为路由设置呼唤历史记录

3、监视和诊断设施

CVM传输实时数据和统计信息，以便对VOIP网络进行错误排除。

●ISDN通道监视器提供了对通道状态的实时显示

测试拨号途径设施能够利用户对所配置的拨号打算进行集中检查，同时为远端路由器和语音端口执行端到端的可抵达性检查

●SNMP陷阱监视器显示了从每一个设备同意的SNMP陷阱状态，包括对重要语音质量下降的实时警告。

●DSP信息提供了DSP状态，告警和统计数据

●路由器设施允将配置备分到TFTP效劳器，存储到NVRAM中，显示路由器配置及远程登录到该设备上

4、呼唤报告

治理语音网络最重要的是能够提供呼唤详细数据的当前和历史记录，并能判别效劳质量和语音质量参数是不是合乎要求。

CVM具有一个普遍的报告子系统以推动性能和统计诊断。

报告是以表格或图形方式显示的。

报告内容包括：

●呼唤历史记录报告——在用户概念周期内提供呼唤详细记录CDR。

CDR装有呼唤的源/目的地址，呼唤时刻和呼唤统计的各类不同值。

●语音质量不同报告——提供了发生在用户概念周期内具有较差质量的呼唤记录，包括呼唤时刻，基于所请求及计算得出的损伤因数的呼唤质量

●激活呼唤报告

●呼唤流通量报告——显示了总共的呼唤时刻，成功、失败、拒绝和禁止的呼唤数量

●网络时延报告——提供了在用户概念周期内以网关为基础的整体时延，显示了最常利用的时延范围的平均值。

五、应用访问平安

对基于WE