xx电力ippbx语音系统解决方案技术申请建设建议书.docx
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xx电力ippbx语音系统解决方案技术申请建设建议书
电力
语音系统解决方案技术建议书
技术有限公司
目录
1缩略语4
2项目背景6
2.1电力语音网络现状及需求6
2.2电力IP语音系统建设目标6
2.3电力IP语音系统设计原则6
3电力统一通信解决方案7
3.1电力IP语音通信组网结构7
3.2用户终端接入方式9
3.2.1模拟电话接入10
3.2.2IP电话接入(以后扩展)11
3.3电力统一通信业务方案11
3.3.1基本语音业务11
3.4电力统一通信系统特色功能12
3.4.1智能路由功能12
3.4.2呼叫限制功能13
3.4.3用户权限分级设置14
4系统可靠性与安全性保证技术14
4.1安全性保证技术14
4.1.1SoftCo的安全设计14
4.1.2终端的安全设计15
4.2可靠性保证技术15
4.2.1SoftCo的可靠设计15
4.2.2终端的可靠设计15
5语音QoS保证技术16
6统一通信系统设备介绍-SoftCo950018
6.1产品结构18
6.1.1产品技术指标20
6.2产品特点20
6.2.1开放的接口20
6.2.2灵活的组网方式21
6.2.3高可靠性21
6.2.4易扩展性21
6.2.5易维护性21
6.2.6低功耗22
6.3综合接入网关IAD设备22
6.3.1IAD132E(T)22
1
缩略语
缩写
描述
A
AT0
DCLoopAnalogTrunk
直流模拟环路中继,同FXO
C
CBWFQ
Class-basedWFQ
基于类的加权公平队列,用于在IP网络上进行带宽控制
CDR
CallDetailRecord
呼叫详细记录,用于计费
CTI
Computer-TelephonyIntegration
计算机电话集成技术,将计算机、电话和其它诸如语音信息发送和传真服务集成的技术
D
DNS
DomainNameSystem
域名命名系统,用来储存因特网的名称信息,包括域名与IP地址的对照表
DNSSRV
DNS服务器设置SRV功能以后,可以将一个域名对应至多个优先级不同的IP地址
DSCP
DifferentiatedServicesCodePoint
区分服务编码,用来标识IP报文的优先级。
DSP
DigitalSignalProcessing
数字信号处理,用来在模拟信号和数字信号之间做转换
F
FIFO
FirstInFirstOut
先进先出,报文按到达的先后顺序进出队列,先进的报文先出对,后进的报文后出对
FPGA
FieldProgrammableGateArray
现场可编程门阵列,可由用户配置的专用集成电路(ASIC)
FXS
ForeignExchangeStation
外部交换站,一种电话线路接口名称,电话交换系统提供的FXS接口可与模拟话机、传真相连,也可与另一交换系统的FXO接口连接
FXO
ForeignExchangeOffice
外部交换局,一种电话线路接口名称,电话交换系统提供的FXO接口,用于和另一交换系统的FXS接口相连
G
GK
Gatekeeper
网守,网守控制所辖区域内的所有H.323用户,其首要功能是实现电话号码和IP地址之间的转换
I
ITU
InternationalTelecommunicationUnion
国际电信联盟,制定电信标准的一个组织
M
MCU
MultipointControlUnit
多点控制单元,MCU在视频会议中用来完成混音和混屏的功能
P
PBX
PrivateBranchExchange
用户交换机,用来完成语音交换的电话交换设备
PC
PersonalComputer
个人计算机
PCA
PersonalCommunicationAssistant
个人通信助理
PoE
PoweroverEthernet
以太网供电
POTS
PlainOldTelephoneService
普通电话业务,同FXS
PSTN
PublicSwitchedTelephoneNetwork
公共电话交换网络
Q
QoS
QualityofService
业务质量
R
RED
RandomEarlyDetection
随即早期检测,一种避免网络拥塞的控制机制
RTP
RealTimeTransportProtocol
实时传输协议,用来定义多媒体数据的实时传输
T
ToS
TypeofService
服务类型,用来定义IP数据包的服务质量
V
VoIP
VoiceoverIP
基于IP的语音
VPN
VirtualPrivateNetwork
虚拟专用网络
W
WFQ
WeightedFairQueuing
加权公平排队,一种自动实现带宽分配公平性的方法
WRED
WeightedRandomEarlyDection
加权随机早期检测,一种避免网络拥塞的控制机制
2项目背景
2.1电力语音网络现状及需求
电力由于设备年限过高,用户数量无法满足并且稳定性得不到保障,因此全网语音网络目前将在总部新增一套统一通讯语音系统,设计目的将全网2000门电话终端全部级联,实现基于IP的全网语音通讯。
2.2电力IP语音系统建设目标
为了充分利用内部网络资源、节约电话通讯成本、开发新的应用、提高生产效率,电力拟在现有IP网络基础上搭建一套性能稳定、功能完备、技术先进的IP语音系统。
IP语音系统建设需满足目前电力各级部门之间的语音通信需求,同时还要为将来用户数量扩容及功能应用留下良好的扩展空间。
电力建立的IP电话系统应达到以下目标:
1、利用现有的网络系统,建立一个能满足语音、数据等多媒体信息传输、处理的统一通信平台;
2、在电力系统内建立一套完善的IP电话系统,以满足电力各职能部门的通信要求;
3、IP语音系统具有好的开放性和可扩展性,电力未来在该系统上能够进行特定业务的开发和定制。
4、充分挖掘网络资源优势,建立一套完善、方便、快捷的电话会议系统,使电力的办公流程和企业运营等诸多方面更加效率。
2.3电力IP语音系统设计原则
建设IP语音系统面临的挑战是如何在现有的网络基础上,既可以保护原有投资和用户使用习惯,又可以让语音业务和数据业务在同一张IP网络上协调运作,同时又可以满足企业未来长期的发展需要,的IP统一通信遵循以下的设计原则来满足上述需求:
1、充分利用已有设备、线路
利用现有的数据链路承载内网VoIP通信业务,最大程度发挥IP网络的作用;外部通信可以集成至新系统中继续使用,用户原拨号习惯需最大程度保持不变。
2、采用国际标准协议
在话音网络建设中,需尽量采用国际标准(如SIP等)。
采用业界流行的国际标准,可以
保证今后网络的规范性以及灵活方便地增加新的网络应用。
3、高可靠性
系统应采用高可靠性结构,能够实时的进行故障切换和恢复,不会因为单点故障而影响
到语音的呼叫建立和连接。
呼叫路由能够提供不同级别的备份路由。
远程分支机构的语音不会因为广域网络的中断而中断,必须具备再生能力。
4、高扩展性和兼容性
系统的设计不仅仅需要满足目前的容量和功能需求,必须考虑电力长期的网络规划,能
够快速支持今后更多用户的加入、设备的扩容。
同时,系统应可以容纳不同品牌的设备,并充分保证不同系统之间的互操作性。
5、语音质量保证
由于对网络延迟敏感的业务(如语音和视频)和其它数据业务在同一张网络上共享资源,
必须有一定的QoS(服务质量)使业务流畅而平稳的传输,防止业务拥塞而产生的会话、图像丢失或故障。
所以IP语音和视频质量要有保证,但又不能因此影响电力业务系统的正常运行。
3电力统一通信解决方案
3.1电力IP语音通信组网结构
考虑到电力语音系统设计要求,建议电力实现IP语音通信,可考虑以下组网方式:
方案A:
1、在县市中心机房配置一台SoftCo9500IPPBX,通过4块8口E1DTU单板、4块MRS(媒体资源板)实现23条E1外部接入,最终达到全网通过Softco9500出入局;
2、用户端部署IAD设备,IAD注册至SoftCo9500上;在Softco9500上配置相应的局向和局向选择码,实现用户正常注册,并无阻塞通讯。
注:
此方式仅限与所有设备IP属于内网IP并通过专纤互联,如果主设备IP属于公网IP,则需要通过SBC设备(边界回话控制器)来做转换处理;
3、配置一套UCEMS网管系统,BMU业务管理系统。
电力语音拓扑图
拓扑图:
图1电力IP语音通信组网图
3.2用户终端接入方式
统一通信解决方案支持多种终端的接入:
模拟电话、IP电话、视频电话、PC软终端和话务台终端。
电力内部模拟电话通过IAD设备来连接,注册到softco9500实现出局;各下级地级市可以使用IP电话,通过内网IP来对9500进行注册实现内部呼叫和出局,如果主设备IP属于公网IP,则需要通过SBC设备(边界回话控制器)来做转换处理;。
IP电话适用在对业务需求较多,或要求部署快速方便的场合;
3.2.1模拟电话接入
电力内部模拟电话可以通过部署IAD来接入。
1,对于人员较少的办公点,可以部署低密度的IAD网关,提供1~4个模拟电话的接入,
1~4口IAD型号有IAD101H/IAD102H/IAD104H/IAD304B:
1)IAD101H/IAD102H/IAD104H提供两个以太网口,一个用来上行接入交换机,一个
用来接桌面计算机,可以避免网线的重复部署;
2)IAD101H/IAD102H另外提供了一个PSTN接口(对端接PSTN网络交换机的FXS口),网络
正常时,IAD下用户可通过PSTN接口来和PSTN网络用户建立呼叫,当网络中断或者设备断电时,用户仍然可以通过PSTN接口拨打PSTN网络上的电话;
3)IAD304B提供4个FXS口和4个FXO口,除提供本IAD下用户和PSTN的连接功能,以及
断网逃生和断电逃生功能外,其它IAD下的用户也可通过IAD304B的FXO口和PSTN用户建立连接。
2,较大的办公区域,可以部署8~280口的IAD网关,提供8~32个模拟电话的接入,8~
32口的网关有IAD208E(M)/IAD132E(T)/IAD316B/IAD332L/IAD1280:
1)IAD208E(M)同时提供8路语音和8路数据业务的接入,从而可以节省一部分数据交
换机的投资;
2)IAD132E(T)提供16路或者32路语音接入(通过IAD132E(T)不同的配置来实现);
3)IAD316B同时提供16个FXS口和16个FXO口,IAD316B支持本地自交换和断电逃生能力,支持其它IAD下用户通过其FXO口和PSTN建立连接。
4)IAD332L-32FXO综合接入设备(SIP协议),提供32个FXO口,支持断电逃生能力,支持其它IAD下用户通过其FXO口和PSTN建立连接。
对于电力本次建设:
用户端均采用IAD1280型号-280用户容量综合接入设备(SIP协议)。
3.2.2IP电话接入(以后扩展)
相对于模拟电话,IP电话具有安装快速、操作使用简便等特点。
1,双网口设计
IP电话提供2个10/100MRJ45接口,分别接入数据交换机和用户桌面计算机,可节省布
线成本;
2,QoS保障
IP电话支持IPPrecedence/DSCP/802.1pQoS优先级标记设置,当IP网络流量较大时可优先传输语音数据流,确保语音质量不会受到影响;
3,自动安装升级
IP电话上电后,会自动到软件服务器上下载它的配置信息和软件版本,然后到软交换去
注册,整个过程无需用户干预;
4,PoE支持
通过以太网线路供电,可以避免IP电话电源掉电时出现的网络中断问题。
3.3电力统一通信业务方案
3.3.1基本语音业务
统一通信解决方案提供所有传统PBX上的常用业务,如本机查号、呼叫前转、呼叫等待、三方通话等业务,下面就几种常用功能加以描述:
1,本机查号
当用户需要获得所在办公地点的电话号码时,可以拨打“*125”来收听系统播放的话机
号码;
2,呼叫前转
用户可以根据需要设置呼叫前转方式:
无条件呼叫前转、遇忙呼叫前转、无应答呼叫前
转和离线呼叫前转:
无条件呼叫前转:
不论用户处于什么状态,所有来话呼叫均被前转到该用户预先指定的
号码,
遇忙呼叫前转:
当用户处于非空闲状态时有其它的呼叫请求,则将该呼叫前转到指定的目的号码,
无应答呼叫前转:
当被叫用户振铃一定时长后仍未摘机,则将该呼叫前转到指定目的号码,
离线呼叫前转:
当用户不在线上时(比如PC关机后,PC软终端也自动离线),将呼叫前转到指定目的号码;
3,呼叫转移
用户A和B在通话过程中,A发现B其实需要通话的对象是C,于是A通过特定的操作在B和C
之间建立新的呼叫,A完成呼叫转移后退出呼叫;
4,三方通话
用户A和B在通话过程中,发现需要C加入讨论,可以随时拨通C的电话将C加入,A、B和C
进行三方会议;
5,强打强拆
用户A正在通话过程中,此时有另一个重要电话找A,具有强打强拆权限的话务员可强行
插入或拆除A目前正在进行的通话,保证重要电话的随时接通;
6,呼叫驻留
用户在接听电话后,想换个地方接听电话,可以通过一定的操作将当前呼叫暂时驻留,
然后在驻留期限内,到另一个地方将呼叫恢复起来(用户接听电话的终端必需在系统内部);
7,自动接线员
PSTN用户拨打部门对外公布的门户号码后,听到自动接线员播放的语音提示音:
“欢迎
致电,请拨分机号,查号请拨0。
”用户拨打相应分机号码后可听到系统播放的彩铃音乐;
8,寻线组
对工作内容相同或类似的一组员工,如A、B、C,可以将其加入一个寻线组,当有来电呼叫这个寻线组号码时,所有该组内的话机可同时或循环振铃,提高电话接通率。
3.4电力统一通信系统特色功能
3.4.1智能路由功能
SoftCo系统具有丰富的路由决策和选择功能,可以在任何时候,任何情况下,为用
户找到最合适的路由。
1,以时间段设置选择
时间路由功能使系统根据一天内呼叫的时间,选择最经济的路由。
利用时间路由功能,
SoftCo可以根据不同的时间为呼叫选择不同的路由和处理方式进行处理。
2,以费率设置选路
用户可以根据自身需要申请电信或铁通(或其他运营商)的中继,这样就面临不同的运营商可能提供不同的资费标准。
SoftCo可根据不同运营商的不同资费标准设定路由,优先选择资费较低的运营商。
3,重新选路
重新选路指系统可提供备份路由功能,在某路由不通后,系统可以自动选择备份路由出局。
如一旦VoIP网络中断,系统可以选择从本地中继(即本地PSTN市话)出局。
3.4.2呼叫限制功能
行业、企业应用中,不同的用户有不同的呼叫权限,统一通信系统提供了完善的用户呼叫权限管理功能,包括:
1,组间限呼
组间限呼业务用于定义呼叫限制组,用户分属不同的呼叫限制组,每个呼叫限制组之间
有明确的限呼关系。
将用户分在黑名单、白名单、普通三个组中,当主叫为黑名单时,只能呼叫白名单的被叫;当主叫为普通限呼组时,可以呼叫白名单和普通组的被叫,但不能呼叫黑名单的被叫;当主叫为白名单时,可以呼叫任意被叫。
2,VoIP域间限呼
VoIPDomain限呼用来对VoIP呼叫所需占用的网络带宽进行控制,以保证通话的语音质量。
比如SoftCoA下的普通用户需要呼叫另外一个SoftCoB下的普通用户时,系统在呼叫建立时会对两个SoftCo之间的中继线路上正在进行的呼叫数进行统计,来判断是建立还是拒绝呼叫。
3,用户呼出权限设置
系统可以为每个用户设置呼出权限,支持设置的权限除了限制全部呼出、限制国内和国际长途电话、限制国际长途电话三种类型外,还可以根据用户需求做更详细的呼出限制,例如限制呼叫指定的用户号码、地区号或国家号码,如果用户拨打了权限之外的业务,将被拒绝呼叫。
3.4.3用户权限分级设置
系统内的用户可以划分为不同的权限级别,不同权限级别的用户拥有不同的业务权限和呼叫权限。
用户权限级别可分为四级,由低到高分别为Default、Normal、Advanced和Super,高级别用户拥有比低级别用户更多的业务功能权限和呼出权限,每个级别用户的权限可根据用户需求进行设置。
比如,在中继线路繁忙时,高级用户可以抢占低级用户所占用的中继资源来建立呼叫。
用户的权限级别可以设置和时间相关联,使得某一级别的用户只能在某特定的时间段内拥有某项呼叫权限。
4系统可靠性与安全性保证技术
4.1安全性保证技术
4.1.1SoftCo的安全设计
SoftCo系列产品采用基于嵌入式VxWorks的专用硬件平台,病毒软件无法在VxWorks操作系统之上生存,从而可提供比通用服务器更高的安全性和病毒免疫能力;
设备主控板基于FPGA设计,对接收到的媒体流和信令流进行初步细分,根据一定
规则转发给特定的业务单板处理,只处理指定范围内满足系统要求的IP报文,从而有效的杜绝网络风暴对系统的冲击;
SoftCo对用户的访问实行分级管理,只有管理员才能访问到所有信息以及修改系统配
置,普通用户只能对自身业务进行查看配置,防止非授权用户对系统的非法操作;
用户接入时,用户的密码认证过程进行了MD5加密,防止用户信息被截取,保证用户账户在网上传输时的安全。
4.1.2终端的安全设计
1,IAD的安全设计
IAD支持对用户进行授权和认证,以防止XX的用户登录和操作设备,用户分普通
用户、操作者和管理者三个级别,不同级别具有的权限不同;
IAD提供操作、告警、调试等多种类型日志信息,记录设备运行和维护情况。
2,IP电话的安全设计
IP电话可对话机按键锁定,只有输入密码才能解锁,防止话机配置被修改;
IP电话的web配置页面对用户进行授权和认证,防止未授权用户登录设备,用户分为
普通用户和管理员两个级别,不同级别用户具有不同的权限;
IP电话对PC端口实行了IP语音流隔离,防止连接在IP电话PC端口上的PC窃
取语音数据流。
4.2可靠性保证技术
4.2.1SoftCo的可靠设计
SoftCo支持先进的流控技术,当CPU负载超限时自动限制新的呼叫,保证正在进行的通信畅通,杜绝系统在异常流量时宕机;
支持在线升级和热补丁技术,减少业务中断;
提供强大的宽窄带信令跟踪功能,帮助管理员及时判断故障源。
4.2.2终端的可靠设计
1,IAD的可靠设计
IAD采用WDT(WatchDogTimer)技术,当软件发生异常或故障时,可自动进行恢
复;
IAD的电源、接口部分具有过流、过压保护功能;
在IAD开设用户时,软交换的IP地址等关键信息都已经配置到设备上,即便在掉电的
情况下,这些信息也不会丢失;
IAD101H/102H/IAD316B在设备断电或者和软交换网络断掉时,仍支持通过本机的
FXO口呼叫PSTN用户;
IAD支持软交换服务器的冗余配置,当主服务器的连接断掉时,IAD会向备份服务器发起注册。
1,IP电话的可靠设计
IP电话支持PoE功能,本地电源断掉时,可通过交换机网口进行供电,防止在掉电情
况下影响通话进行;
IP电话支持DNSSRV功能,可通过DNS服务器获取到多个软交换服务器的地址,当
和主服务器的连接断掉时,IP电话会向备份服务器发起注册。
5语音QoS保证技术
在传统的IP网络中,所有的报文都被无区别的等同对待,每个路由器对所有的报文均采用先入先出(FIFO)的策略进行处理,它尽最大的努力将报文送到目的地,但对报文传送的可靠性、延迟等性能不提供保证。
随着IP网络上新应用的不断出现,尤其是IP语音、视频等对实时性、传输延迟敏感的业务的出现,对IP网络的服务质量提出了新的要求。
所以,在方案设计中,需要充分考虑在有限的带宽条件下,为不同的业务提供端到端的QoS服务。
一个完整的QoS模型是端到端实现的:
1,在IP语音报文的发起设备上(如SoftCo/IAD/IPPhone),标记语音报文的优先级:
IPPrecedence/DSCP/802.1p;
2,在IP网络的入口边缘,对IP数据包进行分类、流量监控和整形,必要时对其带宽进
行限制;
3,在IP网络的核心路由器上,执行拥塞管理和拥塞避免,保证语音报文高效有序的
传送;
4,在接收语音报文的相应设备上(SoftCo/IAD/IPPhone),通过JitterBuffer自适
应调节、丢包补偿、回声消除等多种技术来提高语音质量效果。
图2端到端QoS策略示意图
下面分别对上述几种QoS技术加以简单介绍:
1,IP报文优先级标记
IP报文优先级标记是在IP包头中预留的ToS(3bit)、DSCP(6bit)、802.1p(3bit)比
特位中为IP报文标记不同的优先级。
如ToS(TypeofService)3位比特可设置从000到111共8个有效值,权值越低,优先级越低;DSCP(DifferentiatedServicesCodePoint)6位比特可设置64个有效值。
例如,在语音设备上将所有报文的IPPrecedence标记为5,那么在网络的中间节点,就可以对IPPrecedence标记为5的报文给予差别服务,在网络拥塞时仍然保证一定的带宽,减少抖动和时延。
在具体配置中,优先级需依据IP网络的设计规范来设置。
2,流量监管机制
流量监管的典型作用是限制进入某一网络的某一连接的流量与突发,是一种基于带宽的
控制机制。
它可以根据多种标准和策略,在同一条链路上,来对不同的应用限制使用不同的带宽。
如果超过其最大限制,则将数据包丢掉。
在网络中有一些数据对网络的冲击很大,包括FTP、HTTP等,因此,针对这些数据可以采用流量监管来限制其占用的带宽,如限制HTTP的报文不能占用超过50%的网络带宽。
3,拥塞管理机制
当网络接口上报文到达的速度超过接口发送报文的速度时,接口就发生了拥塞。
拥塞管理会将这些报文按照优先级进行分类,送入不同的队列,而队列将对不同优先级的报文进行区别处理,优先级高的报文会得到优先处理和发送。
常用的队列技术有FIFO(先进先出)、WFQ(加权公平队列)、CBWFQ(基于类的加权公平队列)、RTP优先队列等。
其中RTP优先队列是一种解决实时语音和视频业务服务质量的队列技术,其原理就是将承载语音或视频的RTP报文送入高优先级队列,使其得到优先发送。
4,拥塞避免机制
过度的拥塞会对IP网络资源造成损害,通过拥塞避免机制可以监控网络资源(如队列或内存缓冲区)的使用情况,当发现拥塞有加剧的趋势时采取主动丢弃报文的策略,更好的调整网络的流量到一个合理的负载状态。
拥塞避免的算法有R