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
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