IP电话网络方案.docx
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IP电话网络方案
xx集团IP网络方案
技术建议书
思科系统〔中国〕网络技术XX
2007年1月
1工程背景描述
xx集团数据网络是基于以太网技术的IP数据网络，主要提供的业务为内部数据交换和Internet访问。
网络中心为1台CiscoCatalyst6509主交换机，提供全网的业务会聚和数据交换，接入层通过各二级单位的交换机提供终端接入功能。
xx集团自有万门局用交换机一台，一直承当着xx集团内部/外部通信任务，作为xx集团与外部进展话音通信的主要通信途径。
目前，xx集团的数据网络和交换系统为独立运行的两套系统，需要对两套系统单独进展维护管理。
随着IP数据网络技术的迅速开展，使用IP网络承载话音业务已成为企业信息化根底平台开展的必由之路，利用IP数据网络的无所不在和业务开发特性，将帮助企业改善工作环境，提高工作效率，加强对内、对外的沟通有效性，展示企业形象，利用IP数据网络节省国内和国际长途通话费用，使企业更好的参与国际市场竞争。
2需求分析
部署IP系统，需注意以下方面：
2.1统一通信网络的功能要求
统一通信网络的建立，在全局规划中不仅要考虑现在所需的根本功能也要兼顾未来语音增值应用的开展，如个人助理效劳、统一消息、多媒体会议等智能化效劳。
1.实现中心、分支机构的互通。
2.实现包括呼叫等待、呼叫转接、呼叫转移、多方会议、呼叫代答、呼叫暂存等在内的根本企业语音通信功能，并可以进展功能的增加和扩展。
3.具有监控管理功能：
话音网络具有较强的端到端的话音监控管理功能，要XX现呼叫质量管理和网络故障报告。
要求可以自动控制支持话音的产品，包括远程控制工具并提供告警信息。
4.具有记帐统计功能：
要求话音网络具有统计记帐功能，能够得到呼叫的统计信息，对于在不同网络层的用户使用的次数和时间等进展统计，提供给网络管理者参考数据。
5.全网管理功能：
要对整个话音网络管理的平安性给予足够的重视，管理者应能方便地对统一通信的使用者进展不同权限的管理，能够限制网上同时最多的话路数，以保证正常业务的带宽需求。
需要保证IP话音使用者通话的平安性。
6.为未来提供更大X围内的语音效劳打好根底。
2.2统一通信网络的质量要求
IP包交换面临的最大的挑战是延迟的问题，尤其是对于实时性要求较强的业务数据流――语音来讲，延迟问题解决的成功与否，直接影响到语音的质量。
当延迟大于150ms时人就会感觉到,但对延迟的承受程度因人而异。
影响语音质量的主要因素及其要求如下：
1.所采用的语音压缩编码方式
目前流行的压缩编码方式主要有G.729,G.729a,G.723.1等等，压缩的语音净负荷分别为8K—5.3K。
衡量不同压缩算法语音质量的一种参考方法是MOS值；压缩比例越高语音质量就相对下降〔MOS值就降低〕。
xx的通信网络采用G.729a的语音编码，在有效利用广域网带宽的同时充分保证语音质量。
2.接入广域网及广域网的带宽
充足的带宽资源是保证语音质量的前提，不同的压缩算法对带宽的要求不同。
以G.729为例语音净负荷〔8K〕加上IP的XX一路语音约占带宽26K左右。
xx的通信方案中一路语音占用的广域网带宽控制在30K以内的水平。
3.局域网对语音数据的认知
局域网的带宽一般为10MB-100MB，因此人们往往认为不存在带宽资源问题，但是对于语音这种实时性要求较强的数据流，局域网交换机可根据应用需要，对语音进展分类以确保语音流的优先。
4.全程全网的效劳质量保证
在包交换中，效劳质量保证是全程全网的概念，任何一个环节的拥塞都会影响到语音的质量。
因此，必须设计统一的端到端的效劳质量体系，以保证语音质量。
2.3系统设计原那么
建立集成化话音和数据网络面临的挑战是如何使话音网络和数据网络之间的信令、路由、地址解析等相关因素在同一网络中协调运作；以及如何将延迟敏感的话音和延迟不敏感的数据业务相互交织于同一网络并确保语音和视频业务的平安性。
所以xx的通信语音网络及其上的增值通信效劳建立应遵循以下的设计原那么：
高可用性：
系统的可靠性设备必须是全局的，既包括网络连接的冗余，又包括通信系统的冗余。
所涉及的效劳器应该采用高可靠性构造、容错构造或其它可靠性技术；通信系统软件自身能够提供99.999%的高可用性，能够无缝进展故障切换和恢复，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。
系统能够提供故障管理能力，保证各类被中断的数据传送的完整性和准确性。
整个系统的设备平均无故障时间MTBF大于45000小时，系统呼叫处理故障率小于1x10-4，系统接收有效后选择过失概率小于1x10-5，系统由于故障造成已经建立的连接提前释放的概率小于1x10-5，系统由于故障造成应释放的连接不能释放的概率小于1x10-5；系统由于故障误送提示音过失概率小于1x10-5。
高可扩展性和兼容性：
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xx中心长期的战略规划，能够快速支持与语音通信系统的连接、设备的扩容和多种媒体协同通信功能。
同时，系统平台应可以容纳未来新增的不同品牌的设备，并充分保证异种系统的互操作性，以适应系统规模扩展的需求和平滑升级。
同时，语音系统应支持主流国际标准IP通信协议，如H.323、SIP等，并能够提供标准开放的接口，以保证今后新的媒体〔Web、Email、PDA、IM等〕应用的快速集成。
高可靠性和可管理性：
出于企业管理和效益的考虑，建立方便、全面的通信网络管理对保证通信网络平安、高效的运行是非常重要的。
系统必须易于使用，必须能够提供平安的远程Web登陆管理方式，以减少员工培训费用；同时，系统维护应尽量集中、简单，尽量防止复杂系统和多系统组合的维护开销，减轻维护人员的负担，提高网管和决策的效率。
全程全网效劳质量保证：
由于先进、交互式的关键业务应用与非关键业务的数据，带宽耗量高等应用及对延迟敏感的应用〔如话音和视频〕共享网络资源。
而每种应用使用网络的方式各不一样，在网络中使用多种互不一样的应用，或网络中存在传输速率发生变化的合并点，所以必须有一定的QoS（效劳质量）使业务流畅而平稳的传输，从而防止业务拥挤（拥塞）及由此产生的会话、图像丧失或故障。
通过QoS，网络管理人员能够全面管理网络的带宽、延迟、抖动和包丧失等各种机制。
所以IP话音和视频质量要有保证，但又不能因此影响xx业务系统的运行，要实现真正端到端的全程全网的QoS，来保证各种应用在网上的正常传输。
系统级的平安性：
有效的平安控制必须是端到端进展部署，并涵盖园区语音网络中所有的部件、系统和链路。
具体来说，平安性必须顾及到以下要素：
网络根底设施〔承载所有IP数据、语音和视频流量的根底网络；包括工作组交换机、路由器和连接的链路。
〕、呼叫处理系统〔传统语音交换机、效劳器和相关的设备，提供呼叫管理、控制和计费功能〕、端点〔模拟、IP、视频终端和其他用户设施〕以及应用〔用户端应用，例如多方会议、统一消息和XML效劳，也包括扩展IP通信系统功能的客户化工具。
〕网络保护措施应该遵循三个根本原那么：
平安的连接和管理、威胁防御、管理信任关系和身份。
平安连接不仅包括负责传输语音的底层数据根底设施，有些特殊的规定还有助于提高语音的平安性。
针对传输语音的IP网络的平安措施特别注重保护四种主要的语音系统设备：
IP、呼叫管理器、语音信箱系统和语音网关。
同样，在信任关系和身份管理以及威胁防御方面，也有专门针对语音的规定。
例如，应用一些措施区分和隔离语音呼叫和数据通信，以保障IP的平安，防止闯入数据网络的病毒渗入语音平台，以及安排网络的语音和数据局部之间的连接。
统一延续的规划原那么：
根据xx的通信系统的规模和X围，需要对IP进展统一的规划。
为了方便理解和记忆，的规划要参考现有公网的编码规那么，同时在规划时，还应要考虑到今后IP通信系统的扩展性如联络中心座席的编号和视频终端的编号等。
先进性和成熟性：
采用通信领域的最新技术，保证系统在建成后一段时间内不会因技术落后而大规模调整，并能够通过升级保持系统的先进性，延长其生命周期，同时又要保证先进的技术是稳定的、成熟的，支持现有的多种业务功能。
3思科统一通信系统介绍
思科统一通信系列是思科商业通信解决方案的一个重要组件，思科商业通信解决方案是一个集成解决方案，适用于各种规模的企业，它包括网络根底设施、平安和网络管理产品、无线连接、生命周期效劳，以及灵活的部署和管理方式、融资效劳包，以及第三方通信应用。
3.1思科统一通信系统
思科系统公司®利用其广泛的产品，提供了一个可满足任意规模企业的需求的解决方案。
而且通过灵活、透明的移植功能，企业能按照自己设定的速度部署思科统一通信产品。
3.2IP
CiscoUnifiedCallManager是思科统一通信系统中基于软件的呼叫处理组件，提供了一个便于扩展、高度可用的IP呼叫处理解决方案。
凭借其灵活的部署选项，CiscoUnifiedCallManager可满足从远程工作人员、移发动工和分散的机构到最大型企业的各种需求。
借助思科独有的、集群多个CiscoUnifiedCallManager效劳器并将其作为单一实体管理的能力，系统容量可扩展到在一个有100或更多站点的网络中支持100万用户，且内置了冗余性，可确保提供可靠效劳。
CiscoUnifiedCallManager配备了一系列创新、强大的特性，包括可简化拨号的与MicrosoftOutlook地址簿的集成、用于具体呼叫记录的分析和报告工具、一个接线员控制台，以及会议呼叫功能。
除为各种规模的机构提供呼叫处理选项外，思科还提供了CiscoUnifiedCallManagerExpress，这是一个位于思科接入路由器中的集成呼叫处理系统。
它为小型企业和大型企业分支机构提供了根本的呼叫路由和队列、meet-me会议、寻呼、内部通信等功能。
尽管这些基于标准的系统能与大量第三方共用，思科仍提供了业界最为丰富的IP系列。
该系列包括CiscoUnifiedIP的根本型号、商业型号和管理人员型号，CiscoUnified无线IP7920、CiscoUnifiedIP7985G可视，和众多思科统一通信客户端。
3.3思科统一通信客户端
CiscoUnifiedCallManager和CiscoUnifiedCallManagerExpress支持大量多媒体客户端应用，进一步提高了用户生产率，简化了业务流程。
CiscoUnifiedPersonalmunicator适用于CiscoUnifiedCallManager用户，将多种通信应用和效劳透明地集成到一个桌面PC应用之中。
它使用户可通过一个易于使用的界面，快速访问强大的通信工具，通过语音、视频、Web会议、呼叫管理、目录和在网状态信息等，更高效地通信。
它简化了通信体验，使团队和知识型员工能更智能、更快速、更平安地工作。
另一个选项，CiscoIPmunicator是向基于MicrosoftWindows的个人计算机提供高级功能的软件，适用于CiscoUnifiedCallManager和CiscoUnifiedCallManagerExpress用户。
无论用户从何地连接到公司网络，该应用都提供高质量的语音呼叫，以及与用户在办公室中完全一样的特性，包括呼叫转接、呼叫转移和会议呼叫等。
无论用户是在办公室、家中，还是在路上，都可保持高生产率。
与CiscoUnifiedIP一样，CiscoIPmunicator也可与CiscoUnifiedVideoAdvantage共用，后者结合了软件与CiscoVTCamera，以支持可视。
CiscoUnifiedVideoAdvantage让用户可通过熟悉的界面进展呼叫，在其PC上显示视频。
思科视频解决方案的配置与任意CiscoUnifiedIP一样简单，可提供一个经济有效、便于扩展、可视互动的通信解决方案。
3.4企业在网状态和即时消息
CiscoUnifiedPresenceServer为工具添加了另一层功能，包括CiscoUnifiedPersonalmunicator。
利用动态在网状态信息，用户可实时查看同事的状态，减少“尾随〞问题并提高生产率。
CiscoUnifiedPresenceServer还提供了一项基于标准的在网状态效劳，可与连接到CiscoUnifiedCallManager的CiscoUnifiedIP共用。
对开放标准的支持可使其集成到采用SIP和SIP/SIMPLE的其他系统，如IBM/Lotus解决方案。
CiscoUnifiedCallManager和CiscoUnifiedPresenceServer还支持MicrosoftLivemunicationsServer2005和与LivemunicationsServer连接的MicrosoftOfficemunicator客户端。
简而言之，CiscoUnifiedPresenceServer能帮助客户在任意时间，采用最适合的通信方式，最快地联系到他们的同事。
3.5语音和统一消息
CiscoUnity®消息处理解决方案也提供了出色的IP通信功能和X围。
除支持一个强大的语音留言信息处理系统外，CiscoUnity解决方案还可帮助客户通过收听其电子、从互联网查看语音留言，并可在任意地点发送、接收和转发。
各用户以他们最方便的方式与系统交互，这也使他们能更好地响应客户要求。
CiscoUnity解决方案提供了语音留言、集成消息和统一消息选项，具高可扩展性，能满足大型企业的需求。
此外，CiscoUnityConnection是专为满足员工数不超过1500的机构的需求而定制的，具有语音留言、集成消息，以及语音XX拨号和语音留言浏览等高级特性。
CiscoUnityExpress在思科路由器内部提供，支持最多250名用户。
它们均提供了经济有效的自动接听功能，和集成消息选项。
3.6多媒体会议
CiscoUnifiedMeetingPlace®会议解决方案是只有IP可提供的又一类集成通信产品。
CiscoUnifiedMeetingPlace透明地集成了语音、视频和Web会议功能，可真正简单地发起和进展高效率的远程会议，帮助您更快完成工程、增强销售支持，并加速决策制订。
CiscoUnifiedMeetingPlace可与MicrosoftOutlook和IBMLotusNotes日历集成，使用户就像他们召开其他任何会议一样，方便地设置和参加多媒体会议。
此系统可部署在客户端现场，或离站托管，可由客户管理，也可外包。
对于中型机构来说，CiscoUnifiedMeetingPlaceExpress是一个便于部署和管理、特性丰富的会议解决方案，包括CiscoUnifiedIP、触摸屏，和用于设置、参加及管理会议的Web界面。
3.7移动解决方案
思科为移发动工工作于不同环境的机构提供了多种解决方案。
经常处于移动状态的员工将受益于CiscoUnifiedMobilityManager，它提供CiscoMobileConnect效劳，籍此，这些员工可向客户、同事和合作伙伴公布单一，并随时可将呼叫路由到对他们来说最方便的设备：
办公室、家庭或手机。
CiscoMobileConnect效劳甚至可帮助员工在到达办公室后，将呼叫透明地从手机转接到办公室〔反之亦然〕，且不必中断呼叫。
在旅行时，移发动工也可获得企业IP通信特性，包括使用公司网络进展呼叫等，从而降低本钱。
为进一步提高移动性，思科统一通信系统为诺基亚和其他厂商的一类新手机提供了双模支持。
这些双模支持GSM和Wi-Fi射频，可用于数据和语音应用。
另一业界领先厂商摩托罗拉也正在开发双模设备，并通过其无线效劳管理器支持网络移动性。
利用SIP技术，移动客户端在企业中基于802.11a技术连接到网络，在其他地点使用蜂窝，从而实现透明的转移通信，使移发动工始终保持网络连接。
3.8客户联系解决方案
思科统一通信还为客户联系中心提供了冲动人心的新功能，帮助用户随时处理大量客户交互，如语音呼叫、电子或基于Web的通信。
包括CiscoUnifiedIntelligentContactManagement和CiscoUnifiedContactCenter产品系列在内的全面的思科客户联系解决方案系列，提供了出色效劳，提高了客户满意度。
联系信息会根据业务规那么和目标，转接到最适合的效劳人员。
先进的计算机集成功能为效劳人员的桌面提供了呼叫事件和客户档案信息。
凭借CiscoUnifiedMobileAgent等产品提供的灵活性，效劳人员可从家中工作，也可在差旅时工作。
利用自动语音自助效劳解决方案—其中包括CiscoUnified客户语音门户和CiscoUnifiedIPIVR[交互式语音响应]—许多呼叫无需效劳人员的帮助即可完成。
思科语音自助效劳解决方案使用自动语音识别和文本到语音功能，使主叫方能获得个性化的应答，来解决其日益复杂的问题，并以创新方式处理业务。
例如，客户可在无需一位实际效劳人员帮助的情况下，支付帐单、订购产品和跟踪产品供货。
通过CiscoUnified客户语音门户的可扩展标记语言（XML）语音功能，主叫方能访问Web交互中所使用的内容，从而无论使用哪种自助效劳渠道，都可获得一致的客户体验。
CiscoUnifiedCustomerInteractionAnalyzer提供了针对每个客户交互的新视角，能够转变呼叫中心效劳和挽留客户的方式，以及它们招聘、培训和评估客户效劳代表的方式。
3.9管理解决方案
利用CiscoUnified通用管理套件可主动监控网络中的思科语音组件，以发现潜在问题、保持通话质量和用户满意度，并缩短效劳中断时间。
4解决方案描述
4.1网络架构简述
如以下图所示，在原有网络中增加IP系统，提供基于IP根底架构的语音通信系统：
新增设备包括:
∙CCM（CiscoCallManager）
∙统一消息系统（CiscoUnity）
∙会议系统（CiscoMeetingPlaceExpress）
∙语音网关
∙IP话机
∙软
∙POE交换机:
提供以太网供电的以太网交换机
IP系统按功能划分为三个不同层次:
层次
功能部件
描述
呼叫管理控制层:
CCM
CiscoCallManager是IP的呼叫信令处理中心，根据IP话机终端或语音网关的呼叫信令信息，对终端、网关、呼叫进展统一管理，是思科统一通信架构中的重要部件之一。
增值业务层
统一消息系统
在语音信箱的根底上,提供支持PC/模拟等多种终端访问形势的统一消息。
会议系统
提供基于语音和Web的会议通信系统
终端设备层
语音网关
实现IP话音和传统TDM话音之间的媒介转换和信令消息中继。
IP话机
IP话音的终端设备，将语音直接转换成IP数据包，可视话机同时支持IP视频，显示屏清晰的图形功能支持可扩展标记语言（XML）应用。
软
以软件形式运行在PC上的IP终端
4.2呼叫路由
4.2.1IP间的呼叫路由
如以下图所示，网内IP话机之间的呼叫过程中，呼叫信令流和语音媒体流的路径是不同的，呼叫信令的寻址和建立过程必须有CCM的参与，媒体流通道的建立、维护、撤除不需要CCM介入。
∙呼叫信令流：
发起IP话机――CCM――接收IP话机
∙
语音媒体流：
发起IP话机――接收IP话机
4.2.2IP－传统间的呼叫路由
如以下图所示，IP－传统间的呼叫需要经过语音网关的转换，语音网关与PBX之间通过E1〔PRI〕连接，运行标准的PRI/Q.931信令。
呼叫信令流和语音媒体流的路径是不同的，呼叫信令的寻址和建立过程必须有CCM的参与，媒体流通道的建立、维护、撤除不需要CCM介入。
∙呼叫信令流：
发起IP话机――CCM――语音网关――传统话机
∙
语音媒体流：
发起IP话机――语音网关――接收话机
4.2.3增值业务系统的使用
1．IP语音与统一消息的结合
CiscoUnity――面向企业级机构的高级统一通信解决方案可以提供强大的消息发送效劳〔将电子、语音留言和信息发送到同一个收件箱中〕和智能化的语音消息发送效劳〔功能全面的语音可以提供先进的功能〕，从而可以提高您的机构的通信能力，提高工作效率，以及增强客户效劳功能。
CiscoUnity可以提供先进的、基于整合的通信效劳，并将它们与您日常使用的桌面应用相集成。
利用CiscoUnity的统一消息功能，您可以通过收听您的电子，通过互联网检查您的语音留言，以及――在与一个受支持的第三方效劳器相集成时――将转发到您所在的地方。
CiscoUnity语音留言功能具有强大的自动效劳功能，其中包括智能路由，可以轻松定制的呼叫屏幕和留言通知选项。
2．IP语音与会议系统的结合
作为思科IP通信解决方案的一局部的CiscoMeetingPlaceExpress，是一个集成化语音和Web会议解决方案。
它以合理的价格、轻松的方式使中型企业在利用CiscoCallManager部署会议时，可以实现节省本钱和提高生产率的优势。
CiscoMeetingPlaceExpress提供了简单而强大的会议功能，部署和管理十分简便。
使用MeetingPlaceExpress,单台最多可支持200路并发的语音和web会议参与方，足以满足xx集团的内部会议需求。
4.2.4Internet用户使用软的技术实现
远程Internet用户使用的接入手段丰富多样，如LAN、ADSL、Cable、ISDN等等，因此远程Internet用户－运营商网络－总公司内部网络之间必然存在着NAT地址转换，所以也涉及到信令流和媒体流的穿越问题。
以下图是关于远程用户通过VPN使用IP系统的示意
建议
采用IPSecVPN技术来建立远程Internet用户－内网之间的虚拟通道
前提条件
可使用核心节点的CiscoASA5520VPN网关，且VPN网关使用一个固定的Internet公网地址
实现方法描述
1.给远程Internet用户分配一段独立的IP地址，配置6500核心交换机使CCM与远程用户网络的路由互通，
2.远程Internet用户启动VPN客户端程序，向VPN网关的公网IP地址发起VPN连接，
3.验证通过后，IPSecVPN隧道建立成功，远程Internet用户的终端会获得一个内网的IP地址，此时用户终端上就可以使用软了，如同用户终端直接联到内网中一样。
4.2.5异地远程分支节点〔基于Internet〕的呼叫业务实现
分支节点与核心节点之间，通过IPSecVPN进展IP网络连接，因此分支节点的语音网关应同时具备IPSecVPN功能。
如下是正常状态下的呼叫流程示意图
当Internet连接出现问题，分支节点通过语音网关上SRST功能，迂回至PSTN完成节点间的呼叫。
如下是Internet连接异常状态下的呼叫流程示意图
4.3拨号方案规划
IP通信拨号方案体系构造中包含了对以下两种类型的呼叫处理：
∙CiscoCallManagerCluster内的IPPhone之间的内部呼叫
∙通过PSTN网关的外部呼叫
以下图显示了能处理上述两种类型呼叫的网络。
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