H3CVoIP系统技术建议书.doc
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1、VoIP系统技术建议书2007年3月目 录1概述32 项目背景421 机构简介422 已有网络结构423 现有电话网络结构424 建设规模43需求分析431 建网协议的选择532 带宽占用计算和规划,不影响原有业务系统733 系统投资收益分析94VoIP系统设计方案1041 分散行业的组网方案(中小企业)1042 配置说明1543 呼叫中心坐席电话与办公IP电话互通方案1544 计费解决方案1645 号码规划185解决方案特点1951 系统高安全性和高可靠性设计1952三方电话会议功能2353 全面支持移动办公2454 良好的网络QoS适应能力2555 良好的可扩展性2656 统一消息业务27
2、57 协同工作业务296其它3061 其它基本语音业务3062 VoIP技术发展简述3263 H.323与SIP协议对比341概述通信是企业得以生存发展的基础,来自竞争对手的巨大压力、用户需求的不断变化、与上游供应商和下游合作伙伴的密切合作,使每一个企业都需要一套运转良好的通信系统来保证信息的畅通。传统的企业通信是伴随着技术发展,将不同通信方式累加在一起的,它们包括了:电话,依靠运营商提供的PSTN电话服务,实现基本的话音服务;传真,同样依靠运营商提供的PSTN网,使信息能够经过双方的确认,具有不可否认性;语音留言,通过具有留言功能电话,对未接来电录音,避免了信息的遗漏;短消息,依靠无线运营商
3、的网络,发送少量非实时信息;即时消息,通过Internet或企业内部IP网,利用第三方即时通信软件进行非实时通信。这些通信手段的应用满足了企业通信的需求,但随着时间的推移,堆积在一起的各种通信手段使企业通信系统复杂臃肿,桎梏了企业的进一步发展。首先是各通信系统相互独立,互不相干,企业难于管理;其次基础的语音通信大量依赖运营商,随着企业规模的扩大,跨省跨国通信越来越频繁,导致通信成本居高不下;第三,运营商向企业提供的是无差别的服务,不能按照企业自身需求提供业务的定制;第四,每个通信系统实现的功能都不一样,使用的终端也各不相同,员工需要在各种通信系统间来回切换,通信手段越多,切换过程中损失的效率越
4、多。为了降低企业运营成本、简化管理、提高工作效率,使企业在市场竞争中轻装上阵,就必须整合各种通信手段。从通信方式上看,企业通信可以分为实时通信和非实时通信两类,实时通信包括基本的电话互通和电话业务、多媒体会议、可视通信;非实时通信包括了即时消息、语音信箱、传真信箱,以及不同格式消息间的转换;从企业应用上看,包括了电话通信、会议、可是通信、传真、邮箱、移动办公等。整合企业通信系统的目标,就是要用一套融合的通信系统来实现上述所有的企业通信业务。随着IP技术的日益发展以及广泛的部署,IP语音通信也越来越受到人们的关注。企业通过部署IP语音通信产品不仅可为企业节省长途话费,更可以大幅度提高企业运营效率
5、、提升客户满意度、降低运营成本使得企业内部以及企业和用户之间沟通更加灵活和方便。同时以IP语音通信产品为核心的融合通信系统使得企业可以在IP语音通信系统投资中获取最大价值,提升企业核心竞争力。华为3Com公司本着从用户需求出发,多年来一直致力于IP语音通信技术的研究和开发,在IP语音通信解决方案能力上具备独特的先天优势,华为3Com作为世界领先的IP语音通信厂商,最早推出世界商用的IP PBX语音解决方案,拥有业界最齐备的IP语音通信产品线。如今华为3Com已拥有完全独立知识产权的全系列IP语音通信产品,能够满足从中小型企业到大型企业、行业以及SOHO等各种规模用户的多样化IP语音通信需求。2
6、 项目背景21 机构简介*22 已有网络结构*23 现有电话网络结构*24 建设规模*3需求分析特殊的需求,主要有:(1) 主要办公时间都在企业内部,主要是内部通讯。(2) 异地协同开发越来越多,部门之间更加强调协作。(3) 异地出差开发较多。(4) PC是开发/办公的主要工具。目前,不同分支机构之间的通信是通过运营商的长途线路进行的,每年为此需支付内部通讯的长途费用。随着广域网的全部联通,因此从网络基础上已经具备建设IP语音系统的条件,可以通过建设IP语音系统降低通讯开支。此外,随着IP通信技术的不断发展,IP通信系统已经不仅仅是解决基本语音通话,体现在提供丰富的通信业务系统,如:语音留言、
7、呼叫跟随、多媒体协同办公等。融合通信正是因为基于IP,其体现出对办公信息平台强大的整合能力,如“语音邮箱”、“传真邮箱”、“即时消息”等。如今“融合通信”正在逐步取代传统语音系统,带给用户全新的办公体验。传统电路交换语音系统,采用专用语音交换机,单独布线,专网专用。因此建设传统电路语音,只需考虑PBX选型和布线即可。而融合通信系统基于IP进行设计和构建,要考虑的因素较多,下面进行分别阐述。31 建网协议的选择在目前流行的4个通信协议中,国际电联的H.323标准发布的时间最早, H.323参照了PSTN的呼叫流程,在IP网上实现了语音通信、视频会议和数据共享功能。但由于H.323采用了基于ASN
8、.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息,需要复杂的生成器和词法、语法分析器,各种语音业务功能的实现非常困难。同时,由于H.323基于传统电路通信架构的设计,无法结合HTTP、SMTP等技术实现统一消息、即时通信等融合业务。由IETF提出的SIP协议,则是从计算机网络的角度出发,在IP网上实现语音、视频通信。但SIP协议推出很晚,在视频会议控制上还没有形成标准,目前主流视频会议系统厂商还是全部使用H.323。由于基于纯IP的SIP借鉴了HTTP和SMTP,在结构上简单,风格上遵循简练、开放、兼容和可扩展的原则,因此SIP协议可以非常灵活的开发各种语音业务。它与IP的紧密结合,也使得能够实现各种
9、统一消息等、即时消息等融合业务。MGCP是一种设备控制协议,而不是一种独立的VoIP信令体系技术。它只是作为H.323和SIP的补充而存在。在运营商利用H.323建立VoIP网络的过程中,发现由于H.323终端的智能化,使得用户可以绕开运营商网络而实现IP通信,同时H.323的复杂性使得VoIP的大规模部署非常困难。因此对H.323进行了简化和分解,将VoIP网关分解为单纯的媒体网关(MG)和媒体网关控制器(MGC),他们之间的通信采用MGCP协议。这种分解使终端傻瓜化,媒体网关控制器(MGC)独立出来后便于集中控制和管理、提高整个系统的容量。从而满足了运营商大容量、少局所的组网模式要求。在简
10、化的同时,视频功能被去除,T.120协议不再支持,因此MGCP不具备视频通信和数据共享的能力。脱胎与H.323的MGCP协议,也继承了H.323无法实现融合业务的缺陷。H.248是对MGCP的升级,它与MGCP在协议概念和结构上有很多的相似之处。H.248在多媒体处理能力上相比于MGCP大大的推进了一步,能够支持视频应用,同时H.248定义了大量的专用扩展包,以便于同NO.7、BICC等PSTN专用信令的配合使用。同MGCP一样,H.248也是对H.323的改进而已,他们都不涉及整个IP电话的体系结构,只是解决了IP到用户端的问题。作为MGCP的升级,H.248同样的继承了H.323在融合业务
11、上的缺陷,也和MGCP一起放弃了数据共享的能力。纵观整个IP语音市场,H.323和SIP协议是目前被广泛采用的两大主流协议,而MGCP和H.248协议仅在早期运营商NGN建网中应用,现在已经逐步淡出市场。H.323协议由于其出现最早,因此在许多已经建设的企业IP语音系统中被采用。而SIP作为新军,由于其可扩展性和灵活性,受到越来越多厂商和用户的认可。2005年,随着各大通讯设备制造商对SIP协议的全面支持,全球运营商新建NGN和企业新建IP语音系统开始全面切换到SIP协议。H.323协议和SIP协议,对比表格如下:H.323SIP标准化组织ITUIETF对会议电视的支持所有专业会议电视厂商都采
12、用H.323很少有会议电视厂商支持SIP控制模式集中式、层次、主从式控制模式:终端简单,只提供数据;网守负责呼叫控制和媒体传输分布式,客户机/服务器、水平控制模式:终端比较智能,不仅仅提供数据,还提供呼叫控制;服务器定位和转发消息消息组成定义了上百个基本元素,比较复杂只有37个头部,比较简单消息表示二进制表示,需要复杂的生成器和词法语法分析器文本方式,只需要简单的生成器和词法语法分析器协议栈结构多个子协议,协议之间功能有重复只使用一个含有必要信息的消息,非常简单可靠性定义很多功能来处理中间网络设备故障问题不具备中间网络设备故障处理能力服务质量网守提供丰富的控制和管理功能,包括地址翻译、接纳控制
13、、带宽控制、地域管理自身不支持管理和控制功能,依赖于别的协议来实现对编解码的支持支持ITU标准化的支持任何编码格式应用扩展性提供扩展性,但没有提供应用之间交换各自协议特性的机制,兼容性受影响引入了一系列兼顾扩展性和兼容性的方法环路检测最初设计是在局域网上使用,为防止环路,定义PathValue域,但限制了规模采用via头字段,无规模限制呼叫处理能力保存呼叫状态,连接基于TCP,相同服务器,呼叫处理能力弱于SIP中间服务器分状态模式和无状态模式,无状态模式不保留状态,消息在UDP上传送会议规模依赖于MC和GK不依赖于MC呼叫转接对移动性支持有限,最初未考虑广域网可重定向到多个点位,对移动性的支持
14、非常好第三方呼叫控制不能提供构建复杂业务所需的第三方控制机制能提供构建复杂业务所需的第三方控制机制选择依据如下: 原有电话系统改造采用H.323协议,平滑过渡。 EPhone、个人办公助理、统一消息、协同办公等业务应用SIP协议。由于研发中心跨地域办公,更加强调移动性、强调统一消息和融合通信业务,因此建议采用SIP协议组网。32 带宽占用计算和规划,不影响原有业务系统由于IP系统是多业务系统,承载多种业务数据。因此在进行IP语音系统部署时,需着重考虑带宽占用对原有业务系统的影响,进行合理带宽规划。带宽计算方法:Packet = RTP 头+ UDP 头+ IP 头+ Ethernet 头+ 有
15、效载荷其中,已知的参数如下:RTP 头= 96 bit (12 byte);UDP 头= 64 bit (8 byte);IP 头= 160 bit (20 byte);Ethernet 头= 112 bit (14 byte)假设VoIP采用G.711的编码方式,在64kbps 和20ms 的打包周期:有效载荷= 打包周期(秒)*每秒的比特数= 0.02 * 64000 =1280 bit;Packet = 96+64+160+112+1280=1712 bits。假设打包周期=20ms,则每秒50 个包(packet),因此:每一线用户所需要带宽= 50 packets/seconds *
16、 1712 bits/packet = 85600 bps =83.6 Kbps各种语音编码的计算结果如下:语音编解码语音带宽kbps分组大小BytesIP/UDP/RTP头L2头Bytes总带宽(Kbps)在Ethernet占用带宽G.71164160401485.6G.729820401429.6在PPP广域网占用带宽G.7116416040682.4G.72982040626.4G.7236.33040616在Frame Relay广域网占用带宽G.7116416040481.6G.72982040419.7G.7236.33040415.5建议:目前在IP语音中,常用的两种语音编码为G
17、.711和G.729。其中G.711的语音质量与PSTN相同,但其占用带宽较多,因此在局域网或城域网中使用。G.729的语音质量略低于PSTN,但占用带宽小,因此多用于广域网语音传输。华为3Com IP语音呼叫服务器支持广域网VoIP呼叫并发通道限制。如广域网中要求VoIP带宽限制在128K,则采用G.729编码时,可以设置VoIP并发通道数为4路。对于VoIP并发通道数的计算,可以采用与传统语音通用的话务模型进行计算。这里不再赘述。33 系统投资收益分析与传统VoIP一样,IP通信系统中最显形的投资价值在于它对企业通信费用的降低。这种价值与企业规模的大小、企业覆盖范围的广度成正比。某国内某企
18、业,员工*余人,在全国多个城市设有分支机构,并且在每个省会城市都有代表处,该企业一年的通话费用能够达到*万,其中内部各部门之间的座机通话费约占30,异地长途通话费约占15,本地市话费约占5,员工手机费用约占50。在部署IP通信系统过程中,建设初期一次性投资为*元。建设初期一次性投资时间(年)012345合计软、硬件投资*00000*建设成本合计*00000*进行IP改造后,每年节约的话费包括企业内部通话费全部、PSTN长途通话费降低部分,手机部分费用,具体如下:费用项目节省比例在所有通信费用中所占比例内部部门间座机通话费100%30%异地长途费通过在省会城市部署落地网关,可以节省40%6%合计
19、36%从系统收益表中可以看到,部署华为3Com IP通信系统后,年收益(即节省的费用)可以达到*万,5年内总收益到达*万。系统运维、耗损时间(年)012345合计年维护成本0*年维护成本合计0*从系统投入使用第一年到第五年,用于维护费用合计*万通信系统使用的5年时间里企业为建设、维护系统总共会投入*元。4VoIP系统设计方案41 分散行业的组网方案(中小企业)从原有时隙TDM系统向IP语音通信系统的过渡改造可分为大致几个步骤,企业可采用循序渐进分期分步的方式进行部署,在移植的每一步都可带来明显的优势,同时提供更加开放的连接选择。步骤一:传统TDM电话系统IP化改造,主要是降低通话费用为了解决长
20、期以来困扰企业通信费用成本,降低企业内部通信费用,首先在核心IP网络布置XE200语音服务器,解决全网IP语音的统一管理;其次解决语音传输机制的问题,对PBX进行VoIP改造的方式有两种: 1.如果采用E1数字中继改造,可以通过部署华为VG80-20、VG8021、VG8080数字中继网关。2.如果采用模拟中继改造,可以通过部署H3C VG21-08。两种方式主要区别在于原有语音网络中PBX设备剩余接口种类和数量。如原有PBX剩余E1接口,则建议使用VG80系列通过E1线路连接PBX;并通过100M线路接入IP网络。如原有PBX只剩余FXS口,则建议使用VG21/31系列通过FXO线路连接PB
21、X;并通过100M线路接入IP网络。l 拨号方式阐述:(1)PBX内线之间互播:直接拨打短号,在PBX上路由,无需上中继网关。(2)跨广域内线互播:拨打“区号短号”,PBX将号码送至中继网关,中继网关根据号码匹配策略判断为跨广域内部号码后,与呼叫控制器进行配合在VoIP系统内进行号码解析和接通。(3)拨打外线:拨打“引示号0或9外部长号”,PBX将号码送至中继网关,中继网关根据号码匹配策略判断为拨打外线,接通PSTN网。步骤二:大规模部署IP话机和IP VG语音网关当企业达到较大的规模时,虽然第一步中企业语音系统进行IP化改造,但IP语音系统的扩展性受到极大限制,该方式下的IP语音的业务功能单
22、一、不够灵活、较封闭。为了使企业享受真正的IP语音增值业务功能,需进行第二步跟进。根据各单位规模情况,企业总部和各分公司部署若干IP智能话机(Softphone和Ephone)和IP VG语音网关,实现企业内部全网的号码漫游、呼叫转移、呼叫代答、三方通话、热线电话、强打强拆、电话广播等丰富的IP语音特色业务,满足用户对IP语音通信系统的需求。在拨号习惯方面内部短号互拨, PSTN拨打通过语音网关(VG)出局。 步骤三:部署IP融合通信业务组件,提供丰富的IP融合通信功能IP语音通信系统除了可实现IP全网的免费通话以及呼叫转移、号码漫游、广播电话、热线电话等丰富的语音业务之外,还可利用现有IP语
23、音通信平台部署IP语音融合组件(如XE7300统一消息和XE7500协同工作服务器)扩展IP语音系统的融合业务;通过部署XE7300统一消息服务器实现语音留言(Voice Mail)、传真邮件(Fax Mail)、自动话务员(IVR)以及统一消息服务,用户可通过收件箱对语音留言、IP传真和文本邮件进行统一管理;同时通过部署XE7500实现强大的多方并发语音、视频、数据会议接入能力,满足企业多方的多媒体会议的需求。步骤四:IP语音通信系统与业务系统融合 随着IP语音系统在全网的成熟应用以及系统本身的开放型,为IP语音通信系统实现与企业业务流程的整合创造了条件,通过增值软件商开发的软件中间件实现I
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