一、 概 述
以話音通信為目的建立的PSTN電話網(wǎng)采用電路交換技術(shù),充分保證了通話質(zhì)量,但通話期間始終占用固定帶寬。 以數(shù)據(jù)通信為目的建立的Internet采用分組交換技術(shù),所有業(yè)務(wù)共享線路,大大提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率,但由于數(shù)據(jù)包為非實(shí)時(shí)的 ,所以INTERNET通常不保證話音傳輸質(zhì)量。進(jìn)年來(lái),隨著H.323協(xié)議的誕生,IP電話迅速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用,華為公司順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì),經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)研制成功了包括Quidway (R) A8010 Master、Quidway (R) A8010 Refiner 1.5、R36、R26系列路由器等針對(duì)不同應(yīng)用的IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品系列,推出了包括網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)守產(chǎn)品在內(nèi)的IP電話全套解決方案。其中MasterPlus網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)在多個(gè)省級(jí)網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)行,Master和Refiner網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品也得到了一定程度的應(yīng)用。此外,網(wǎng)守(HWGK)產(chǎn)品也已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模投入網(wǎng)上運(yùn)行,使華為具備了完整的IP電話組網(wǎng)解決能力。
二、 IP電話系統(tǒng)工作原理
2.1、Quidway A8010 系列IP電話系統(tǒng)組成
目前電信級(jí)IP電話系統(tǒng)一般均基于H.323協(xié)議族所定義的協(xié)議模型,典型的H.323協(xié)議體系包括終端、網(wǎng)關(guān)(GW)、多點(diǎn)接入控制單元(MCU)和網(wǎng)守(GK)等四大部分。
網(wǎng)關(guān)的主要功能是信令處理、 H.323協(xié)議功能、 語(yǔ)音編碼和解碼和路由協(xié)議處理等功能。對(duì)外分別提供與PSTN網(wǎng)連接的中繼接口以及和IP網(wǎng)絡(luò)連接的接口。網(wǎng)守的主要功能是用戶認(rèn)證; 地址解析;帶寬管理;路由管理;安全管理和區(qū)域管理。
呼叫由PSTN語(yǔ)音交換機(jī)發(fā)起,通過(guò)中繼接口接入到網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)獲得用戶希望呼叫的被叫號(hào)碼后,向網(wǎng)守發(fā)出查詢信息,網(wǎng)守查找被叫網(wǎng)守的IP地址,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源情況來(lái)判斷是否應(yīng)該建立連接,如果可以建立連接,則將被叫網(wǎng)守的IP地址通知給主叫網(wǎng)關(guān)。主叫網(wǎng)關(guān)在得到被叫網(wǎng)關(guān)的IP地址后,通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與對(duì)方網(wǎng)關(guān)建立起呼叫連接,被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)向PSTN網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫并由交換機(jī)向被叫用戶振鈴。被叫摘機(jī)后,被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)之間的話音通道被連通。網(wǎng)關(guān)之間則開(kāi)始利用H245協(xié)議進(jìn)行能力交換,確定通話使用的編解碼。在能力交換完成后,主被叫方即可開(kāi)始通話。
三、 企業(yè)網(wǎng)組網(wǎng)方式
3.1、典型的企業(yè)網(wǎng)組網(wǎng)方式
通過(guò)Refiner 在PSTN側(cè)提供中國(guó)1號(hào)信令和ISDN PRI信令的接入,且端口數(shù)配置靈活,每個(gè)Refiner機(jī)箱能接入15~120 個(gè)用戶。而企業(yè)用戶或?qū)>W(wǎng)用戶組網(wǎng)時(shí)容量要求相對(duì)較小,且組網(wǎng)形式要求簡(jiǎn)單、靈活,使用方便,易于維護(hù)等。因此Refiner的主要用戶群為企業(yè)用戶或?qū)>W(wǎng),因此它的典型組網(wǎng)方式為企業(yè)級(jí)組網(wǎng)方式,
(1)企業(yè)用戶通過(guò)普通PSTN話機(jī)撥打一IP電話(如17900),通過(guò)企業(yè)的小交換機(jī)或者電信局公用交換機(jī)將呼叫接續(xù)到Refiner網(wǎng)關(guān)上。
(2)Refiner網(wǎng)關(guān)根據(jù)呼叫的接入碼觸發(fā)相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程,進(jìn)而與用戶進(jìn)行交互,獲得被叫號(hào)碼信息
(3)Refiner網(wǎng)關(guān)在獲得被叫號(hào)碼信息后,與網(wǎng)關(guān)上已經(jīng)設(shè)置好的路由數(shù)據(jù)進(jìn)行比較:如果被叫號(hào)碼對(duì)應(yīng)的號(hào)首已經(jīng)有相應(yīng)的路由數(shù)據(jù),則Refiner網(wǎng)關(guān)將直接和對(duì)端網(wǎng)關(guān)之間建立起IP通訊;如果被叫號(hào)碼對(duì)應(yīng)的號(hào)首沒(méi)有相應(yīng)的路由數(shù)據(jù),則呼叫失敗,Refiner網(wǎng)關(guān)可以提示用戶不能接通,并允許用戶重新?lián)艽虮唤刑?hào)碼。
(4)兩個(gè)網(wǎng)關(guān)之間的呼叫建立起來(lái)后,被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)將向被叫用戶所在的PSTN網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫建立請(qǐng)求。如果被叫號(hào)碼存在且空閑,則被叫話機(jī)將振鈴。
(5)被叫在振鈴后摘機(jī),主被叫用戶通過(guò)IP電話網(wǎng)關(guān)和IP網(wǎng)絡(luò)可以通話。其中語(yǔ)音從PSTN網(wǎng)的交換機(jī)傳送到網(wǎng)關(guān)上以后,網(wǎng)關(guān)的VPU板將對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行壓縮,然后由RVU板將壓縮后的語(yǔ)音包打成IP包的形式并通過(guò)Internet/Intranet傳送給對(duì)方網(wǎng)關(guān)
(6)對(duì)方網(wǎng)關(guān)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解包,恢復(fù)成壓縮后的語(yǔ)音包并由網(wǎng)關(guān)的VPU板進(jìn)行解壓,使其恢復(fù)成正常的語(yǔ)音包,并讓用戶能夠通話。
3.2、華為VoIP全網(wǎng)解決方案
針對(duì)不同的用戶華為公司提供不同的IP電話網(wǎng)關(guān),可以組建符合不同需要的IP電話全網(wǎng)解決方案,方案主要設(shè)備介紹如下
(1)MASTER:大容量IP電話網(wǎng)關(guān)(11520端口)
●提供端到端業(yè)務(wù)保障
――面向用戶、面向業(yè)務(wù)的性能監(jiān)控和性能異常管理。
――面向用戶、面向業(yè)務(wù)、面向網(wǎng)絡(luò)的端到端性能分析。
――差異化的用戶性能分析和性能保障。
●端到端業(yè)務(wù)開(kāi)通
――統(tǒng)一的業(yè)務(wù)激活受理和業(yè)務(wù)統(tǒng)一配置。
――自動(dòng)資源審計(jì)、資源選派。
――業(yè)務(wù)驗(yàn)證、業(yè)務(wù)測(cè)試。
華為TopEng寬帶
接入綜合網(wǎng)管的系統(tǒng)特性
●強(qiáng)大的安全特性
■通過(guò)ACL控制、黑名單管理、IT系統(tǒng)集中管理等保證系統(tǒng)的應(yīng)用級(jí)安全。
■在操作安全方面,可靈活定制用戶/用戶組的操作對(duì)象和操作權(quán)限,從而實(shí)現(xiàn)任意形式的用戶權(quán)限管理,同時(shí)提供了豐富的日志管理功能。
■基于平臺(tái)的獨(dú)特的數(shù)據(jù)包校驗(yàn)技術(shù)保證了信息傳輸安全。
■雙機(jī)熱備份機(jī)制、自動(dòng)和手工的數(shù)據(jù)備份工具為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供了安全保證。
●分權(quán)、分域、分級(jí)的管理模式
■可以對(duì)不同的部門、不同的維護(hù)單位劃分不同的管理域,包括可以管理的設(shè)備范圍、功能范圍等。利用分權(quán)分域的管理功能,系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)適應(yīng)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維體制和運(yùn)維分工的要求。
■可以支持兩級(jí)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)架構(gòu),能夠有效提升系統(tǒng)的管理容量以及靈活適應(yīng)不同的管理和組網(wǎng)需要。
■靈活的客戶化定制能力。
■對(duì)各種功能的功能調(diào)用方式、數(shù)據(jù)采集過(guò)濾、數(shù)據(jù)管理形式、數(shù)據(jù)展示方式、統(tǒng)計(jì)分析方式等等都可以讓用戶靈活、方便地動(dòng)態(tài)定制。
■可以靈活定制各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的周報(bào)、月報(bào)和年報(bào)。
華為寬帶接入綜合網(wǎng)管愿意為運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建“可管理、可運(yùn)營(yíng)”的寬帶網(wǎng)絡(luò)加速、護(hù)航。
抖動(dòng);
影響抖動(dòng)的因素通常同網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度相關(guān)。由于語(yǔ)音同數(shù)據(jù)在同一條物理線路上傳輸,語(yǔ)音數(shù)據(jù)通常會(huì)由于數(shù)據(jù)報(bào)文占用了物理線路而導(dǎo)致阻塞。解決抖動(dòng)的通常采用緩沖隊(duì)列來(lái)解決,另外提供QoS和資源預(yù)留使語(yǔ)音數(shù)據(jù)獲得優(yōu)先發(fā)送和獲得固定的帶寬也是解決抖動(dòng)問(wèn)題的主要手段。目前華為主要采用QoS隊(duì)列調(diào)度和緩沖隊(duì)列的方式解決了抖動(dòng)問(wèn)題。[NextPage]
話音質(zhì)量
話音質(zhì)量問(wèn)題是VoIP要解決的主要問(wèn)題,話音質(zhì)量除了同編解碼方式有關(guān)外,同網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),擁塞程度等都有很大的關(guān)系,現(xiàn)在解決網(wǎng)絡(luò)引起話音質(zhì)量的技術(shù)已經(jīng)有很多,主要從兩個(gè)方面來(lái)解決,一是采用資源預(yù)留策略(RSVP),預(yù)先為語(yǔ)音數(shù)據(jù)保留一部分帶寬;另一方式是為語(yǔ)音數(shù)據(jù)設(shè)立高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列或定制隊(duì)列(PQ/CQ),當(dāng)有語(yǔ)音數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)先發(fā)送語(yǔ)音數(shù)據(jù)。兩種策略各有優(yōu)缺點(diǎn),都可以解決話音質(zhì)量問(wèn)題。
4.2、技術(shù)特點(diǎn)
華為公司能夠提供從電信級(jí),到大中型企業(yè)、行業(yè)系統(tǒng)、小型辦公系統(tǒng)等全系列的VoIP解決方案,產(chǎn)品從支持?jǐn)?shù)萬(wàn)端口的Quidway A8010到小型網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品QuidwayR2630,設(shè)計(jì)完全遵從ITU和RFC標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過(guò)多方測(cè)試,同國(guó)內(nèi)外多家廠家的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了互通,具有良好的兼容性和互通性。
目前對(duì)支持VoIP的產(chǎn)品系列有:路由器2600系列,路由器3600系列,A8010系列。提供的接口類型有:POTS口、環(huán)路中繼AT0口,E&M中繼口,以及E1中繼口。
華為公司的VoIP產(chǎn)品特性描述如下:
標(biāo)準(zhǔn)支持:支持G711Alaw、G729、G723 5.3K/6.3K、H225.0、H245、RFC1889、RFC1890;
華為公司產(chǎn)品嚴(yán)格按照ITU和IETF的系列標(biāo)準(zhǔn),能夠同所有遵從國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的路由器語(yǔ)音設(shè)備、IP 網(wǎng)關(guān)設(shè)備、電信級(jí)語(yǔ)音設(shè)備等互通,具有良好的互通性和兼容性。另一方面,華為還參與了國(guó)標(biāo)IP電話標(biāo)準(zhǔn)的制定,同時(shí)密切跟蹤國(guó)際IP語(yǔ)音的最新技術(shù),保持技術(shù)領(lǐng)先者的優(yōu)勢(shì)。
接口豐富:支持POTS、AT0、E&M,E1等;
華為公司的產(chǎn)品能夠支持國(guó)內(nèi)外絕大部分主流PSTN設(shè)備的接口,豐富的接口支持能夠有效的保護(hù)用戶在PSTN上的已有投資,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電話同IP電話的無(wú)縫連接,使用戶能夠逐步實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)到完全的語(yǔ)音業(yè)務(wù)的過(guò)渡。
具有路由器所有的功能:安全加密、負(fù)載平衡、VPN、路由、備份、配置管理等;
華為公司的VoIP基于華為通用路由平臺(tái)VRP,在實(shí)現(xiàn)了Quidway普通路由器功能的基礎(chǔ)上加入了VoIP功能,Quidway系列路由器有以下功能特點(diǎn),能全面保護(hù)用戶的資源,保證用戶的網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、高效、安全。
靜音壓縮;
能夠在通話過(guò)程中,自動(dòng)識(shí)別靜音,并取消靜音在網(wǎng)絡(luò)上的傳送,從而達(dá)到減少網(wǎng)絡(luò)上無(wú)效的負(fù)載。該技術(shù)同舒適噪音相配合,能夠獲得更好的通話效果。
舒適噪音;
由于靜音壓縮會(huì)帶來(lái)通話間斷現(xiàn)象,說(shuō)話的時(shí)候有聲音,而停止說(shuō)話時(shí),由于沒(méi)有數(shù)據(jù),耳朵中則聽(tīng)不見(jiàn)任何聲音,為了解決這個(gè)問(wèn)題,通過(guò)自動(dòng)產(chǎn)生一些隨機(jī)的舒適背景聲,解決由于靜音壓縮帶來(lái)的說(shuō)話聲音斷續(xù)現(xiàn)象,來(lái)滿足人的感官需求。
支持QoS;
服務(wù)質(zhì)量(QoS)一直是解決在Internet上傳送實(shí)時(shí)語(yǔ)音、視頻等的關(guān)鍵技術(shù),華為公司應(yīng)用世界先進(jìn)技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了資源預(yù)留、基于地址的業(yè)務(wù)分類、基于應(yīng)用的業(yè)務(wù)分類等一系列QoS技術(shù)。
防抖動(dòng);
華為公司利用在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開(kāi)發(fā)上的豐富經(jīng)驗(yàn),結(jié)合最新的QoS技術(shù)(RSVP、PQ/CQ等),成功的解決了由于網(wǎng)絡(luò)傳輸擁塞和語(yǔ)音數(shù)據(jù)分片不均等原因造成的語(yǔ)音抖動(dòng),
支持多方通話;
多方通話是指多人能夠同時(shí)互相通話,通過(guò)組播技術(shù)