VOIP(IP-PBX)基础知识培训.pdf

2009年年2月月VOIP(IP-PBX)基础知识培训主要内容主要内容一、VOIP简介二、IP-PBX介绍三、Centrex四、NGN/IMSVOIPVOIP介绍介绍VoIP是 Voice over Internet Protocol的缩写，指的是将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP 网络的环境进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话、网络电话或者简称IP电话的意思。VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。VOIP业务实现方式：用户自建IP-PBX设备或订购运营商Centrex业务传统话音技术传统话音技术图1给出了传统电话网络PSTN的组织结构图。它是目前规模最大的电话业务网络，通过标准的信令控制网络（SS7），成为覆盖全球的大型电话网络。这个网络和Internet互联网有着惊人的相似，它们都采用级联结构，具有易于扩展的特性易于扩展的特性。传统话音技术优缺点传统话音技术优缺点PSTNPSTN传送话音业务的特点：传送话音业务的特点：优点：具有良好的服务质量（QoS）保证；延迟极低（(1-2)毫秒）。缺点：基于电路交换的结构，使得PSTN电路数量庞大，结构复杂，成本高，补充新业务复杂（SS7的应用已使得PSTN向智能网发展，但硬件的改造仍很复杂）；计费复杂，交换机间互通性问题严重；业务提供商间互联困难；VOIPVOIP技术技术由于PSTN网络中线路资源固定分配方案的低效率和IP网络的蓬勃发展，人们早就考虑利用分组网络进行电话业务，这就是IP电话。IP电话有三种典型应用方式：1.PC机用户-PC机用户间通过IP网络进行电话或传真通信，这是最初的应用；2.PC机用户与PSTN或PBX用户通过IP网络进行电话或传真通信；3.PSTN或PBX用户通过IP网络进行电话或传真通信。技术发展到今天，目前主要有两种VoIP实施标准：ITUITU-T T标准IETFIETF标准。VOIPVOIP优点优点由于VoIP采用了基于统计时分复用的IP网络为基础进行电话业务传送，并采用了先进的数字信号处理技术进行语音编码、语音压缩、话音静默检测/消除等，比固定传送速率、固定电路分配的PSTN网络更具优势。主要表现在以下机几点：符合三网合一的发展方向符合三网合一的发展方向以高效率进行数据业务的IP网络上进行话音、传真甚至视频业务传送已成必然之势，IP网络已遍布全世界，这无疑是三网合一的可靠途径。充分利用网络资源充分利用网络资源先进数字信号处理技术的采用，使得一路话音传送所需的带宽从原来的64kbps减小到8kbps甚至更低，从而使得在同一条线路上可以8-10倍的呼叫；同一呼叫的IP包可以通过不同的路由到达目的地，一方面可以充分利用网络资源，一方面提高了可靠性。价格低廉的服务价格低廉的服务正因为数字信号处理技术和统计时分复用的结合使得通过VoIP进行电话业务传送的成本远远低于传统PSTN，这也是它的最大优势和最大的好处。单纯从带宽的节约上，IP电话（VoIP）的成本就只有传统PSTN的1/10；且IP电话没有长途概念，所有均按时间或流量计费的，所以在长途业务上更具竞争力。ITUITU-T T标准（标准（H.323H.323）H.323是最早被采纳的VoIP标准。H.323协议体系规定了基于分组网进行两点/多点实时媒体通信的系统逻辑组件、消息定义和通信过程。1.)1.)逻辑组件逻辑组件H.323逻辑组件包括网守（Gatekeeper，又称网关控制器Gateway Controller）、多点控制单元（MCU）、网关（Gateway，位于网络边缘）、代理（Proxy）。其中的网关用于完成PSTN和IP网间的桥梁作用。从PSTN来的呼叫被H.323网关受理，把其中的话音流转换成IP数据包经过IP网络传到目的网关下的指定电话终端；同时受理IP网络来的呼叫（可以来自电脑终端或另一个PTT网络）转向PSTN目的终端1。ITUITU-T T标准（标准（H.323H.323）图2a给出了一个对等网关下的组织结构和消息流结构ITUITU-T T标准（标准（H.323H.323）图2b则给出了一个多网关结构和相应的消息流程，其中的网守可以集中控制各个网关。ITUITU-T T标准（标准（H.323H.323）2.)2.)核心协议结构核心协议结构3.)H.3233.)H.323协议的特点协议的特点基于网守的概念使得H.323网络是集中控制的便于统一维护管理；但由此，一个明显的缺点是，呼叫处理时延大；网络规模也因此受到极大的限制；IETFIETF标准标准(MGCP)(MGCP)该协议体系是由Level3、Bellcore和Cisico发起的业务提供商业务提供商/厂商共同体厂商共同体提出并由IETF（Internet工程任务组：Internet Engineering Task Force）开发形成的。MGCP最初是为了开发一个比H.323简单且易于扩展的VoIP协议，后来SGCP和IPDC协议的结合形成了MGCP。ITUT也在同时进行与此类似的计划：莫尼卡（Moniker）计划，H.gcp（H.248）。IETFIETF标准标准(MGCP)(MGCP)1.)1.)逻辑组件逻辑组件下面的图4给出了MGCP协议体系中的逻辑组件、组织结构和信令流图。IETFIETF标准标准(MGCP)(MGCP)2.)Client/Server2.)Client/Server的模式结构的模式结构从图4中我们可以看出，这个网络模型的特点是协议体系的功能彻底分解，每一组功能由相应的逻辑组件完成，而且严格按照服务器-客户端（Client/Server）模式设计。图5描述了该模型中各个组件间的Client/Server模式关系图。a)a)软交换机（软交换机（SoftswitchSoftswitch）与媒体网关控制器（Media Gateway Controller）通过MGCP或Megaco/H.248构成服务器/客户端关系，而媒体网关控制器有作为服务器同样通过MGCP等协议控制媒体网关设备（Media Gateway）；b)b)软交换机（软交换机（SoftswitchSoftswitch）与控制信令网关（Signaling Gateway）也通过MGCP协议以Client/Server模式进行通信，而信令网关和应用服务器则通过SIP（会话初始化协议）以Client/Server模式进行通信。软交换机之间和应用服务器间的通信协议没有作硬性规定，但建议采用SIP协议。主要内容主要内容一、VOIP简介二、IP-PBX介绍三、Centrex四、NGN/IMS什么是什么是PBXPBXPBX（Private Branch eXchange）是程控用户交换机、集团电话的简称，等同于PABX（Private Automatic Branch eXchange），一般用于企业内将用户电话连接至外部公共电话网络的电话交换机设备，可提供内、外线互拨，二次拨号等功能。PBX PBX 功能特点：功能特点：可以节省公共线路的直拨资源，节省企业成本。可以节省公共线路的直拨资源，节省企业成本。提供企业总机，维护企业统一语音形象。提供企业总机，维护企业统一语音形象。企业内部部署，方便开通维护。企业内部部署，方便开通维护。PBX PBX 缺点：缺点：终端类型单一（终端类型单一（POTSPOTS）电路交换电路交换，成本高，成本高受控于电信运营商，业务开通麻烦受控于电信运营商，业务开通麻烦部署费用随着外线的增多直线上升，不利于企业发展壮大部署费用随着外线的增多直线上升，不利于企业发展壮大业务功能单一业务功能单一什么是什么是IPIP-PBXPBXIP-PBX是基于互联网的兴起，对于PBX进行IP技术的革新产生的新一代集团电话系统，融合了传统电话网络和互联网络。IP-PBX是基于IP网络进行交换的交换机。IP-PBX 功能特点：功能更强大，支持语音、文本、图象的传输。成本更低，部署更容易远程移动办公终端类型更丰富（POTS/IP-PHONE/SOFT-PHONE/IAD）缺点：IP 语音质量有时难以保证维护成本高IPIP-PBXPBX提供提供的业务的业务 PSTN基本业务和补充业务；ISDN基本业务（包括承载业务和用户终端业务）、补充业务；备注：1、基本业务是独立的通信业务，补充业务不能单独提供给用户，它必须随基本通信业务一起提供。2、有关交换机业务的技术规范书（1）邮电部电话交换设备总技术规范书（YDN-065-1997）（2）电话交换设备总技术规范（补充件1）（YD/T1128-2001）（3）99新国标基本业务 用户类别普通用户/优先用户/话务台/测试呼叫用户 终端类别脉冲/双音频/反极性/CID/16KC脉冲 计费类别不计费/定期计费/立即计费 用户网络类别自由选择用户/预置用户电话交换设备总技术规范（补充件1）（YD/T1128-2001）要求PSTNPSTN用户业务用户业务基本业务 呼叫权限呼出权限本模块/本局/市话/国内长途/国际长途呼入权限本模块/本局/本地网/国内长途/国际长途欠费权限欠费权限呼出权限：本模块/本局/市话/国内长途/国际长途呼入权限：本模块/本局/本地网/国内长途/国际长途PSTNPSTN用户业务用户业务基本业务承载业务（Bearer services）：通信网信息转移能力，不包括终端本身的通信能力；用户终端业务（Teleservices）：通信网络的通信能力和终端本身的通信能力。ISDNISDN用户业务用户业务补充业务补充业务PSTNPSTN用户用户1)缩位拨号2)热线业务3)呼出限制4)免打扰服务5)查恶意呼叫6)闹钟服务7)截接服务8)记存呼叫9)无条件呼叫转移10)无应答呼叫转移11)遇忙呼叫转移12)缺席用户服务13)呼叫等待14)遇忙回叫15)三方通话16)会议电话17)主叫号码显示18)主叫号码显示限制邮电部电话交换设备总技术规范书（YDN-065-1997）规定业务补充业务补充业务ISDNISDN用户用户1)直接拨入（DDI）2)多用户号码（MSN）3)主叫线识别（CLIP）4)主叫线识别限制（CLIR）5)被叫线识别（COLP）6)被叫线识别限制（COLR）7)子地址（SUB）8)遇忙呼叫前转（CFB）9)无条件呼叫前转（CFNR）10)无条件呼叫前转（CFU）11)呼叫等待（CW）12)呼叫保持（CH）13)终端可携带性（TP）14)会议电话（CONF）15)三方业务（3PTY）16)用户用户信令业务（UUS）邮电部电话交换设备总技术规范书（YDN-065-1997）规定业务补充业务补充业务9999新国标、补充件新国标、补充件1 11)用户预置或者选择运营商基本业务2)指定目的码限制3)指定目的码接续4)改进的闹钟业务5)立即热线6)修改密码7)来电指示业务8)时间控制的用户呼叫功能9)紧急呼叫跨越10)远端控制的补充业务，远端控制的业务有：呼叫前转、呼叫限制、立即热线、指定目的码限制/接续、闹钟业务、缺席服务、修改密码99新国标、电话交换设备总技术规范（补充件1）（YD/T1128-2001）修改和增加的业务：主要内容主要内容一、VOIP简介二、IP-PBX介绍三、Centrex四、NGN/IMS什么是什么是CentrexCentrex？汇线通业务(CENTREX)又称为“虚拟小交换机”业务，是建立在中国电信公众电话网(PSTN)上的虚拟用户交换机业务。用户不仅拥有普通电话用户的所有功能，而且还拥有用户小交换机的所有功能以及一些新增业务功能。汇线通业务可以简单理解成汇线通业务可以简单理解成IPIP-PBXPBX是在运营商侧建设，用户借助已有电话网络接入到是在运营商侧建设，用户借助已有电话网络接入到其中，每其中，每月缴纳一定的月租或功能使用费。月缴纳一定的月租或功能使用费。汇线通业务特点汇线通业务特点节省通话费节省通话费 群内通话免费。节省投资节省投资 用户不必投资用户小交换机(PABX)、机房电源，空调设备以及承担中继线费用和维护管理等费用。接通率高接通率高 不会因中继数不足而产生话路拥塞。编号方案专用编号方案专用 群内号码可自主选择。统一管理统一管理 相对分散的用户集中在同一个用户群内，便于管理。性能稳定、可靠性能稳定、可靠 设备统一由电信部门规划管理，维护管理水平高，设备运转更加稳定、可靠用户扩容方便用户扩容方便 按需扩容，用户端无需加装设备。便于新功能的引入和网络升级便于新功能的引入和网络升级 方便引入先进技术、提供新业务、新功能，用户网络随着电信公网设备的软硬件 升级而同步升级，电信公网增加新业务时所有CENTREX用户均可申请使用。组网说明组网说明“汇线通”(Centrex业务)是建立在中国电信公众电话网（PSTN）上的虚拟用户交换机业务。其实质是将电信级交换机的部分用户（包括ISDN用户）定义为一个基本的用户群，该用户群的用户不仅拥有普通用户和ISDN用户的所有功能，而且还拥有用户小交换机的所有功能，同时还具有普通市话和小交换机所不具有的一些新的业务功能。是对用户小交换机设备进行升级换代的先进电信产品。CentrexCentrex业务业务基本业务基本业务除提供普通用户的基本业务外，还可提供以下基本业务：1.呼叫权限1)群内呼叫2)群外呼叫2.市话号/群内号（分机）3.发话筛选4.话务员5.区别振铃邮电部电话交换设备总技术规范书（YDN-065-1997）规定业务CentrexCentrex业务业务 补充业务补充业务除以下业务外，其它补充业务同PSTN、ISDN用户。1.呼叫代答1)同组代答2)指定代答2.呼叫转移3.呼叫前转1)无条件呼叫前转2)遇忙呼叫前转3)无应答呼叫前转4.闭合用户群邮电部电话交换设备总技术规范书（YDN-065-1997）规定业务CentrexCentrex新业务新业务1.V5用户与普通用户同群2.秘书服务3.群外来话呼叫转接4.指定目的码限制/接续5.改进的闹钟业务6.立即热线7.话务员服务1)普通Centrex用户作话务台2)专用话务台3)集中话务台8.卡号计费99新国标、电话交换设备总技术规范（补充件1）（YD/T1128-2001）修改和增加的业务/功能：CentrexCentrex业务业务1.来话提示2.来话排队3.多话务台设置4.转话功能5.代办长途6.立即热线7.插入8.紧急呼叫跨越其中专用话务台的业务/功能有：9.夜间服务10.用户数据管理11.查号功能12.计费查询13.话务统计IPIP-PBXPBX与与CentrexCentrex对比对比IPIP-PBXPBXCentrexCentrex备注备注投入成本投入成本企业自建IP-PBX设备无使用成本使用成本无月租通话成本通话成本内线互拨，无通话成本群内通话不收费线路施工线路施工可能需要企业不需要性能性能受IP-PBX设备影响与普通电话业务相同保障保障部分IP-PBX设备有“逃生”功能线路故障后所有群内用户都无法使用组网及业务组网及业务组网灵活可扩展，并可根据企业自身需求自定义业务流程集中接入组网，不提供企业自定义业务主要内容主要内容一、VOIP简介二、IP-PBX介绍三、Centrex四、NGN/IMSNGNNGN-Next Next Generation NetworkGeneration Network近年来，我国电信网络发展迅速，取得了巨大成绩，综合通信能力明显增强。但是，随着产业界的融合趋势，电话网、计算机网、有线电视网趋于融合，网络面临的压力越来越大。网络面临着负荷在不断增大，业务需求也趋于多样化，运营商必须提供越来越多的多媒体业务才能吸引住用户，而这些新型的多样性业务，是目前PSTN、PLMN网络所难以提供的。与此同时，飞速发展的数据网已经对PSTN、PLMN业务形成分流，并将逐渐成为承载话音业务的基石，运营商已经积累了丰富的VoIP运营经验，但H.323 VoIP只满足分组话音的基本需求，缺乏丰富的业务功能。在这一发展背景下，基于软交换技术的NGN网络应运而生。NGN又称为下一代网络，是电信史上的一块里程碑，它属于一种综合、开放的网络构架，提供话音、数据和多媒体等业务。NGNNGN业务分层业务分层图1 NGN业务分层结构NGN可在统一的分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务，满足多样化、个性化业务需求，在继承的基础上实现与各种业务网络（PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet）之间的互通，在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务，如图1所示。NGNNGN网络特点网络特点1、开放分布式网络结构采用软交换技术，将传统交换机的功能模块分离为独立网络部件，各部件按相应功能进行划分，独立发展。采用业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离技术，实现开放分布式网络结构，使业务独立于网络。通过开放式协议和接口，可灵活、快速地提供业务，个人用户可自己定义业务特征，而不必关心承载业务的网络形式和终端类型。2、高速分组化核心承载核心承载网采用高速包交换网络，可实现电信网、计算机网和有线电视网三网融合，同时支持语音、数据、视频等业务。3、独立的网络控制层网络控制层即软交换，采用独立开放的计算机平台，将呼叫控制从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制和信令互通，使业务提供者可自由结合承载业务与控制协议，提供开放的API接口，从而可使第三方快速、灵活、有效地实现业务提供。4、网络互通和网络设备网关化通过接入媒体网关、中继媒体网关和信令网关等网关，可实现与PSTN、PLMN、IN、Internet等网络的互通，有效地继承原有网络的业务。5、多样化接入方式普通用户可通过智能分组话音终端、多媒体终端接入，通过接入媒体网关、综合接入设备（IAD）来满足用户的语音、数据和视频业务的共存需求。什么是什么是IMSIMSIMS（IP Multimedia Subsystem）即IP多媒体系统，是由3GPP在其R5标准版本之后提出的支持IP多媒体业务的核心控制子系统，它可以在3G分组域之上实现实时和非实时的多媒体业务，并可以与电路域实现互操作。IMS是一种基于SIP协议体系，理论上独立于接入技术的核心子系统，通过IMS可以实现包括固定、移动网络在内的多种网络的融合。SIP协议是由IETF组织提出的基于IP网络的“会话初始化协议”，是一种用于建立、修改和终结多媒体会话的会话控制协议。SIP继承了互联网协议的设计理念，相对于H.323系列协议，SIP显得简单灵活、可扩展性强，可以方便地结合其他网络协议提供丰富的多媒体业务。基于SIP的会议系统可以方便地与其他协议一起提供各种高级会议功能，这使得它在近年来得到了越来越多的应用。IMSIMS与接入无关与接入无关由于IMS与接入的无关性，因此基于IMS的多媒体会议系统不限于某一种接入方式。理论上支持任何IMS终端通过安装IMS会议客户端接入IMS多媒体会议系统，接入方式可以是：2G移动（包括GPRS、EDGE和cdma20001x）、3G移动（包括WCDMA、TD-SCDMA和cdma2000）、xDSL、WLAN以及LAN接入等，另外对于不具备IMS会议客户端功能的终端也可以通过网络互通方式拨打会议系统接入号码接入多媒体会议系统，比如3G终端可以通过电路域视频电话方式拨打多媒体会议特服号来接入。功能实体逻辑关系图功能实体逻辑关系图IMSIMS系统网络架构系统网络架构结束结束