IP电话系统建设方案设计

IP电话系统建设方案
2005年6月
目录
1. 网络现状及需求分析 (3)
1.1背景分析 (3)
1.2应用需求分析 (3)
2. 应用方案设计分析 (4)
2.1方案设计原则 (4)
2.2设计目标 (6)
3. 解决方案介绍 (6)
3.1整体解决方案 (6)
3.1.1 解决方案网络拓扑 (6)
3.1.2 方案分析 (7)
3.1.3 可行性分析 (8)
3.2方案靓点 (10)
3.3设备配置清单 (12)
4.网络IP语音关键技术简介 (13)
5. 关键应用设备简介............................... 错误!未定义书签。

1. 网络现状及需求分析
1.1背景分析
****公司辖内的网络系统已经建成，内部建立了完善局域网，与各个地市、县分公司通过专网互联，现在网络平台上承载的是数据业务。

从地理分布看，有n个地市，十几个县；从电话资费看，各个地市与省、地市之间通话都是长途话费，电话费每年给公司带来了一笔巨大费用。

如何控制电话资费，降低办公成本，使公司辖内信息化建设更趋完善，是当前考虑的主要问题之一。

1.2 应用需求分析
公司辖内内联网络平台已建设成功，网络带宽在满足公司内部基本业务及办公需求后，还有一定富余，因此为在现有通信平台上建设内部IP电话网络并实现网内免费通话提供了坚实的物理基础。

以下是本次IP语音建设具体需求：
第一阶段，主要实现纯内部的免费IP电话和传真业务，每个人员只需配备一部电话，实现一机双号，即每人只用一部IP电话，既可拨打内部IP电话，又可拨打外线市话，电话号码为直拨，不需加任何前缀，通过网关来判断是市话或是IP电话。

这样做的好处有两个：（1）“一机双用”，且不改变拨号习惯，便于切换。

（2）支持断电保护功能，当网关断电或IP电话不通时，可自动切换到PSTN市话网，保证了业务不间断性。

第二阶段，在IP系统建设完成后，可根据应用情况进一步增加IP语音增值项目，依托已经构建的IP语音系统，人民银行内部可以根据办公需求，方便地开通电话会议、视频会议、全网的呼叫转移、人工/电话总机、语音信息、统一电话目录服务、移动办公等丰富的增值业务，有效提高整体工作效率。

2. 应用方案设计分析
***公司IP电话网络总体的设计思想是：保持现有网络模式不改变，添加IP电话设备，拨号方式简单易用，接通率、通话质量高。

另外，本着够用节约的原则，采用性价比高的产品
因此，在网络设计过程中，应遵循以下的原则：
2.1 方案设计原则
在方案设计过程中，主要遵循以下原则：
1．三不原则：
✓不改变用户的拨号习惯
✓不改变用户原有电话号码
✓不改变用户现有网络结构
2．节省投资，坚持实用、经济、实效的原则
在整个网络的建设中，全面考虑选用设备的性价比，考虑现有的条件，避免重复投资。

网络建设始终坚持实用、经济、实效的原则。

3．扩展性
采用模块化设计的IP语音产品，按需配置模块。

将来业务增加，再配置相应的模块即可平滑升级和扩容。

4．稳定性、可靠性
针对网络的稳定性、可靠性，由集成公司提供高质量、高稳定性的产品，并对设备运行提供7ｘ24小时售后服务。

5. 先进性
现有语音设备是结合先进的交换机、路由器、H.323协议以及语音压缩技术的揉合体，支持多种语音压缩标准，并完全按照国际标准设计，能够完全同其它厂家标准设备兼容。

6. 可管理性
在网络建成后，网络的管理将成为最重要的日常工作。

现有系统集成公司的系列产品均全面的支持SNMP协议，各公司能够提供专门的中文图形化网管软件，可以完成对方案中所有设备的全面管理。

7、提供整体解决方案，以方便系统扩容和售后服务。

2.2 设计目标
***公司ＩＰ语音专网在全局规划中不仅要考虑现在所需的基本功能也要兼顾未来内部语音应用的发展，如语音与其它个人自助等智能化服务应用相结合的IT基础架构。

1、建立内部的VOIP电话网络
实现内部的IP 电话的建设，实现网内通话话费为零，实现免费传真。

2、统一管理
采用支持TCP/IP和SNMP简单网络管理协议的网络设备，实现IP到网点，建立统一的网络管理平台，实现对全网设备的的监控、统计、配置，提高网络维护效率，降低运维成本。

3、增值服务
提供未来网络扩展空间。

以后机构的增加，或者是现有机构电话增加，都能够方便的进行，不会造成网络模式的改变。

3. 解决方案介绍
3.1 整体解决方案
3.1.1 解决方案网络拓扑
3.1.2 方案分析
1.省公司
配置两台网守，因为是全网核心，所有的IP语音终端都将到网守上注册，解析电话号码，因此，为防止单点失效影响全网的IP语音通信，最好配置两台互为备份，当其中一台因为某种原因故障时，另一台备份网守立即启用，这样，可充分保证全网IP语音通话的可靠性。

作为全网的控制和管理中心，语音网络中所有的网关设备都将在IP电话网守上进行注册，负责全区所有IP语音终端的控制和管理。

其完成的主要功能归纳为：地址翻译、呼叫接纳控制、带宽管理、区域管理、呼叫控制信令、呼叫权限、带宽控制、呼叫控制、最精确匹配原则、网守备份等。

配置一台语音网关，并配置6张32VOP模块，提供省256路电话的接入。

若以后电话增加，可再配置16VOP/32VOP进行扩展。

语音网关可提供电信级可靠性，所有板卡支持热插拔，电源冗余备份，支持负载均衡，可独立配置协议信令卡以实现协议、信令处理的冗余备份，保证网络核心的稳定和关键业务的可靠运行。

配置一套呼叫管理服务器平台(网管软件为纯软件，装在性能较好的高级PC机或低档服务器上即可。

) 对全网进行图形化网管。

呼叫管理服务器平台可实现拓朴图管理、网络状况监测、设备管理和配置、故障收集和定位等功能，对语音网络进行实时监控。

2．地市
每个地市考虑60-90路电话。

采用一台普通语音网关，配置4张16VOP模块和一张8VOP模块，实现64门电话的接入。

普通语音网关可提供FXO、FXS、E1、E&M等多种语音侧模块，以及高速串口、以太口等网络侧模块，可为用户提供最大48路电话接入，可同时支持30路语音同时通话。

3．各县
每县考虑8路电话，因此，可放置固化模块的系列小网关（支持2，4，5，6，7，8路电话的接入。

）它支持8路接入，一路接电话，另一路可接传真。

3.1.3可行性分析
1、链路可行性
***公司IP电话方案采用H.323标准协议,根据G.729的语音压缩算法,一路语音需要１２Kbps的带宽。

按照每个地市同时20路语音往省打电话计算计算，总共需要带宽240kpps。

而区市间带宽为２Ｍ以上，因此满足要求。

２、可扩展性
本方案的IP电话网关需要采用模块化设计的设备,提供多种配置的语音模块,比如4/8/16VOP模块，4/8/16VOS 模块,为以后IP线路的扩展提供全面的支持.如果只是语音数量的增加,这种升级只需
要增加新的模块,不需要更换设备就可以满足用户的需求.
3、网络适应性
本IP电话方案基于IP技术和H.323 标准协议,提供模拟话音的接入,数据传输在IP可达的地方都能满足,无论何种网络环境,只要基于IP网络环境,IP电话系统解决方案都能适应，能够提供E1,E&M,VOS等多种中继,为用户接入IP不可达网络, 公司若以后需要接入PSTN公共电话网,需要系统集成公司提供E1中继工或ＶＯＳ中继满足需求。

4、可管理性
通过使用图形化管理系统，可以轻易的获得VoIP网络的整体状况，方便用户管理，降低运维成本。

实现对IP语音设备（包括网守、网关设备）方便快捷的管理和配置，减少用户配置设备所耗费的时间。

telnet、console、snmp图形化中文网管，可提供通话限时、被叫查询、话单查询、通话限制、直拨和二次拨号等强大功能，与迈普IP电话网守、迈普呼叫管理服务器一起可以构建完整的IP语音解决方案。

VOIP只需要简单的培训,简单的操作就可以完成对全网的VOIP设备进行管理和配置.使得公司投入最小的人力就可以维护整个VOIP 子系统.
3.2方案优势
1.不改变原有网络构架，不改变拨号习惯。

采用外置语音网关而不采用模块，可充分节省路由器插槽，及内存，CPU等资源。

2.支持传真
支持传真业务, 公司用户可以通过IP语音网络开展传真业务的,为用户提供功能更加完善的VOIP解决方案
3.支持“黑白名单”
ＩＰ电话可实现“呼入限制”或“呼出限制”。

例如，某领导电话不想被所有人拨打，则可设置“呼入限制”。

4.扩展性强,可平滑升级，实现“内外线绑定”，“一机双用”
IP语音网关为模块化设计，以后只需再配置与ＦＸＳ口等的ＦＸＯ外线口，即可实现“内外线绑定”
IP语音网关可实现“一机双用”，即每人只用一部IP电话，既可拨打内部IP电话，又可拨打外线市话，电话号码为直拨，不需加任
何前缀，通过网关来判断是市话或是IP电话。

这样做的好处有两个：（1）“一机双用”，且不改变拨号习惯，便于切换。

（2）支持断电保护功能。

当网关断电或IP电话不通时，可自动切换到PSTN市话网，保证了业务不间断性。

（３）不改变拨号习惯，不改变电话号码。

开通IP电话无需通知别人，别人甚至不知道自己在用IP电话。

5．网管系统
在中心使用呼叫管理服务器对VoIP网络进行全面管理。

该系统采用TCP/IP网络环境下的SNMP网络管理协议和最新的Windows图形界面技术开发，功能强大、操作简单。

管理系统软件提供网络故障收集和定位功能，使用该功能可以迅速定位故障所在，减少网络故障时间，提高网络的有效性。

系统采用颜色状态标志系统表示设备状态，使得网络状况一览无遗。

设备的通断和电话的使用状态都会实时的反映在拓扑图中，可以很直观地了解设备的使用频度和使用范围，第一时间发现故障设备，缩短故障响应时间，提高网络整体的有效率，并为整个VoIP网络的监管和拓展提
供依据。

3.3 设备配置清单
4.网络IP语音关键技术简介
a)抖动
影响抖动的因素通常同网络的拥塞程度相关。

由于语音同数据在同一条物理线路上传输，语音数据通常会由于数据报文占用了物理线路而导致阻塞。

解决抖动的通常采用缓冲队列来解决，另外提供QoS 和资源预留使语音数据获得优先发送和获得固定的带宽也是解决抖动问题的主要手段。

b)话音质量
话音质量问题是VoIP要解决的主要问题，话音质量除了同编解码方式有关外，同网络的拓扑结构，拥塞程度等都有很大的关系，现在解决网络引起话音质量的技术已经有很多，主要从两个方面来解决，一是采用资源预留策略（RSVP），预先为语音数据保留一部分带宽；另一方式是为语音数据设立高优先级队列或定制队列（PQ/CQ），当有语音数据时，优先发送语音数据。

c)语音编码算法
IP语音网关需要支持如下语音编码算法：
G．711 64K
G．723 5.3K
G．729 8K
d)舒适背景噪音
在通话双方不说话时不传送话音数据能有效的节约带宽，但为防止静音压缩时通话听起来时断时续的感觉，IP语音设备需要在静音过程中加上背景噪声。

e)信号衰减
IP语音网络是数字传输的网络，它不同于传统电话网络中模拟话机到程控交换机存在衰减现象，它是没有信号衰减的，主要是在非面向连接的IP网络中存在网络拥塞时有丢包的现象。

丢包率在2％以下时对于通话质量影响较小，而一般网络的丢包率是远低于2％的。

当出现大规模丢包现象时，IP语音设备通过插值算法对丢失的话音
数据进行一定程度的补偿，从而有效的提供容错机制。

f)延迟
从理论上来讲，传输延迟和设备硬件延迟总和在200ms以内时，可以满足人们日常通话的需求。

一般网络的传输延迟在20ms以内是能够满足人们的需求的，当网络业务流量较大时，网络的传输延迟难以达到最佳的通话效果。