運用VoIP技術,通過技術整合,將傳統(tǒng)企業(yè)PSTN語音業(yè)務與傳統(tǒng)LAN數(shù)據(jù)業(yè)務合二為一,使之能夠在一個網(wǎng)絡上實現(xiàn)低成本的IP語音和IP數(shù)據(jù)服務,這對于增強企業(yè)LAN網(wǎng)絡非IP呼叫處理能力、擴展其使用功能、降低企業(yè)對外經(jīng)營業(yè)務成本費用(大量長途電話、傳真、視頻會議、語音多媒體網(wǎng)絡信息服務等)具有非常重要的現(xiàn)實意義。
傳統(tǒng)企業(yè)LAN本身不具有對非IP話音的交換功能,PBX系統(tǒng)同樣也不具備有IP數(shù)據(jù)交換功能,使得PBX網(wǎng)絡系統(tǒng)與LAN系統(tǒng)兩者相互獨立,不能直接相互訪問,網(wǎng)絡帶寬和速率不能得到進一步的充分挖掘和利用,限制了目前大多數(shù)企業(yè)對新的、大量的多媒體業(yè)務信息的需求。在這種情況下,提出了VoIP技術在企業(yè)網(wǎng)環(huán)境應用條件下的技術整合問題。然而,與商用網(wǎng)VoIP技術應用情況不同,企業(yè)LAN網(wǎng)絡因專用性強,擴展性能較差,構成情況也比較復雜,因而需要根據(jù)企業(yè)Intranet的不同情況,來考慮實施VoIP技術的可行性。
2.傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡及VoIP技術應用問題
在大多數(shù)城市現(xiàn)有電信PSTN市話局中,具有PBX交換系統(tǒng)的企業(yè)相當于是作為市話局的一個用戶端局接入了城市PSTN系統(tǒng),使企業(yè)PBX交換系統(tǒng)占有PSTN市話系統(tǒng)獨立的中繼局向和若干中繼號碼資源,以將企業(yè)內部話務量按一定比例集中分配到與市話網(wǎng)連接的中繼線上。這實際上是一種傳統(tǒng)的基于物理端口或電路交換形式的固定連接方式,它必須使PBX的每一部用戶分機與交換機的某一物理端口相關聯(lián),在用戶位置發(fā)生變化時,用戶電纜的物理配置相應也要發(fā)生變化,這使網(wǎng)絡的擴展性與系統(tǒng)配置的靈活性受到了很大的限制,因而企業(yè)希望能夠通過VoIP網(wǎng)絡整合技術來解決此問題。
在企業(yè)級VoIP系統(tǒng)中,終端設備之間的連接主要基于邏輯上的網(wǎng)絡結構,一個基于電路連接的物理端口可以對應于若干個邏輯端口,邏輯端口數(shù)目可由關守定義,設備IP地址按邏輯信息進行標識,通過包交換形式,不僅同樣可以從PBX的前向話音時隙交換中分離出話音信號和呼叫控制信號,達到在LAN數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上實現(xiàn)對語音信號的數(shù)字轉換和傳送的目的,同時,還可以通過呼叫服務器對設備的IP地址進行管理(增加、刪除和修改),因此在網(wǎng)絡擴容或用戶變更時,不需要對交換機物理端口進行配置,僅需對部分或個別邏輯端口重新定義或對IP地址進行修改即可。例如,用戶可以隨意把話機插入任意可用的網(wǎng)絡端口中,網(wǎng)絡根據(jù)電話IP地址來識別用戶,而不需要知道話機的具體位置。因此,這種基于邏輯上的定義和連接的網(wǎng)絡結構,作為通過LAN網(wǎng)絡實現(xiàn)話務量重新分配的一種新的方法,在IP PBX設備上可以同時完成數(shù)據(jù)與語音的交換,達到真正實現(xiàn)在一個LAN網(wǎng)絡上建立低成本的語音增值業(yè)務服務的目的。
與VoIP商用網(wǎng)不同的是:企業(yè)網(wǎng)絡在考慮實施VoIP技術方案中,需要考慮對語音業(yè)務的不同需求和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求來確定采用VoIP技術的適宜性;根據(jù)網(wǎng)絡現(xiàn)有結構確定采用哪種VoIP接入形式,IP網(wǎng)絡設計傳輸?shù)脑拕樟坑卸啻螅ㄉ婕熬W(wǎng)絡擁塞和數(shù)據(jù)包優(yōu)先級喪失等問題);充分了解各種投標方案中的所適合采用的各種VoIP網(wǎng)關設備(獨立網(wǎng)關、路由器網(wǎng)關、遠程接入服務器(RAS)網(wǎng)關、IP PBX網(wǎng)關)及協(xié)議(H.323/H.245或SIP)的兼容性等問題;按網(wǎng)絡可能發(fā)生的最大呼叫數(shù)量和設備的信息處理能力預測網(wǎng)絡需求的帶寬,確定合適的端口數(shù)目;具體了解每種網(wǎng)關設備的IP包編碼方式、壓縮方法及優(yōu)先級排序方式(影響時延的3個因素),并考慮是否需要像關守這樣的網(wǎng)關管理軟件問題等,以最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)擬定實現(xiàn)的設計功能和盡量減少設備的投資成本。為此,按企業(yè)網(wǎng)絡不同情況,從網(wǎng)絡構成形式上可歸結下面幾種易于整合的企業(yè)級解決方案。
3.基于PABX系統(tǒng)的IP交換擴展方案
在企業(yè)已建立起的PBX話音交換系統(tǒng)中,適當增加對VoIP網(wǎng)絡設備的投資,可實現(xiàn)使PBX具有對TCP/IP LAN的直接訪問功能,以作為由PBX向IPBX過渡的一個技術解決方案。圖1所示系統(tǒng),是通過在原PBX系統(tǒng)中,加入線路接口卡(或中繼接口卡,兩者均應具有Ethernet接口功能)和ACD(Automatic Call Distribution)服務器以及與CTI(Computer Telephony Integration)服務器所構成的一種VoIP網(wǎng)絡結構。
系統(tǒng)核心部件是插接在PBX機架中的IP線路接口卡(IP Line Card),它擔當橋接PBX TDM系統(tǒng)與IP LAN系統(tǒng)之間的網(wǎng)關,完成TDM 64kbit/s基本時隙與Ethernet數(shù)據(jù)包的格式轉換,具有識別IP包格式、壓縮/還原數(shù)據(jù)、分離/合成VoIP語音和數(shù)據(jù)的功能。在PSTN用戶呼叫時,經(jīng)PBX對TDM話音或傳真信息進行交換后,由線路接口卡對語音進行分組和壓縮,將其轉換成IP數(shù)據(jù)包連同生成的IP地址一起送到LAN網(wǎng)絡,再通過路由器轉接到WAN,最后按IP地址直達被呼叫的Internet網(wǎng)絡用戶。 ACD服務器是基于PBX的一種軟件驅動系統(tǒng),它負責控制呼叫如何被接受、排隊,提供話務統(tǒng)計及管理報告,因此它在本系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)話音信息的接續(xù)控制與轉移,包括話音的搭道,控制信令的交互,語音的接入及呼出等服務。
CTI(Computer Telephony Integration)在本系統(tǒng)中擔當PBX TDM與LAN Ethernet之間的呼叫流量(Call-flow)控制、管理及協(xié)調運行和數(shù)據(jù)維護的呼叫中心以及具有主叫線路識別(CLI)功能和傳統(tǒng)PBX電腦話務員座席(Computer Calling Service Operator Seat)的所有控制功能。
按這種方式對原有系統(tǒng)升級,可達到對原有交換系統(tǒng)改動最小的目的,使傳統(tǒng)的PBX的呼叫控制和話音傳輸被簡單地擴展應用到了IP網(wǎng)絡,能夠基本實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)與語音信號的同時交換和傳輸。
這種系統(tǒng)的缺點是所有的信息交換都需要由PBX對TDM交換來處理,如果本局的以太網(wǎng)IP電話用戶希望與另一個端局的以太網(wǎng)電話用戶通話時,則所有的IP通信都必須首先由IP線路接口卡轉換為TDM電路交換模式,然后再由TDM電路交換模式轉換回到IP通信模式,因此轉換效率相對較低,信號往返需要占用兩倍IP網(wǎng)絡系統(tǒng)的帶寬,容易在信號轉換過程中產(chǎn)生轉換噪聲和波形失真,因而要確保系統(tǒng)具有較高的QoS(Qualityof Service)。
4.IP LAN網(wǎng)絡的TDM語音處理功能
具有語音交換功能的IP網(wǎng)絡系統(tǒng),也可以是具有用戶集中交換機(Centrix)功能的IPBX系統(tǒng)。
系統(tǒng)的主要部分仍是IP LAN,與非LAN網(wǎng)絡IP協(xié)議交換時,才涉及到與TDM電路部分交換的一些必要功能,因此無論呼叫是否來自PSTN、模擬/數(shù)字電話或者來自以太網(wǎng)IP電話,系統(tǒng)都必須能夠提供所有形式的交換。
與前述方案相比,系統(tǒng)取消了PABX IP線路接口卡,取而代之的是由VoIP網(wǎng)關單元構成的若干包交換功能模塊(Conversion Box),由它完成對非網(wǎng)絡IP電話(模擬或數(shù)字電話)以及PSTN去話/來話路由進行到IP設備之間的包交換協(xié)議轉換。
系統(tǒng)呼叫控制服務器(Call Control Server)運行于Windows NT/2000或Unix多用戶服務操作系統(tǒng),負責完成呼叫處理的一些主要功能,如呼叫的建立、拆卸以及信令的處理等。當然也可以由站點關守(Gstekeeper)通過LAN內部虛擬路由提供IP呼叫地址查找目的主機來建立PSTN與LAN之間的呼叫,這就需要呼叫控制軟件和服務器硬件與傳統(tǒng)的PBX一樣,具備較高的可靠性。如果系統(tǒng)還需要增加語音郵件(Voicemail)服務,則需要另外配置Voicemail Server,相應要增加一些系統(tǒng)成本開銷。
這種系統(tǒng)的主要缺點是,所有的話務量包括在非IP設備上建立的呼叫或拆卸呼叫,都必須被Conver sion Box轉換為符合ip的包交換數(shù)據(jù),使得在非ip電話交換之間、ip電話交換之間以及在PSTN電話交換之間的呼叫必須要經(jīng)過多次不必要的轉換,因此,在一定程度上增加了系統(tǒng)的時延。
5.基于IP LAN網(wǎng)絡的TDM交換擴展方案
這種實現(xiàn)方案主要利用了IP網(wǎng)絡來作為實現(xiàn)具有TDM電路交換功能的一個復合系統(tǒng)。由于它提供了附加的TDM總線的各種服務(模擬電話、傳真、尋呼、Modem數(shù)據(jù)傳輸),因而比較適合于處在電路端點的話音和數(shù)據(jù)交換。
在ip網(wǎng)絡上實現(xiàn)TDM交換的關鍵問題,在于必須要有一個基于IP核心、能夠與其協(xié)調一致、具有多項呼叫代理(Multi Call Agent)功能的優(yōu)化形式多媒體網(wǎng)絡的支持,這種優(yōu)化網(wǎng)絡形式應具有比較強的本地呼叫處理能力,這意味著在IP與非IP網(wǎng)絡之間至少要有一個能夠起到橋接作用的復合功能網(wǎng)關,以完成對TDM Bus及IP Bus這兩種不同形式內部網(wǎng)絡節(jié)點的呼叫轉換作用。為此,本系統(tǒng)是通過設置一個企業(yè)呼叫服務器(Enterprise Call Server)來完成對同處在一個呼叫單元內的TDM總線信息、呼叫控制協(xié)議(H.245)、VoIP網(wǎng)關(H.323)協(xié)議以及實時應用資源進行包交換處理。經(jīng)過企業(yè)的IP網(wǎng),一方面可實現(xiàn)從IP設備到IP設備之間的通信,完成IP呼叫的建立、拆卸以及Ethernet IP設備間的信令處理;另一方面,對非IP電路通信,可在企業(yè)呼叫服務器的協(xié)同下,經(jīng)由TDM電路交換總線來處理本局模擬電話與PSTN之間或PSTN與語音郵件服務之間的交換信息。
由IETF MGCP工作組發(fā)起制定的媒體網(wǎng)關控制協(xié)議(MGCP)定義了VoIP信息流的主體特征,盡管它允許采用各種速率的編碼方案,但為了照顧兼容性,所有符合H.323協(xié)議標準的終端和網(wǎng)關都必須具有ITU_TG.711編解碼器,即64 kbit/s PCM編解碼器,以保證實現(xiàn)不同設備間的最低程度兼容。在正常工作時,由本端呼叫服務器網(wǎng)關從TDM Bus接收E1基本速率64 kbit/s時隙地址(PSTN電話號碼),然后向被叫呼叫服務器關守發(fā)送信令,由被叫關守提供對主叫網(wǎng)關或終端的認證,根據(jù)被叫號碼查詢所對應的網(wǎng)關,完成呼叫,建立會話。而所有的呼叫除涉及網(wǎng)關定位和被叫號碼信息外,還應涉及帶寬限制信息、編解碼協(xié)商信息、呼叫控制及虛擬路由管理等功能。
按融合后網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求,呼叫服務器系統(tǒng)操作程序還應具有實時跟蹤網(wǎng)絡實際運行情況的網(wǎng)絡控制及管理功能,以根據(jù)傳輸信息的路由情況自動調整自己的操作,從而盡可能縮小傳輸時延。為此,在VoIP網(wǎng)關H.323或STP協(xié)議中,均已包括了實時傳輸協(xié)議(RTP)和實時控制協(xié)議(RTCP)。
對于已經(jīng)擁有端到端DDN專線的企業(yè),通過路由器形成直達路由,可將企業(yè)網(wǎng)絡直接升級到VoIP網(wǎng)絡結構,形成一種最為直接的VoIP技術解決方案。其特點是連接方式比較簡單,因此整合網(wǎng)絡所需要的設備投資成本費用較低(不含申請DDN專線費用)。
6.結束語
綜上所述,企業(yè)網(wǎng)實施VoIP技術,盡管實際組網(wǎng)方案會有多種選擇形式,但通過上述分析、比較,應該說各有其特點。因此,重要的是在能夠保證系統(tǒng)所需功能及服務質量(QoS)的前提下,企業(yè)要能夠根據(jù)自身網(wǎng)絡的不同情況和不同需求,按網(wǎng)絡整合最低投資成本在眾多可供選擇的配套IPBX設備投標方案中做出最合理的選擇,以避免給實施VoIP技術帶來盲目性。
VoIP商用技術的成熟,給企業(yè)網(wǎng)現(xiàn)階段融合這一技術帶來了可選擇的空間,為滿足企業(yè)對外信息交流能力的日益需求,必將會給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益,同時,也為企業(yè)網(wǎng)未來逐步向真正的多媒體寬帶網(wǎng)過渡奠定了基礎。
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