1 / 201

IP 电话技术

IP 电话技术. Internet 发展原因. IP 的简单性和健壮性，是 Internet 发展必备的基础； Internet 是第一个世界级的、基于包交换的、上升到网络层互联的通信网。每一种先进的网络技术(路由算法，网络结构的规划与设计，分布计算等)都可在国际互联网得到大规模的试验和应用。. IP 电话产生的背景— Internet 发展原因. Internet 发展迅速. Internet 近年来发展迅速，成为第二大国际通信网络。 一方面，用户容量增长迅速、网络覆盖范围不断扩大、网络渗透的密度与深度不断加大、网络业务不断繁荣发展；

balin
Download Presentation

IP 电话技术

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. IP 电话技术

  2. Internet发展原因 • IP的简单性和健壮性，是Internet发展必备的基础； • Internet是第一个世界级的、基于包交换的、上升到网络层互联的通信网。每一种先进的网络技术(路由算法，网络结构的规划与设计，分布计算等)都可在国际互联网得到大规模的试验和应用。 IP电话产生的背景—Internet发展原因

  3. Internet发展迅速 • Internet近年来发展迅速，成为第二大国际通信网络。 • 一方面，用户容量增长迅速、网络覆盖范围不断扩大、网络渗透的密度与深度不断加大、网络业务不断繁荣发展； • 另一方面，网络本身传输容量不断扩大、网络技术不断得到创新与发展。 IP电话产生的背景—Internet发展迅速

  4. Internet应用广泛 由于Internet自身的诸多优势，当前Internet的应用也日益广泛。特别是目前骨干网和接入网的速率的不断增长，因而Internet上的业务正在从窄带走向带宽，非实时走向实时。 IP电话产生的背景—Internet应用广泛

  5. 一方面传统电话特别是长途电话的费用居高不下，另一方面网络技术、处理器技术的飞速发展，网络通信的速度的提高，通信费用的降低。巨大的市场需求促进了VOIP技术的高速发展。 IP电话的需求

  6. VOIP (Voice Over IP 又称IP电话)通过对语音信号进行数字化编码、语音压缩，然后转换为IP数据包在IP网络上进行传输，从而达到在IP网络上进行语音通信的目的。 IP电话极大的改进了网络带宽的利用率，大大降低了通信的费用，它的广泛应用也促进了宽带多媒体应用的发展。 IP电话概念

  7. IP电话概念

  8. 模拟话音信号： PCM数字流： PCM 以8kHz采样频率接收来自PSTN的模拟话音信号，通过PCM(Pulse Code Modulation)编码生成64kbps的数字流。 10110101 11010011 11001001 00100100 00111100 10010011 11100001 00100100 00111100 10010011 10110101 11010011 11001001 00100100 00111100 10010011 11100001 00100100

  9. 语音压缩 如图所示，PCM流流入编码器(Codec)进行语音压缩并创建语音帧。各种语音压缩算法的性能不同。比如，G.729a算法的压缩率是8kbps，每帧有10ms长，可包含10个字节的“通话”，算法延时有15ms。 011000111010110011100101100 11010 11010 10010 01001 PCM流 语音帧 CODEC

  10. 10110101 10110101 10110101 10110101 10110101 10110101 10110101 10110101 RTP IP UDP RTP 语音打包(Packet Voice) • 从CODEC流出的语音帧，进行下面的分组化： • RTP(实时传输协议)封装：多个语音帧封装在一个数据包内，再加上12个字节的 RTP头而形成RTP包，RTP头部提供序列号和时戳。 UDP/IP封装： 在RTP包外加上8个字节的UDP头部和20个字节的IP头部，形成IP包。

  11. 网守、AAA、结算、网管 S C N S C N IP网 网关 网关 IP电话网总体框架 IP电话网总体框架主要由IP电话网关、IP承载网络、IP电话网络管理设备(网守、RADIUS服务器、结算中心、网管等)以及传统SCN接入部分组成。 IP电话网总体框架

  12. IP电话网总体框架 IP电话网总体框架

  13. IP电话网总体框架 IP承载网络：用于传送IP电话的承载网，它可以是公网/专网。 IP电话网关：完成对来自PSTN的语音业务流的编解码功能，并将压缩编码后的语音业务流打成包，通过IP承载网传给目的网关。 IP电话网络的管理层面：主要由网守、用户数据库、结算系统组成，负责用户的接入认证、地址解析、计费和结算等工作。 　传统电路交换网的接入部分：包括电话网、ISDN和数字移动通信网。

  14. IP电话网总体框架 模拟语音通过网关数字化，语音分组可在帧中继、DDN、ATM、SDH、WDM、CATV等多种低层网络(公用/专用)上传输。 IP telephony over Intranet：目前许多机构已建有自己的IP网络(Intranet)，Intranet是有控制的网络环境，Intranet的各个子网间一般用专线连接，因此语音分组的选路简单，延时不明显。由于传输线路的租用费固定，所以IP电话业务与企业数据传输业务的叠加，可为企业节省额外的话费。 IP telephony over Extranet：Extranet是一种称为企业Internet的网络，是IP VPN，它不同于无管理的Internet，是虚拟的Intranet。企业可在Extranet上获得足够的通信容量、安全性和高质量，因此在Extranet上搭载语音有很好的发展前景。 IP telephony over Internet：虽然目前Internet的安全性和传输质量尚不能满足电信级IP 电话的业务需求，但是随着Internet骨干网的带宽增加，IPv6和H.323协议的推广应用，高带宽、高质、支持实时语音、数据、图像等多种业务的Internet将成为一个功能强大、经济的通信网络。

  15. 顶级结算中心 G 顶级网守 Ｆ Ｄ 一级结算中心 一级网守 Ｆ Ｈ Ｄ Ｅ 二级认证/计费中心&二级结算中心 二级网守 Ａ Ｃ Ｂ PC/网关 PC/网关 IP电话系统结构参考模型 IP电话系统的参考模型 IP电话系统的参考模型

  16. IP电话系统的参考模型 参考点A：H.323终端或网关与最低级网守间的参考点，采用RAS协议，主要完成终端用户的地址解析，认证和计费信息的传送。 参考点B：H.323终端/网关与H.323终端/网关间的参考点，采用H.225和H.245协议，主要完成用户之间的呼叫建立、释放和语音流传送等功能。 参考点C：网关与电路交换网间的参考点，可采用ISUP、TUP、DSS1以及中国一号信令，完成至电路交换网的呼叫或接收来自电路交换网的呼叫。

  17. IP电话系统的参考模型 参考点D：本级网守与上一级网守间的参考点，采用RAS协议，主要传送用户地址解析信息和结算信息。 参考点E：本级网守与本级计费/认证中心间的参考点，采用RADIUS协议，向计费/认证中心传送计费采集信息和认证信息。 参考点F：下级结算中心与上级结算中心的参考点，完成计费信息的上报。

  18. IP电话系统的参考模型 参考点G：顶级网守之间的参考点，采用H.323 Annex G，完成不同运营者IP电话网之间的互通、地址交换功能。 参考点H：网关与顶级网守之间的参考点，采用Q.931，完成国际呼叫的呼叫建立功能。

  19. IP电话国内业务 • 原则上，我国IP电话业务应实现IP电话来、去话全覆盖。 • IP电话路由应尽量遵守近端入IP网，远段端出IP网的原则。 • IP电话业务应能够与现有的PSTN、ISDN、和GSM互通，接口信令优选No.7 ISUP信令。

  20. IP电话国际业务 • 我国IP电话国际业务均由顶级网守负责管理。 • 开放IP电话国际业务有多种方案。 如：在国外新建网关； 与其它国家合作，利用他国已经建立的IP电话网络开放国际业务。 顶级网守 对方国 一级 网守 一级 网守 运营者A

  21. IP电话业务类型 按照IP电话记帐方式，IP电话业务分为两种： • 记帐卡方式IP电话：用户在DTMF电话机、数字移动终端上进行电话呼叫，并把费用记在预定的帐号上。

  22. IP电话业务类型 • 卡类：A类(按月付费) B类(预先付费) C类(一次付费) • 卡编号：我国IP电话记帐卡卡号长度为18位，格式如下： 8986X1X2YZ1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11 89 —电话业务标志 86 — 中国国家代码 X1X2 —发行机构识别码，以区别不同IP电话运营者 Y —业务类别码，Y=3为IP电话记帐卡业务； Z1— Z11 用户个人帐号，其中Z1~Z3为地区识别码。

  23. IP电话业务类型 • 记帐卡方式IP电话的拨号程序 1.用户拨打“179X1X2X3 ”； 2.选择提示语言：普通话按“1”，英语按“2”； 3.按录音提示拨卡号； 4.按录音提示进行密码操作： A)按提示要求输入密码。 B)按录音提示拨打被叫用户号码： 国内长途为0+长途区号+本地号码+# 国际长途为00+对方国家代码+国内有效号码+# 5.查询余额(只适用于B类和C类用户)拨1； 6.修改密码； 对B、C类用户：拨2，按录音提示输入新密码。 对A类用户：拨1，按录音提示输入新密码。 7.用户在输入信息过程中，发现输入错误，拨“*”后，此次输入内容无效，系统将重新提示用户输入，

  24. IP电话业务类型 • 主叫号码方式IP电话：用户在任何一部已经申请该业务的电话机(包括移动电话)上进行呼叫，并根据主叫号码进行计费。 • 主叫号码方式电话到电话的拨号程序 1.用户拨打“179X1X2X3 ”； 2.选择提示语言：普通话按“1”，英语按“2”； 3.按录音提示拨被叫用户号码； 4.当主叫用户完成拨号等待被叫应答时，可听到让主叫用户等待的录音通知。

  25. IP电话业务类型 按照IP电话通话方式，IP电话业务有三种形式(基本应用模式)： PC机到PC机 PC机到电话：用户在任何一部PC机上进行电话呼叫，并把费用记在规定的帐号上(帐号可通过预付卡或主叫PC号识别的方式获得)。 电话到电话

  26. IP电话业务类型 • PC用户编号 PC号码格式可采用以下方法： 1）为每个PC用户统一分配E.164的号码，即： 长途区号+用户号码。 2）直接利用PC用户的IP地址作为其编号，即： 202.112.2.1 202112002001

  27. 1)PC-PC 在PC机上配置双声道声卡，送、受话器以及IP电话软件。要求双方网络互通，主叫方通过软件呼叫另一方，即可进行通信，如图： IP电话的基本应用模式

  28. 目前，用户使用的IP电话软件大致有五种： 　1) IPHone --带视频的PC-PC多媒体通话软件。 　2) NetMeeting--带视频的PC-PC多媒体通话软件。 　3) IRIS Phone---带视频的PC-PC多媒体通话软件。 　4) Video Voxphone--可多人通话并带视频的PC-PC、PC-电话的通话软件。 　5) MediaRing Talk99--一种新型的PC-PC、PC-电话的通话软件。

  29. IP电话的基本应用模式及组成结构 2)PC-电话 主叫用户通过PC接入IP电话网关，呼叫在PSTN网络中的另一方，如图：

  30. 3)电话-电话 通信双方都是公用电话网（PSTN）的用户，主叫方通过本地PSTN拨打IP电话网关（大部分情况是网关通过账号、密码进行身份认证）来呼叫异地PSTN网络中的另一方。本方式应用最为普遍。如图： IP电话的基本应用模式及组成结构

  31. VOIP的工作原理 以电话-电话模式为例进行阐述。假设图中北京(010)用户1呼叫上海(021)用户2，工作流程如下： IP电话的工作原理

  32. IP电话的工作原理 (1) 用户1拨打当地IP电话网关1的特服号码(如179**)，一般情况下，IP电话网关1通过提示音提示用户1输入账号和密码进行身份认证，认证通过以后，网关将给出二次拨号音提示用户1输入需要拨打的电话号码，此时用户1输入"02168888888"； (2) IP电话网关可根据前缀识别国际和国内电话；根据国家代码识别哪个国家；根据长途区号识别哪个城市。本例中网关1识别到前缀"021"以后，通过查找电话区号与IP地址的对应表把电话地址转换为IP地址；

  33. IP电话业务接入码(特服号): 我国电话业务接入码采用6位编码，具体格式： 179X1X2X3。 电信17900 联通17910 吉通17920 网通17930 移动17951

  34. IP电话的工作原理 (3) 网关1根据目的地IP地址通过自己所在路由器的路由表进行路由选择，获得一条到达IP网关2的路由，利用TCP报头封装IP数据包（包括用户2的电话号码等）发送，获取传输的可靠性； (4) IP网关2通过上海PSTN2网络呼出号码"68888888"，同时利用TCP封装IP包向用户1发送回铃音；

  35. IP电话的工作原理 (5) 用户2摘机，双方通话。此时两个网关间IP包的封装改为UDP，以保证传输的实时性。话音信号在发话端的网关进行编码、压缩后打成IP数据包，经由IP网络传送至受话端网关，网关进行解码，解压缩后还原成的语音通过受话端的PSTN送到受话人； (6) 通话完毕，双方挂机，网关传送挂机信号，PSTN拆线，整个通话过程结束。

  36. IP电话网组成—— 网关 IP电话网除IP网外主要由6大类设备组成：网关、网守、受理终端、计费／认证中心、结算中心和网管。 IP电话网关 IP电话网关跨接在电路交换网和IP网之间的设备，主要功能： (1)完成PSTN、ISDN、PLMN侧的呼叫建立和释放，以及IP网络侧的呼叫建立和释放。 　(2)完成语音编码和打包、回声消除、静音检测并提供收端缓存等功能。 　(3)完成语音编码方式的转换和信令协议的转换。

  37. IP电话网组成——网关 (4)能在通话开始时采集计费信息，并在通话结束时或定期向计费/认证中心传送计费信息。 (5)能够自动识别语音、传真业务。 (6)实现H.323、H.225、H.245、RTP、RTCP、ISUP、TUP、DSS1、中国一号等协议。 (7)能够支持多种语音编码，包括G.711、G.723.1、G.729等。 (8)提供用户交互信息和查询。 (9)具有与网管设备的接口，完成配置、统计、故障查询、告警等功能。 (10)具有外同步接口，与现有同步网连接。

  38. IP电话网组成——网守 IP电话网守 IP电话网中的网守位于IP网内，它的主要功能为： (1)地址解析：网守根据用户拨打的号码，寻找被叫用户所在网关。 (2)支持H.323、H.225、H.245、RADIUS协议。 (3)与计费/认证中心交互计费和认证信息。 (4)带宽管理：网守可以控制允许同时接入到网络的H.323终点的数量。

  39. IP电话网组成——网守 (5)呼叫控制：网守可以支持 直接端点呼叫信令方式(direct mode) 网守转发呼叫信令方式(routed mode)。 (6)提供安全性管理 (7)提供路由管理 (8)QoS管理功能 (9)操作维护功能：网守应具有与网管设备的接口，完成配置、统计、故障查询、告警等功能。

  40. 顶级网守云 顶级网守云 一级网守 一级网守 一级网守 一级网守 二级网守 二级网守 网关 网关 网关 网关 网关 网关 网关 网关 运营者A 运营者B IP电话网组成——网守

  41. IP电话网组成——网守 顶级网守的主要职责： (1)管理该运营者的一级网守。 (2)负责一级网守之间的地址解析和认证。 (3)负责不同运营者IP电话网之间的互通和地址交换。 (4)负责与国际呼叫的建立与拆除。

  42. IP电话网组成——网守 一级网守的主要职责： 管理该一级网守所管辖的全部二级网守间的地址解析工作。 二级网守的主要职责： 负责所属区域内用户的地址解析和认证；向网关提供路由信息；完成PC到电话业务的呼叫建立、释放和计费信息的采集等。

  43. IP电话网组成——受理终端 受理终端 • 受理终端是营业受理点的营业员与计费/认证中心的接口，营业员通过受理终端完成用户帐号登记和注销的管理。受理终端还要负责网关设备的登记和注销。 • 受理终端与计费/认证中心以B/S模式工作。

  44. 受理终端 网守 RRQ(网关配置数据) RRQ：注册请求 RCF：注册确认 RRJ： 注册拒绝 RCF RRJ 网关向网守登记注册流程 IP电话网组成——受理终端 • 网关设备登录流程 网关在运行初期通过受理终端向网守登记注册。

  45. 受理终端 网守 URQ(网关配置数据) URQ：注销请求 UCF：注销确认 URJ： 注销拒绝 UCF URJ 网关向网守的注销流程 IP电话网组成——受理终端 • 网关注销流程

  46. 受理终端 计费/认证中心(RADIUS服务器) RRQ(用户配置数据) RRQ：注册请求 RCF：注册确认 RRJ： 注册拒绝 RCF RRJ 用户的登录流程 IP电话网组成——受理终端 • 用户登记流程 用户申请IP电话业务，由受理终端负责录入用户信息，数据集中存放在RADIUS服务器的数据库。

  47. 受理终端 计费/认证中心(RADIUS服务器) URQ(用户配置数据) URQ：注销请求 UCF：注销确认 URJ： 注销拒绝 UCF URJ 用户的注销流程 IP电话网组成——受理终端 • 用户注销流程

  48. IP电话网组成——计费/认证中心 计费/认证中心(RADIUS服务器) 计费/认证中心负责接收计费采集点采集的用户计费信息，根据费率生成计费帐单，接受由网守发起的用户接入认证请求，对用户使用IP电话的权限进行认证并支持卡号用户的漫游认证。

  49. IP电话网组成—计费/认证中心(接入认证) • 接入认证体系 IP电话的接入认证体系包括三个部分：网关、网守和RADIUS服务器(如图)。 二级计费认证中心只包含它对应的二级网守所辖区域的用户信息。 一级计费认证中心应包含一级网守所辖区域全部用户的信息。 对于单个运营者来说，顶级网守不参与用户的认证过程，用户的漫游认证由一级计费/认证中心完成。 对于不同运营者经营的IP电话网，用户漫游认证也是如此。

  50. 顶级网守 M 一级网守 一级网守 L K 一级计费/认证中心 J 二级计费/ 认证中心 二级网守 二级计费/ 认证中心 I 二级网守 A 网关 网关 接入认证体系结构示意图 IP电话网组成—计费/认证中心(接入认证)

More Related