企业IP网规划与配置
随着计算机网络技术的飞速发展,帧中继、ATM及IP技术的不断普及,为信息的传送创造了良好的网络条件。而愈来愈多的企业显现出多地域散布性,在企业的分部之间及分部与总部之间常常存在大量的信息交互,所以许多企业组建了自己的企业网。但是传统的企业网主要是传送数据,而企业内部的电话通讯通常采取专用小交换机(PBX)方式,分部与分部、分部与总部之间的电话、传真通讯采取长途方式。在企业网上开发语音增值业务,对本来的数据网络的投资增加很少,但是可节省长途话费,而且将语音与其他网上已有的利用结合使用,可实现多媒体业务,提高服务质量。
一、IP网的三种类型
IP网通常有三种类型,即Internet,企业IP网(也称为Intranet)、虚拟专用IP网(IP方案,有时也称为Extranet)。其实许多IP网是三者的组合。企业IP网通常是这样组成的:在企业的各个地点有一个局域网,不同地点的局域网通过企业广域网(WAN)相连。企业WAN通常是租用运营商的WAN(如专线、帧中继、ATM等)的一部份资源而构建的。每一个分支点通过路由器与企业WAN相连。
IP方案是公众数据网络提供的一种新的组网方案,为企业提供一种受管理的专用网络。通常IP方案是由高速的路由器及充足的带宽构成的。IP方案具有低时延、高安全性及较为完善的带宽管理功能等特性。所以从某种意义上可以认为IP方案是一种由运营商提供的企业网,网络性能也与企业网非常类似。
对VoiceoverIP这个领域而言,保证服务质量是相当重要的。在Internet网上传语音目前还有许多问题有待完善,但是在企业网和IP方案上,由于网络的可控性较高,所以语音与传统数据在这两种网上集成相对而言更具有可行性。
二、企业IP网的结构
传统上语音与数据是在独立的网上传送的,语音通过PBX交换,数据链路建立在通过WAN互连的LAN之上,为将这两个独立的网络有机地结合起来,实现企业IP网上综合的语音数据业务,并且旁路掉长途电话,关键问题是利用IP电话网关。其中见电话网关的功能以下。
1.查询功能
当发端IP网关通过IP网络进行电话通讯时,需要将被叫号码转换成远端或对端IP电话网关的IP地址。查询有两种方式:一种是通过本地网关,另外一种是通过集中的目录服务器。
集中服务方式存在单点瘫痪的风险,由于一旦主服务器不能被访问或出错,查询服务就没法进行。在本地网关查询方式中,中央管理服务器需要将查询信息的更新情况下载到本地网关。一旦本地网关查询失败,立即向生服务器申请更新其查询表。对企业网,在本地网关实现地址解析更加适合,由于企业网地址解析工作量不大,不会对网关增加巨大的负荷,且节俭了查询时间。
2.连接功能
建立发端网关到收端网关的连接,交换呼唤建立及兼容信息,进行参数的协商及安全性的确认。
3.数字化及紧缩功能
网关将从PSTN来的摹拟电话信号转换成数字信号,通常采取64kbit/s的PCM编码方式,如果摹拟信号是语音信号,那末通常采取DSP技术将之紧缩,再打成IP包。
4.解调动能
某些网关仅能处理单一的语音或传真信号,但是不能同时处理二者。有些网关装备可以自动判断究竟是语音或传真信号,根据不同信号采取不同的处理方法。对传真信号,由于经过传真机以后已调制成摹拟信号,用传统PSTN的方法将它作为话带数据传送时,适用于紧缩语音的数字化信道其实不能透明地传送话带数据,只能将摹拟的传真信号解调,还原为原来的数字信号,然后使用UDP/IP或TCP/IP传送。对实时传真业务,UDP因其快速特性而较为适合;对存储转发传真,TCP/IP以其可靠性而较为适合。
5解紧缩及重调制功能
收端网关将完成与发端网关相反的功能。对语音信号而言,将完成解紧缩功能;对传真信号而言,将完成重新调制变回摹拟信号并送入传真机。
三、企业网IP电话呼唤实例
采取IP网关的一个重要的优越性在于保护了现有传统装备(如电话机、传真机、PBX、按键式电话系统(KTS)等)的投资,建立了这些传统装备与IP网之间的桥梁。在公司的总部及分部安装IP电话网关;企业网电话编号计划可分为两级,即网关号与本地电话号。网关号最好易于记忆,如用网关所在地的长途区号,约定PBX下的电话用户拨9进入PSTN,拨6进入IP网关。
1.从PBX用户到PBX用户生叫用户弄机,听到拨号音后拨6进入IP网关,听到网关送出的两次拨号音后,继续拨被叫网关号及被叫在PBX中的分机号。当本地网关接收到被叫网关号后,进行查询,将被叫网关号映照为IP地址,并与被叫网关建立UDP/IP或TCP/IP会话。一旦这两个网关建立连接,VoIP呼唤就穿过了WAN。发端网关将被叫分机号传给被叫网关,被叫网关再传给被叫PBX,如被叫困则振铃,向主叫送回铃音。如果被叫什,则送忙音。一旦被叫摘机,双方网关就采取UDP/IP进行语音及实时传真通讯。如果双方网关不能建立连接,还是PBX与网关之间无空闲链路,或网关与WAN之间没法建立键路,或被叫网关无应对,则主叫会听到系统忙音。
2.专线用户
在IP电话网关上可直接连一部专线电话,作主叫时,摘机就直接听到网关送来的拨号音,以后的进程与(1)类似。作被叫时,主叫无需拨任何分机号,直接由被叫端网关向专线电话振铃,之前的进程与(1)类似。
3.网外呼唤当被叫端存在PBX时,主叫可以通过企业IP网建立与被叫所在地公网用户之间的呼唤,对企业网而言即网外呼唤,呼唤的进程以下;主叫拨6与本地网关连接,听到两次拨号音后拨对端网关号,再拨9,如(1)中所描写的类似情况正常,被叫PBX寻觅出中继,主叫听到被叫所在地PSTN送来的拨号音,投被叫号码,便可建立遗信。这也称为被叫端“泄漏”。如主叫端PSTN用户拨通PBX,再通过上面所述的进程进行接续,那末就成为两端“泄漏”。如果被叫在企业网内,即为主叫端“泄漏”。随着语音与数据的不断融会,VoIP技术也产生了深入的变化,逐步将PBX集成到LAN上,现在Selsius公司(已被思科公司收购)实现了IPPBX产品。采取呼唤处理服务器完成传统PBX功能,采取运行H.323协议的微机作为电话终端,也有直接支持该协议的电话终端,在企业网上与PSTN之间设网关装备,以完成与PSTN普通电话之间的通讯。除呼唤处理服务器外,还有利用服务器,可以很方便地实现各种新业务。对公司新设远地分部,可直接采取这类组网方式,就不需要投资传统PBX。呼唤处理器与利用服务器可以设在总部,供各分部同享。在分部设立一个本地网关,完成与当地PSTN的沟通。
四、VoIP的质量
PSTN依然是VoIP的备用方案,对用户而言,VOIP一定要具有与PSTN相当的质量,企业用户才乐于使用。要得到良好的音质,一定要斟酌以下因素有哪些的问题。
1.语音编码
一定要综合斟酌平均主观分值、处理时延、编码速率,利用DSP技术,以算法的复杂性来换取性能的提高。G.729规定的CSACELP是一种较好的选择。
2.回声抑制
由于VoIP存在不可疏忽的时延,回声问题不容忽视。在远端混合线图阻抗不匹配酿成的回声在发端可清晰地听到。在网关装备中一定要用DSP技术实现回波抵消。
3.网络时延与科动
这二者是影响语音质量的相当重要的因素,通常在接收端采取抖动缓冲器来消除抖动,但是会带来附加的时延。VoIP在企业网上比Internet上优越的缘由就是由于前者在抖动这个因素上有较好的控制。企业路由器将语音包的优先权在队列中放在普通包之前,网关运行资源预留协议(RSVP),由于DSP的作用,语音编码的速率低,并且采取静音抑制技术,使语音占用很少带宽资源。对企业连接LAN的WAN,因其专用性,抖动性能较Internet要好。
另外一个影响时延的因素是打包,打包的实时性与打包效力是一对矛盾。实际上,究竟聚集了多少语音信息量再打包与带宽密切相干,在企业网上,这些因素的透明度较高,比较容易找到一个适合的门限。
VoIP是人们关注的焦点,但是还存在很多需要解决的问题,它在企业网上实现有更多的条件。随着技术与经济的不断进步,在企业网上实现真实的多媒体通讯是必定的趋势。
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