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IP Phone結構及應用
    
Quidway A8010 IP Phone網關的結構與應用
 
一、引言
       Quidway A8010 IP Phone網關是一個IP電話網關系統,它通過IP網向用戶提供高質量的話音和傳真服務。它位于公用電信網(PSTN/ISDN)與提供接入服務的局域網的接口處,為眾多的IP電話用戶提供Phone與Phone、Phone與PC以及PC與PC之間的服務。它與AAA服務器、DNS服務器、GateKeeper服務器、維測終端、交換集線器、路由器及局域網配套設施,就構成ISP的一個本地IP Phone服務站點。
    IP 電話有幾種實現方式:1. 終端實現,2. 支持語音傳輸的路由器實現,3. 接入服務器實現,4.在交換機上實現。我公司的Quidway A8010 IP Phone網關產品是在接入服務器的基礎上實現的,可以這么說,Quidway A8010 IP Phone網關是交換機、路由器、H.323協議以及語音壓縮技術的揉合體。它不僅能完成交換機、Internet接入、IP電話網關功能,而且具有大容量,多功能,組網靈活,高可靠性等特點.。
Quidway A8010 IP Phone網關的作用是將每個訪問用戶與局域網上的業務服務器建立連接,實現授權、認證、計費,以及采用H.323協議完成用戶的呼叫接續功能。
 
Quidway A8010 IP 電話網關的硬件系統及軟件系統簡介
 
Quidway A8010 IP Phone產品是建立在接入服務器的基礎上。其硬件系統和軟件系統與接入服務器基本相同,主要區別如下:
 
1、Quidway A8010 IP 電話網關與接入服務器在硬件結構上的區別
Quidway A8010 IP Phone網關在硬件系統上與接入服務器最大的不同是用VPU板代替DMU板,以及增加了GateKeeper服務器。其余所有單板和單板之間的系統結構與接入服務器完全相同。
A8010 IP Phone網關主控框結構和接入服務器完全一樣:
A8010 IP Phone網關功能框結構如圖2-1所示:
 
   1  2     3    4           5    6     7     8     9    10  11           12    13   14  15   16   17   18   19   20 
 
 
 
 
 
 
 
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VPU
 
VPU
 
VPU
 
VPU
 
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RVU
 
 
VPU
 
VPU
 
VPU
 
 
VPU
 
 
 
 

                      

圖2-1 A8010 IP 電話網關功能框結構圖
 
功能框主要由兩類單板組成:
RVU--路由協議處理板,提供一個以太網接口和兩條E1接口,主要完成E1的接入、路由協議的處理。
VPU--語音處理板,基本作用是:
數據壓縮與解壓縮。目前,VPU板中實現的語音編碼有
G.711                                       64kbit/s
G.723.1                         5.3 kbit/s或 6.3 kbit/s
G.729A和G.729B                   8 kbit/s
DTMF碼檢測;
靜音檢測與回波抵消;
提供舒適背景噪聲產生;
提供丟幀的重建與補償;
 
GateKeeper服務器主要提供了如下一些功能:
1)     地址翻譯:將一個地址的別名翻譯成傳輸地址。H.323終端可能有電話號碼(或其余名稱)、別名、傳輸地址等多種名稱,管理、更新和翻譯地址表是非常重要的。
2)     訪問控制:設定訪問者的權限,提供允許或拒絕訪問等管理。
3)     帶寬控制:根據網絡帶寬,GateKeeper控制訪問的人數以確保通道順暢。
4)     區域管理:GateKeeper提供區域內的終端和網關的注冊、更新、管理等功能。
 
主要硬件特性(基本與接入服務器相同):
       ·采用高性能RISC體系結構的CPU: MPC860
    ·自適應高速以太網接口: 10/100Base-T
·一個基本模塊由一個RVU板和四個VPU板組成。
·所有單板均有備份冗余板,保證系統的高可靠性
·所有單板均可熱插拔
·采用B型機的主控框時,最大可提供48條七號信令鏈路。最大可接入11520路用戶的訪問(采用七號信令的方式)。
 
2Quidway A8010 IP 電話網關軟件系統的功能
Quidway A8010 IP Phone網關的軟件系統主要體現在RVU板上,和RPU板上的軟件系統相比,增加了IP電話模塊和卡號臺模塊。IP電話模塊使用TCP/UDP協議,主要實現IP Phone的一些標準協議(H.323、H.245、H.225、Q.931、RTP/RTCP/RSVP)、和GateKeeper服務器通信,和對端IP Phone網關通過IP網進行呼叫接續。卡號臺模塊實現提示音的播放和控制,處理終端用戶輸入的DTMF碼等等。
RVU上的軟件提供了以下功能:
    (1). 處理廣域網的協議
              A:呼叫建立協議
                包括 中國1號(MFC),7號信令,ISDN等
              B:廣域數據網協議
                X.25,FrameRelay,PPP等
       (2). 處理局域網的協議:
·TCP/IP協議
              ·Novell IPX 協議
              ·Apple Talk
·IEEE 802.2,IEEE 802.3,IEEE 802.1d等
       (3). 路由協議
            ·OSPF協議
 ·RIP及 RIPⅡ協議
    (4). 網管及配套協議
             ·支持SNMP MIBs
 ·Telnet遠程管理
 ·GUI中文界面的后臺維護管理等
        (5). 安全性協議
               ·RADIUS 驗證
               ·RADIUS 計費
(6).IP電話協議
            ·H.323協議
               ·H.225協議
            ·H.245協議
               ·Q.931協議  
               ·支持RTP/RTCP/RSVP協議     
      
三、Quidway A8010 IP 電話網關基本工作原理

電話網關的工作原理如圖3-1所示, PSTN和ISDN用戶可通過E1或T1中繼呼入IP電話網關, IP電話網關首先將信令交給MPU板處理;然后,RPU根據MPU送來的被叫號碼,通過GateKeeper查詢出該電話號碼所對應的對端電話網關的服務器的IP地址(如果是和PC機通訊,則是PC機的地址),然后,RPU板通過GateKeeper服務器查詢相應信息,向對端IP電話網關發起IP電話呼叫,建立Internet上的虛擬話路通道(一個TCP連接通道,2個UDP通道)。如果被叫方是PC機,那么對端(即PC)收到Internet呼叫,選擇接通后就可以通話了。如果被叫方是電話用戶,那么對端IP電話網關(假設為Quidway A8010 IP 電話網關)的RPU板收到Internet呼叫后,將被叫方電話號碼通知MPU,MPU選擇一個話路時隙呼叫被叫方電話用戶,當被叫方接通后整個電話就接通了;當兩邊的呼叫接續成功后,IP電話網關提取呼入的信息包,通過VPU對數據進行壓縮/解壓縮后,或者直接輸出到E1/T1中繼上,或者交給路由協議處理模塊處理后,通過以太網接口(10/100 BASE-T)發送到對端IP電話網關。

 
四、支持的業務形式及組網圖
       Quidway A8010 IP 電話網關支持的業務如下:
(1):傳統的Internet電話業務,即通話雙方均是普通電話用戶。用戶A撥打Internet電話接入碼后,在進行用戶驗證后,再撥打用戶B的電話號碼,A端的A8010將根據B的電話號碼查找出B端用戶所在的A8010的IP地址;然后,A端A8010將與B端A8010建立Internet電話連接,然后B端A8010將呼叫用戶B,這樣整個呼叫就接通了。
(2):Click to Dial:當PC機A用戶上網時(如上Internet瀏覽),如果A想和電話用戶B通話,A只需點擊B的熱點,PC機將通過Internet撥打B的電話,實行通話。另外,該功能還包括PC機用戶可在上網期間通過PC接收電話A的呼叫及PC機用戶和PC機用戶間的通話。該功能目前需要完成一個PC端的軟件。
(3):來電指示及呼叫等待:假設PC機A用戶正在上網或通話,如果用戶B呼叫A,那么屏幕上將顯示一個信息表示A收到來話,這時A可通過點擊鼠標選擇接收還是拒絕接收來話。如果接收,那么來話將被轉移到用戶B的電話或PC機上。
 
    Quidway A8010 IP 電話網關系統工程基本組網如圖4-1所示:
                                      
圖4-1  IP Phone系統基本組網圖
 
五、其它的產品簡介
      具備IP Phone電話網關功能的EWSD;
NetMeeting;
Ascend公司的MAX6000;
Cisco公司的語音/傳真模塊;
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