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IP Phone结构及应用
    
Quidway A8010 IP Phone网关的结构与应用
 
一、引言
       Quidway A8010 IP Phone网关是一个IP电话网关系统,它通过IP网向用户提供高质量的话音和传真服务。它位于公用电信网(PSTN/ISDN)与提供接入服务的局域网的接口处,为众多的IP电话用户提供Phone与Phone、Phone与PC以及PC与PC之间的服务。它与AAA服务器、DNS服务器、GateKeeper服务器、维测终端、交换集线器、路由器及局域网配套设施,就构成ISP的一个本地IP Phone服务站点。
    IP 电话有几种实现方式:1. 终端实现,2. 支持语音传输的路由器实现,3. 接入服务器实现,4.在交换机上实现。我公司的Quidway A8010 IP Phone网关产品是在接入服务器的基础上实现的,可以这么说,Quidway A8010 IP Phone网关是交换机、路由器、H.323协议以及语音压缩技术的揉合体。它不仅能完成交换机、Internet接入、IP电话网关功能,而且具有大容量,多功能,组网灵活,高可靠性等特点.。
Quidway A8010 IP Phone网关的作用是将每个访问用户与局域网上的业务服务器建立连接,实现授权、认证、计费,以及采用H.323协议完成用户的呼叫接续功能。
 
Quidway A8010 IP 电话网关的硬件系统及软件系统简介
 
Quidway A8010 IP Phone产品是建立在接入服务器的基础上。其硬件系统和软件系统与接入服务器基本相同,主要区别如下:
 
1、Quidway A8010 IP 电话网关与接入服务器在硬件结构上的区别
Quidway A8010 IP Phone网关在硬件系统上与接入服务器最大的不同是用VPU板代替DMU板,以及增加了GateKeeper服务器。其余所有单板和单板之间的系统结构与接入服务器完全相同。
A8010 IP Phone网关主控框结构和接入服务器完全一样:
A8010 IP Phone网关功能框结构如图2-1所示:
 
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VPU
 
VPU
 
 
VPU
 
 
 
 

                      

图2-1 A8010 IP 电话网关功能框结构图
 
功能框主要由两类单板组成:
RVU--路由协议处理板,提供一个以太网接口和两条E1接口,主要完成E1的接入、路由协议的处理。
VPU--语音处理板,基本作用是:
数据压缩与解压缩。目前,VPU板中实现的语音编码有
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码检测;
静音检测与回波抵消;
提供舒适背景噪声产生;
提供丢帧的重建与补偿;
 
GateKeeper服务器主要提供了如下一些功能:
1)     地址翻译:将一个地址的别名翻译成传输地址。H.323终端可能有电话号码(或其余名称)、别名、传输地址等多种名称,管理、更新和翻译地址表是非常重要的。
2)     访问控制:设定访问者的权限,提供允许或拒绝访问等管理。
3)     带宽控制:根据网络带宽,GateKeeper控制访问的人数以确保通道顺畅。
4)     区域管理:GateKeeper提供区域内的终端和网关的注册、更新、管理等功能。
 
主要硬件特性(基本与接入服务器相同):
       ·采用高性能RISC体系结构的CPU: MPC860
    ·自适应高速以太网接口: 10/100Base-T
·一个基本模块由一个RVU板和四个VPU板组成。
·所有单板均有备份冗余板,保证系统的高可靠性
·所有单板均可热插拔
·采用B型机的主控框时,最大可提供48条七号信令链路。最大可接入11520路用户的访问(采用七号信令的方式)。
 
2Quidway A8010 IP 电话网关软件系统的功能
Quidway A8010 IP Phone网关的软件系统主要体现在RVU板上,和RPU板上的软件系统相比,增加了IP电话模块和卡号台模块。IP电话模块使用TCP/UDP协议,主要实现IP Phone的一些标准协议(H.323、H.245、H.225、Q.931、RTP/RTCP/RSVP)、和GateKeeper服务器通信,和对端IP Phone网关通过IP网进行呼叫接续。卡号台模块实现提示音的播放和控制,处理终端用户输入的DTMF码等等。
RVU上的软件提供了以下功能:
    (1). 处理广域网的协议
              A:呼叫建立协议
                包括 中国1号(MFC),7号信令,ISDN等
              B:广域数据网协议
                X.25,FrameRelay,PPP等
       (2). 处理局域网的协议:
·TCP/IP协议
              ·Novell IPX 协议
              ·Apple Talk
·IEEE 802.2,IEEE 802.3,IEEE 802.1d等
       (3). 路由协议
            ·OSPF协议
 ·RIP及 RIPⅡ协议
    (4). 网管及配套协议
             ·支持SNMP MIBs
 ·Telnet远程管理
 ·GUI中文界面的后台维护管理等
        (5). 安全性协议
               ·RADIUS 验证
               ·RADIUS 计费
(6).IP电话协议
            ·H.323协议
               ·H.225协议
            ·H.245协议
               ·Q.931协议  
               ·支持RTP/RTCP/RSVP协议     
      
三、Quidway A8010 IP 电话网关基本工作原理

电话网关的工作原理如图3-1所示, PSTN和ISDN用户可通过E1或T1中继呼入IP电话网关, IP电话网关首先将信令交给MPU板处理;然后,RPU根据MPU送来的被叫号码,通过GateKeeper查询出该电话号码所对应的对端电话网关的服务器的IP地址(如果是和PC机通讯,则是PC机的地址),然后,RPU板通过GateKeeper服务器查询相应信息,向对端IP电话网关发起IP电话呼叫,建立Internet上的虚拟话路通道(一个TCP连接通道,2个UDP通道)。如果被叫方是PC机,那么对端(即PC)收到Internet呼叫,选择接通后就可以通话了。如果被叫方是电话用户,那么对端IP电话网关(假设为Quidway A8010 IP 电话网关)的RPU板收到Internet呼叫后,将被叫方电话号码通知MPU,MPU选择一个话路时隙呼叫被叫方电话用户,当被叫方接通后整个电话就接通了;当两边的呼叫接续成功后,IP电话网关提取呼入的信息包,通过VPU对数据进行压缩/解压缩后,或者直接输出到E1/T1中继上,或者交给路由协议处理模块处理后,通过以太网接口(10/100 BASE-T)发送到对端IP电话网关。

 
四、支持的业务形式及组网图
       Quidway A8010 IP 电话网关支持的业务如下:
(1):传统的Internet电话业务,即通话双方均是普通电话用户。用户A拨打Internet电话接入码后,在进行用户验证后,再拨打用户B的电话号码,A端的A8010将根据B的电话号码查找出B端用户所在的A8010的IP地址;然后,A端A8010将与B端A8010建立Internet电话连接,然后B端A8010将呼叫用户B,这样整个呼叫就接通了。
(2):Click to Dial:当PC机A用户上网时(如上Internet浏览),如果A想和电话用户B通话,A只需点击B的热点,PC机将通过Internet拨打B的电话,实行通话。另外,该功能还包括PC机用户可在上网期间通过PC接收电话A的呼叫及PC机用户和PC机用户间的通话。该功能目前需要完成一个PC端的软件。
(3):来电指示及呼叫等待:假设PC机A用户正在上网或通话,如果用户B呼叫A,那么屏幕上将显示一个信息表示A收到来话,这时A可通过点击鼠标选择接收还是拒绝接收来话。如果接收,那么来话将被转移到用户B的电话或PC机上。
 
    Quidway A8010 IP 电话网关系统工程基本组网如图4-1所示:
                                      
图4-1  IP Phone系统基本组网图
 
五、其它的产品简介
      具备IP Phone电话网关功能的EWSD;
NetMeeting;
Ascend公司的MAX6000;
Cisco公司的语音/传真模块;