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IAD接入设备解决方案

一、 前言

   IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。目前,IMS被认为是下一代网络的核心技术,也是解决移动与固网融合,引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。但是,目前全球IMS网络多数处于初级阶段,应用方式也处于业界探讨当中。

  目前的网络主要包括PSTN网络和数据网络,网络分离、运维分立,使得网络的整体运维成本居高不下,而且难以提供复杂的融合业务。同时基于包交换的IP路由器及ATM交换机接口速率不断提升,POS、DWDM等技术的应用使带宽资源变得越来越廉价,VOIP技术以其灵活、简便、标准的特点被广泛接纳为网络的标准,因而在现有数据网的基础上构建下一代网络已成为业界共识。

  分析表明,语音和数据业务的融合将为当前的服务供应商带来巨大的潜在机会。在下一代网络中,要求有新的解决方案来融合话音、数据、传真和视频业务,其中一个决定性的解决方案就是软交换(softswitch)。

  申欧通讯在对NGN的发展和应用进行了长期探索和深入研究之后,在此基础上推出了SOC600-IAD系列综合接入设备(IAD:Integrated Access Device)和SOC8000-IPPBX接入交换机。

  SOT600IAD系列产品包括综合接入设备IAD和soc8000 IP Phone等终端设备,在网络层次上处于NGN网络的边缘层,可将用户端设备(电话机、传真机、PC等)接入到分组交换网中,为用户提供灵活、便捷、丰富的语音数据业务。

 

二、申欧IAD接入IMS网络总体测试方案(如图)

 


  
ims图,ims组网图

   IAD或IP PBX通过SIP中继以Business Trunking接入IMS网络(Business Trunking是3GPP、TISPAN标准组织提出的、在IMS网络下接入IP PBX/PBX的一种方式,IP PBX采用SIP信令,注册到IMS网络中;其下用户通过IAD或IPPBX代理隐式注册到IMS,不需要每个用户都向IMS注册,即可享受IMS网络提供的业务),同时IPPBX通过专用IAD接入设备支持接入模拟用户,也可以通过IP方式接入IP电话或者软终端,IP PBX下的IAD和IP电话用户可以享受IMS提供的业务。

 

三、 申欧IAD的产品功能及关键技术

 

1. 产品功能

  ● 骨干网络的接入—未来的网络是基于IP的融合各种业务的数据网,SOT600IAD系列设备处于NGN网络的接入层,用于将用户的语音、数据、传真、视频等信息流通过以太网、ADSL、Cable等各种方式接入到数据网络中。

  ● 用户数据的接入SOT600IAD系列产品可以为用户提供数据接入业务,数据接入方式可以为以太网、WLAN等。

  ● 传统及补充PSTN业务的实现SOT600IAD系列/soc8000 ippbx产品可以为用户提供传统PSTN业务,例如语音通话、传真、Modem等,也可以实现各种补充业务,例如三方通话、呼叫等待、来电显示、呼叫转移等。为用户在节省费用的同时提供可以和PSTN媲美的业务能力。

  ● 呼叫控制协议的处理SOT600IAD系列/soc8000 ippbx产品内嵌的处理器通过对呼叫控制协议(如H.248、SIP、H.323、MGCP、NCS等)的处理来实现各种业务流程。

  ● 语音编解码的实现SOT600IAD系列/soc8000 ippbx产品通过内嵌的DSP进行语音编解码,使得语音信号可以在数字网中传输。主流的语音编解码标准有G.711、G.723、G.729等。

  ● 各种网管方式的提供SOT600IAD系列/soc8000 ippbx设备可以提供Telnet、HTTP、SNMP等网管方式。

2. 关键技术

  ● 语音编解码

  语音信号要得以在分组网络中传输需要经过语音编解码处理,并转换成可以在分组网络中传输的数据包的格式。不同的语音编解码算法的处理帧长、时延、速率和语音质量等参数是不同的。目前业界主流的语音编解码算法有G.711(语音编解码速率64kbps)、G.723(语音编解码速率5.3/6.3bps)和G.729(语音编解码速率8kbps)。

  ● 回声抑制

  在VoIP中,由于引入了语音编解码算法延迟(例如G.729为15ms,G.723为37.5ms)、网络传输时延等,将原本时延很小的用户电路阻抗不匹配造成的电路回声时延增加,在实际应用中会严重影响通话的语音质量,因此必须引入回声抑制技术对回声进行消除。目前ITU-T针对回声抑制有相关标准G.165和G.168,I系列产品需要支持相关标准。

  ● 语音活性检测(VAD)和舒适噪声产生(CNG)

  由于网络带宽是有限的,为了更合理和充分地利用网络带宽,在VoIP技术中引入了语音活性检测和舒适噪声产生技术。根据语音通信的特性,在正常的语音通话过程中有40%至50%的时间为静音或接近静音时间。使用了VAD技术后,发送方在静音时不再传输语音包,而是改为传输舒适噪声参数或者不发送任何数据包,接收方收到舒适噪声参数后再由CNG模块在本地合成出舒适噪音,因此可以大幅度节省网络带宽。ITU-T在G.729协议的附录B中和G.723协议的附录A中就分别定义了这两个协议的VAD和CNG算法。

  ● 动态缓冲区和丢包补偿

  由于IP网络是一个尽力而为的网络,同时语音通信为实时通信。在IP网络上传输的数据包可能由于路径不同或其他原因到达目的地时会产生时延、包顺序错误甚至包丢失等问题。为了保证语音质量,需要开辟动态缓冲区根据网络的实际状况来对网络包进行重新排序、缓冲等操作,以保证语音的平顺、自然。同时如果网络包丢失需要根据合适的算法来进行补偿。

  ● DTMF中继

  在需要进行二次拨号的业务应用如电话银行、记账卡中,由于语音压缩及网络丢包会对电话按键信息(采用DTMF双音多频方式)造成损伤,因此需要在语音之外通过信令方式来传输这些信息,同时在接收端处再合成出对应信息。目前通常按照RFC2833协议进行DTMF中继。

  ● 传真中继

  在IP网络上提供传真业务时,由于IP网络存在丢包、乱序、时延、抖动等问题,同时鉴于T.30传真协议对信令时序的高度要求,需要引入网络传真协议来保证传真业务的稳定性。目前实时传真协议遵循ITU-T T.38协议。

  ● 呼叫控制协议

  两个或多个I系列设备之间或I系列设备与其他网关设备之间要完成一次完整呼叫过程需要呼叫控制协议的支持,目前业界常用的呼叫控制协议有H.323、H.248/Megaco、MGCP、SIP和NCS等。

  ● 安全性问题

  SOT600IAD系列/soc8000 ippbx系列设备需要保证用户数据的安全性,具体使用的安全保证手段有:

  ● 语音网与数据网在逻辑上分开,两个网络分别进行IP地址规划,在网络层面上控制了大量的数据网用户对语音网的非法入侵。当语音网采用专网或VPN方式时,整个语音网的可靠性将更高;

  ● 在网管系统中对各网元设备设置不同级别的管理员权限,使用户不能越级对设备进行操作,并设有警告提示;

  ● 网络相关网元设备内置自检安全工具,对可疑的入侵自发进行拒绝并上报网管系统。可实时关闭外界对各网元设备的一些无关的网络请求。

  ● 各网元设备的工作均必须通过认证,并在SS的控制下完成。

 

四、 IAD/IP PBX组网方案

 

  IAD作为终端产品,面向厂矿企业、政企单位、家庭、社区、企业及Soho用户,为用户提供数字和语音业务,以下是几种典型的SOT600IAD系列/soc8000 ippbx系列设备应用组网方案。

 

4.1、方案一企业IMS多业务应用说明:

 

企业VOIP方案


轻松实现传统PSTN和IMS的无缝融合接入。异地分公司、办事处可通过网络灵活接入此系统,因此总公司与分公司之间就没有了长途的概念,彻底消除了各分公司间联系的长途费用,大幅降低企业的通讯成本,使通信和网络完美的结合。本系统还具有强大的特色功能,简单描述如下:
1、智能话务员功能:多路多层次语音导航提示,给企业建立文明而又高雅的阶梯式语音门户,
2、视频彩画、彩铃功能:自动给客户播放企业特色新闻,使用户更加深入的了解企业。
3、视频电话会议功能:轻松解决企业与办事处、分公司之间异地面对面的电话会议,全面提高办事效率。
4、语音信箱功能:可通过电话终端、email等多途径获取客户的留言
5、软座席功能:来电时桌面自动弹屏,显示来电号码、姓名、身份证号等各种详细信息。

 

4.2、方案二IAD接入政府应用说明:

 

IMS业务政府单位方案


原有政府PSTN网络保持不变,政府内部都通过IP网络实现免费通话,特点如下:
1、各级政府部门之间实现通话和传真的“免费”
2、加强政府各级部门之间的沟通,部署简单灵活,拓展性强
3、保持原有PSTN网络的基础上进行IP改造,并能自动的在原有pstn网络与IP网络的智能切换
4、所有IP设备都可以不同权限通过Web方式进行集中的配置、管理和维护
5、局域网内部任何PC安装维护软件,实现数据配置
6、终端设备支持在线平滑升级

 

4.3、方案三IDA接入小区应用方案方案说明:

IMS小区应用方案


1、语音和数据业务在同一台设备上实现,降低了成本,节省了小区网络设备,改善了小区内数据/语音双重网络维护困难的局面。
2、提供IP终端电话租赁或软终端放号等功能,为小区内部提供免费通信服务。
3、使用方便、维护简单;终端设备支持在线平滑升级。

 

4.4、IAD接入酒店应用方案说明:

IMS酒店接入方案图


此系统具有标准的酒店管理系统(PMS)接口,可配合SOC酒店管理系统,实现酒店客房、餐饮、前台等各种服务一体化管理。
1、酒店语音通信,涵括客房,办公等区域,分机满足不等位号长,可设定不同的等级
2、所有客房来电均可在大屏幕ISDN话机上清楚看到客人的各种入住信息(姓名、性别、地址等)
3、针对商务客户、内驻机构,由IP-PBX融合平台提供会议室资源,实现会议系统的全部功能
4、与PMS进行信息交互,使IP-PBX系统与酒店原有系统彻底融合,同时可以对现有系统进行平滑升级,保证酒店的投资。提供IP终端租赁或使用软电话方式,为这些机构提供免费通信服务,同时在IP-PBX融合平台的支持下,客人可以享受会议、视频、语音信箱等特殊服务
5、200万条独立计费功能,详细的通话信息,按照前台管理系统要求进行转换传送
6、系统内置语音信箱,提供留言提醒,多种简易途径获取留言

 

4.5、IAD呼叫中心应用说明:

 

呼叫中心方案图


   灵活方便组建适用的呼叫中心平台,改善客房系统,提高客户满意度


1、IVR功能,内置IVR系统,完成自动交互式语音应答服务
2、ACD功能,支持多个ACD组,可循环振铃,共振等多种呼入分配方式
3、排队功能,先进先出原则进行呼叫排队,使客户可以耐心等待,避免客户流失
4、坐席功能,通话记录,点击拨号,来电弹屏功能
5、远程坐席,支持远程IP接入的坐席功能,实现异地组网
6、录音管理,自动记录主叫号码、被叫号码,识别来电者的身份。
7、系统可根据来电自动屏蔽骚扰电话。如果来电号码为黑名单中的号码,则系统不摘机,外线听到的是无人接听的声音。

 

4.6、VOIP组网应用方案说明:

 

IP企业接入方案图


IP网络接入的地方,不管是VPN专网还是因特网,都可以多种方式组建VoIP电话系统,相互间免费通话。
基于IP网络多种接入方式:
分支机构各自部署IPPBX融合平台系统,通过SIP中继组网;
IAD远程接入到总部服务器
SIP话机、PCA软件远程注册到总部服务器;
出入中继共享,统一企业号码
全网电话统一编号,短号直拨,免费通话
全网系统通信录智能同步,所有分机自动获取
异地分机、软件 终端享受总部分机相同业务功能

 

五、 IAD结束语

  随着传统电信网络逐步演化为下一代NGN网络,申欧SOT600-IAD作为边缘层的综合接入设备也将得到越来越广泛的应用。

 

六、 IAD应用案例

 

  申欧通讯SOT600-IAD设备广泛应用于各地区软交换网络中,主要包括上海移动,浙江移动,云南移动,福州移动,上海移动,四川阿坝州凉山移动,重庆移动巴南分公司等等。。。。。。

 

上海移动(上百套)
四川阿坝州凉山移动(几十套)
重庆移动巴南分公司(几套)
浙江杭州移动通信公司
浙江宁波移动通信公司
浙江温州移动通信公司
浙江绍兴移动通信公司
浙江台州移动通信公司
浙江金华移动通信公司
浙江衢州移动通信公司
浙江丽水移动通信公司
浙江湖州移动通信公司
浙江舟山移动通信公司
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浙江省军区
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杭州港航管理局
杭州西湖管理委员会
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