AVS 2.X运营方案.doc

上海傲威通信技术有限公司AVS 2.X软交换运营系统方案版本 AVS系统方案 Version: 系统方案 Date: 目录1总论41.1AVS系统概述41.2AVS的设计原则41.3AVS系统组成构架52技术规范62.1支持的协议标准62.2系统特点62.3系统功能82.4互联互通82.5系统级的冗余备份功能112.6强大的IP网络优化管理功能132.7完善的系统管理功能152.8强大的安全保障功能162.9灵活多样的路由决策功能162.10完整的呼叫管理功能172.11完整的号码管理功能182.12VoIP营运模式为核心的计费功能183系统支持的业务模式184技术方案204.1XXXX系统架设方案204.2中心系统方案架设214.3终端接入节点说明224.4网管说明224.5系统安全性225平台建设的硬件环境235.1服务器数量235.2服务器的配置要求231 总论1.1 AVS系统概述AVS2.0（Auvtech SoftSwitch）软交换系统是一套构架灵活、组网严密、使用方便的分布式开放的电信级交换平台，可有效利用现有公用Internet网络资源，支持所有网络接入方式，全面支持H.323 协议和SIP协议，针对Internet 和现有VoIP 系统的特点，为电信运营商和企业用户切入并主导NGN（下一代网络）通信业务提供有效手段集VoIP 交换、管理于一体的电信级系统平台。特别是AVS系统采用了我公司的多项专利技术，完全解决了IP网络环境复杂的技术难题，完全解决各种基于NAT的穿透技术。集用户接入，通信信令处理，媒体流交换和路由策略管理,营运管理为一体的综合VoIP业务管理平台。AVS1.x经过两年多来的大量商业用户的使用，已被业界证明是真正稳定实现大规模商用化的并可为用户带来良好收益的成熟产品。AVS2.x将PSTN的可靠性和IP网的灵活性很好地结合起来，结合用户的行业特点及需求，为用户量身定制了实现简单、技术先进、业务强大、收效显著、强大可扩展性的解决方案，大大提升了业务提供商的核心竞争力。AVS2.x在1.x的基础上将业务和信令分隔开，并采用分布式且是基于负载均衡的互为备份的方式来为各种Internet网内的用户提供最高质量的服务并提高系统的处理能力，还提供WEB管理系统和网管系统支持。又可以实现与其它厂商标准的IP网设备互通、互控。 AVS系统能满足电信级的处理性能、系统容量、可靠性、伸缩性、可管理性及多种计费功能，满足多变的服务需求。为电信营运商及虚拟电信营运商带来巨大的商机。1.2 AVS的设计原则AVS软交换系统的设计思想：1.1 在现有各种网络条件下，使系统的可靠性、安全性、可用性和通话品质达到最优化；1.2 符合开放的、全球化的营运模式；AVS软交换系统的设计原则：1 符合软交换的思想，采用广域分布式处理和集中管理的体系架构；2 系统级的冗余和备份功能，确保系统的高可靠性和可用性：l 支持包括硬件、软件冗余备份;l 支持多IP线路的实时备份和自动最优化选择;3 采用开放的通信接口标准，实现与各种产品的无缝互联；4 确保系统的高可管理性；5 系统具有清晰的功能构架，能快速、灵活地实现新功能的扩展；6 适应宇各种网络情况，具有网络优化功能；7 与营运商现有的电信营运商的营运系统和业务流程完全兼容8 友善的用户界面；1.3 AVS系统组成构架整个分为四个层次,如下l 接入网络层：用户接入边缘层,即最终用户终端的接入端网络,可以是ADSL,Cabel,WAN等。l 信令处理和多媒体包交换层(SPU & PXU Server)：通信信令和协议的处理, 实现H323,SIP信令的处理及路由以及媒体流的路由。SPU（Signal Process Unit）：信令控制单元；PXU（Package Exchange Unit）：包交换模块；l 策略决定层(Policy Server)：系统的路由策略,路由选择.决定一个多媒体会话的路由.并与Radius（AAA Server）连接,完成帐户的认证,授权,记费记帐等。l 管理层（Web,DNS,SNMP,AAA,Application Server等）为管理员和用户等不同角色提供管理界面，提供了SNMP,Web Server，DNS Server,Application Server等，为整个系统提供营运管理和分析。并由AAA Server向电信营运商的BOSS系统提供接口。2 技术规范2.1 支持的协议标准本方案标准遵循以下国际标准和国内标准：本项目依据下列标准：YD/T 1044-2000 IP电话/传真业务总体技术要求；YD/T 1046-2000 IP电话网关设备互通技术规范；YDN 065-1997 邮电部电话交换设备总技术规范书；ITU-T H.323(99) 基于分组的多媒体通信系统；ITU-T H.225.0(99) 用于不保证质量的业务本地网上的可视电话系统的媒体流的打包与同步；ITU-T H.245 多媒体通信的控制协议；IETF SIP(3261) 会话初始协议；RFC2138(1997) RADIUS协议RFC2139(1997) RADIUS协议信息产业部发布的新建国内长途电话网与其他电话网网间互联技术规范；国家和原邮电部已经颁发、制定及正在制定中的各种相关技术标准、规范、体制、要求和相关文件。2.2 系统特点 n 兼容性1.3 同时支持SIP，H.323各个版本之间以及各种不同产品H.323之间互连1.4 支持与其它的应用服务器接口，以支持新业务1.5 采用自定义业务服务端口，省去了诸多“卡端口”的问题1.6n 可管理性1.7 采用分级域管理方式,支持多用户共同管理1.8 支持号码管理，灵活完善的主被叫号码变换处理功能1.9 为每一个呼叫提供服务质量报告1.10n 安全性 网络安全：基于操作系统的固配置控制，开放最少量专用服务端口，还可启用防火墙隔离，完善的日志，自动存档备份保护 认证安全：支持静态IP地址、H323ID,Mac地址、主叫号,呼叫权限(被叫号码前缀)等认证方法,还可基于Radius的H323ID,CallerID,PrepaidCard认证,以及上述几点方式配合使用。 应用安全：备份与恢复策略、用户级别和角色等应用层保护1.11n 扩展性1.12 采用模块化方式构架AVS系统，将协议和应用分开如增加支持一些新的协议，但不需改变现有的业务。1.13n 实用性1.14 支持NAT 透传和IP终端的管理，最小化与用户现场复杂性，量减轻开通和维护工作。1.15 支持漫游，呼叫转移，路由重试等功，完善整个服务平台1.16 业务无关:设计支持目前和可以预见的将来的各类电信业务模式，还可根据各种扩展接口的组合业务来自定义业务。1.17n 计费1.18 为每一个呼叫提供详细的呼叫记录；1.19 实时Radius 认证，计费记帐功能；1.20n 高性能，大容量1.21 最多可支持1,200,000个用户1.22n 可靠性1.23 系统已在众多电信公司长时间大范围高容量的使用，已证实了系统的可靠性。1.24 系统机制确保核心应用平台容错、容灾的高度可靠性.支持WatchDog、双机热备和远程备份技术1.25n 易维护性1.26 完备的系统维护功能；图形化界面；中英文切换，易于查询理解；多种通讯方式，近远端维护。1.27n 易用性1.28 所有在线设备均提供告警功能，支持远程集中管理，可实现无人值守工作；提供全套的可视化的操作管理界面；提供全面细致的操作培训,结合全中文操作手册和在线帮助。1.292.3 系统功能n 具有完善的认证系统，支持动态IP 地址n 提供详细的通信记录，支持实时Radius 计费记帐功能n 支持所有的Internet 接入方式，包括DDN、ADSL、CABEL、LAN（城域网）甚至拨号上网等n 支持NAT 透传，及NAT下终端的管理n 支持在所有的Internet 接入方式的语音和T38 传真n 支持基于策略的动态负载均衡和路由选择功能n 支持号码管理，灵活完善的主被叫号码变换处理功能n 采用多级域管理方式；2.4 互联互通与现有VOIP电话网（H.323/SIP体系）的互通VoIP电话应用系统完全支持H.323/SIP体系网络，能与现有电信网的VOIP系统完全互通与PSTN网的互通VoIP电话应用系统完成了与PSTN网联及支持IP放号业务。2.4.1 系统建设原则为使系统能够稳定运行，为用户提供及时的服务，软件开发时已遵循以下原则：n 模块化系统提供的应用模块，用户可以有选择地运用，每个软件之间相互独立，模块接口开放、明确，任何一个应用模块的损坏和更换不能影响其他软件模块的应用。n 标准化与开放性系统软件、应用软件的建设遵循业界统一标准，全部采用开放的标准协议接口，包括呼叫处理协议（SIP/H323），计费采用Radius协议，这些协议接口完全是自主开发，可以快速进行协议版本的维护和升级，同时可以迅速支持最新的协议。n 安全可靠性系统采用Linux开放源代码操作系统，基于操作系统的固配置控制，开放最少量专用服务端口，还可启用防火墙隔离，完善的日志。并要求启用定制服务程序来保证系统的安全性。系统支持双机热备，WatchDog保证系统在遇到问题时能自动恢复。支持远近程异地分布式备份，自动存档备份保护。n 可扩展性系统的设计和建设充分考虑网络、硬件的扩展需要，整个AVS系统分为通信控制层/媒体交换流及业务管理层系统，这几个层的功能相对独立，在各层上采用XML做为接口，支持系统二次开发的需要，保证以后可以方便地升级和不断增加新业务、增加容量、以及在同一平台上扩充其他业务功能。从而使得整个系统具有完全的开放性、极高的可靠性与可用性。n 可维护性系统的网络平台、设备平台、系统软件、应用软件提供方便、灵活的维护手段，管理维护均可采用远近程管理维护方式，并利用友好的图形界面操作。在Internet的终端设备采用专利技术NAT下实现远程登录管理的方法进行统一的维护管理，方便应用人员的维护和管理。n 经济性系统的建设充分考虑投资的经济性，系统构建于开放性系统平台，让营运商可以自由的选择各种配套的系统和设备，并可充分利用现有的设备和系统。系统采用Linux，营运商无需采用专用的硬件设备。n 易用性系统采用WEB友好的用户界面，符合用户习惯。管理员可以采用WEB和图形界面程序进行监控管理。操作简单方便。2.4.2 系统功能要求：n 支持多种的信令格式与各种关口设备或IP前置机互通：Cisco，华为，vocaltek等数字网关互联。n 全面支持H.323协议，且还支持SIP协议及SIP-H323转换，保证系统的无缝升级，并向下兼容；n 提供号码分配，灵活完善的主被叫号码变换处理和分级管理功能 n 支持支持NAT下主被叫，支持呼叫转移，支持T38传真。n 与其他厂家软交换设备兼容和匹配支持Cisco,华为，中兴,UT等软交换系统和网关的兼容n 支持电信、联通、铁通、网通、广电等不同运营商网络的接入，可以在各种网络环境（有线,无线及cable等）上提供通信服务。n 支持多种的认证方式，包括专线方式、分配固定IP方式、PPPOE、静态IP地址、H323ID,Mac地址、主叫号,呼叫权限(被叫号码前缀)等认证方法,还可基于Radius的H323ID,CallerID,PrepaidCard认证。n 支持卡用户管理，管理员可以在web上开户、充值，用户可以在web进行查帐（包括最终用户和代理商）n 支持穿透防火墙，支持NAT透传和不同NAT之间的互通；支持企业得内部网IP地址通信；拥有专利技术NAT下实现多媒体的双向通信n 完整的计费功能，网关支持产生极性翻转和检测极性翻转，系统支持所有标准的Radius的实时计费计帐功能；n 全面的网管平台系统，图形化界面；中英文切换，易于查询理解；多种通讯方式，近远端维护。n Qos保证和系统的可靠稳定性，支持最佳路由选择，Different Service和资源预留等保证QOS，采用WDG来保证系统在遇到问题时，可以在15秒内恢复。n 系统安全性，有多种种安全认证措施来保证无话务走私，可以监控到每个呼叫的源和目标IP及客户信息。可以做异常告警。2.4.3 应用软件要求：n 用户管理功能：用户开户管理、用户信息管理、用户权限管理、用户停机销户管理n 业务控制功能：业务种类管理、预付费、号码分配管理、在线用户充值管理、n 系统管理功能：用户终端状态管理、系统资源使用管理、系统日志管理、冗余备份功能、动态切换功能、数据库备份恢复功能、系统升级功能n 统计计费功能：完整的CDR话单、按照不同条件的话费查询功能（按时段、天、月、年、代理商、最终用户、号码等条件）、各种业务费率套餐配置、话单打印2.5 系统级的冗余备份功能2.5.1 软件恢复功能AVS的所有模块均采用watchdog技术，系统软件在出现故障时能在3s内自动快速启动恢复。采用双机热备技术,在主备软件系统之间快速切换2.5.2 硬件备份功能采用VRRP协议，实现双机热备。特别是针对Policy模块。系统各SPU处理单元之间采用基于负载均衡的互为备份。2.5.3 线路备份功能由于AVS采用先进广域分布式体系架构。使ISP的internet接入，互为备份成为可能。同时AVS引入了全新的专用技术MTB（Multi Tunnel Bind），彻底实现了多ISP接入的互为备份和最优化线路的选择。能在多线路之间实现实时缝切换。1、中心policy的线路备份实现如图所示，处于中心的Policy分别与电信、网通、联通的internet网互联。这样处于异地的SPU就可以有三条IP通路与Policy.而AMTB技术会自动侦测A、B、D三条通路的时延最终采用其中一条进行通信。从而达到了很高的通信可靠性。2、SPU的备份实现和网络优化 针对internet的一些特点：1).不同运营商之间的internet互联差异2).不同地区之间internet互联差异3).不同时间internet质量波动很大4).用户端的接入方式各种各样这样对于一个采用软交换系统提供VOIP服务的营运商而言，如何针对internet的特点建设套。基于多internet ISP网的系统。使整个软交换能取各个IP网的优点于一体。最大限度地为拥户提供高质量服务，成为首要任务。AVS广域分布式的体系结构，也正是基于此而提出。2.6 强大的IP网络优化管理功能2.6.1 支持第三方IP网转发功能2.6.2 支持负载均衡功能2.6.3 支持自动最优化网络选择功能2.6.4 支持基于域的带宽管理功能根据实际用户实际带宽情况来限定每级域的可呼叫线路，可完全保证无呼叫过多造成网络风暴，影响用户现有业务。在证券，银行等行业用户，因省，市，地区等网络带宽情况不同，需要保障带宽。通话路数*带宽/路=实际带宽。还可利用该功能实现域的多用户共用系统功能。2.6.5 支持动态IP地址跟踪功能2.6.6 支持完整的NAT双向穿透功能下图说明：1、 SPU是对等模块。设有用户数据，所以终端设备可以选择系统中的任何一个SPU进行通信。所以本系统结构可实现SPU之间的互相备份。2、 AVS系统中终端设备采用域名解释的方式来获取SPU的IP地址。一旦有某SPU宕机或IP不通，ADNS能自动侦测到。3、 在AVG网关和ABS,Softphone等终端产品中集成了IP线路质量侦测功能。它能侦测到不同SPU的网络质量，并选择最优SPU进行通信。从而实现了网络的自动最优化选择。4、 可根据SPU当前负载的不同，给予终端设备不同的SPU服务器，以实现负载均衡。综上述，AVS软交换系统具有非常强大的系统设冗余备份功能和多IP网络优化功能。能充分保证营运系统的可靠性。2.7 完善的系统管理功能2.7.1 集成化的配置功能u AVS系统的每个模块均能进行在线配置和监控。u 支持配置模板和批处理配置；u 支持在Billing系统添加用户终端设备；u 支持基于域的自助式配置，针对代理商；2.7.2 完善而详细的实时监测功能u 支持实时的可定制化的Trace功能；u 支持基于图形的系统利用率分析（内存，cpu，硬盘）；2.7.3 集成化的终端产品管理功能提供实用于不同,更对终端设备能实现NAT内的Telnet功能，大大降低了维护成本。专利号2.7.4 完善的报警功能u 采用SMS、E-mail、电话线等多种手段进行报警；u 分级别的报警机制；u 与商务流程相结合的报警机制；2.7.5 强大的自定义权限功能完整的自定义管理权限设置（备），支持查看和修改两种操作，四级权限（没有，本级，本级及下级，所有），系统模块先择管理的权限。提高服务质量，降低维护成本；2.8 强大的安全保障功能2.8.1 系统级安全：由于AVS的系统架构决定了其具有与生俱来的很强的安全性。u 数据存储和通信处理彻底分开：u 计费系统放在局域网内2.8.2 网络级安全u Policy仅仅与SPU通信，同时他们之间可采用SSL方式通信。2.8.3 终端设备认证安全：u 静态IP：支持基于IP地址的认证：u 动态IP：基于用户名+密码+设备Mac认证；2.8.4 完整的日志功能：系统级日志：基于操作系统的日志管理功能。管理日志：基于web的操作日志和管理员的操作日志。2.9 灵活多样的路由决策功能2.9.1 支持基于脚本的号码前缀匹配规则：支持精确、部分及模糊匹配，和排除性规则2.9.2 支持基于群组的路由决策：支持不同类型求给其相对应需求的路由组。如企业的客户给出比较高质量的路由，IP超市给企业稍为差一些的路由。 2.9.3 支持基于号码前缀长度、优先级、流量比例的路由决策：在一个路由组内可实现基于前缀匹配长度，优先级，流量百份比，剩余资源情况来先定优先路由。2.9.4 支持基于分时段的路由决策：支持路由的时段开关定义，如路由在白天质量好，晚上不可用，可定义19:00-23:59将该路由关闭。2.9.5 支持智能化的路由重试功能（smartroute），提高系统的接通率：在当前路由不能被正常接通时，将依照设定规则，自动重试其它路由。 2.10 完整的呼叫管理功能2.10.1 支持紧急功能：保证火警119、匪警110、医疗急救120、交通事故报警等紧急呼叫的顺畅呼叫。2.10.2 支持多种呼叫转移功能：支持无条件，遇忙，无应答，不在线等呼叫转移，用户并可通过话机(与PSTN网设置方式一样)，WEB、IVR、SMS来进行直接设置。2.10.3 支持基于脚本的呼叫限制功能：如国际限制，某地区限制等，并支持限制分组管理。2.10.4 支持呼叫强制断线功能：支持在网管平台上将指定呼叫强行断线功能，可以处理恶意用户呼叫等。2.10.5 支持实时呼叫监控和跟踪：监控指定呼叫，从呼叫开始，路由选择，振铃,到接通，断线整个系统处理过程和完整通讯信令的监控和跟踪，方便网管查错。2.10.6 支持基于图形的ASR统计分析实时的ASR统计分析，方便网管实时了解系统用户及路由的实时状况。为管理提供决策依据。2.11 完整的号码管理功能2.11.1 支持号码树功能：支持完整的树型号码分配和管理功能。2.11.2 支持基于多级脚本的号码变换：2.11.3 支持基于域的号码分配：支持同一个域内分配分布号码，如同一个公司的几个分公司之间直接拨打短号(分机号)。2.12 VoIP营运模式为核心的计费功能2.12.1 支持实时预付费和后付费功能：2.12.2 支持callingcard功能：2.12.3 支持主叫计费功能：2.12.4 支持被叫付费功能：2.12.5 支持多级代理商管理：2.12.6 支持多级结算功能：2.12.7 支持共享帐户功能：2.12.8 支持强大完善的批价处理：2.12.9 支持帐单管理功能：2.12.10 支持基于web的实时查询和报表功能：2.12.11 支持自动续费提示和在线续费功能：3 系统支持的业务模式AVS软交换系统是为了开发宽带数据业务、拓展数据电话业务、提高业务量、改善服务水平而设计的。建设AVS软交换系统可以开展以下业务：3.1.1 企业VOIP接入和异地之间互联：节省通信成本,提高企业效率,是企业采用IP Centrex的吸引力所在。Centrex是将一些集团用户划分为一个用户群，并向他们提供丰富的业务功能，如内部短号功能等。对于一些用户地点比较分散、用户又有集中受理需求的用户，则向其提供广域Centrex解决方案。可以实现单个企业的节点接入到AVS还可以在多个异地分支持机构实现企业VPN,内部互打实现免费.3.1.2 楼宇业务节省通信成本,提高效率,是楼宇接入业务的吸引力所在。楼宇接入可以提供语音业务，包括企业主叫IP直拨电话及企业专网等，可以帮助中小企业节约成本和提高效率。在楼宇里面架设一个总的VoIP网关,实现为楼宇里的企业拉一到多条专门的VoIP线路.3.1.3 DID一号通业务：利用系统设置呼叫转移,无论你在何时何地,都可以通过一个号码来找到你.3.1.4 IP超市业务：节省通信成本, 是IP超市的吸引力所在。IP超市是通过IP的方式来打电话，一般采用普通电话线路和话机，安装专门的现场计费系统，用户不需要加拨特别号码便可以实现通话，当场结算。由于其投入相对较少，因此发展十分迅速。利用网关+AVS,或ABS+网关+AVS实现IP超市,IP公话业务.3.1.5 校园VOIP业务利用Softphone+充值卡实现在校园的学生实现每个学生都可以拨打IP电话.利用ABS+AVG网关,实现在校园开展IP超市业务在校园内部布置AVG网关,实现全校VOIP业务.3.1.6 IP放号业务： 利用IP放号为企业个人分配一个电话号码，在内部可以实现互相打，在外部可以实现与PSTN电话网互通。3.1.7 话务转接业务：通过大量的异地来话,实现电话投递业务3.1.8 行业内部VOIP网如为银行,证券公司等提供VoIP专网服务,肉部各机构间互通,外部与软交换平台互联.3.1.9 个人PC to Phone个人采用Micphone或USB电话等,及在移动笔记本或电脑上安装一个Softphone,无论出差在哪都可以使用Softhpone来拨打IP电话。4 技术方案4.1 东莞网通软交换运营系统架设方案利用ADSL、Cabel等INTERNET接入线路，使用IP语音网关作为用户终端开展企业VoIP电话业务。任意IP传输线路只要能保证传输带宽，都可以灵活利用。利用IP城域网资源，将IP接入网已经覆盖的智能楼宇、智能小区通过IP语音网关将用户话务量收集上来，并通过语音网关的端口设置主叫号码实现放号。用户端接入可将语音网关放置在智能楼宇、智能小区的接入网机房内，可以利用原有入户的网络双绞线资源分2线进行语音传输，给用户终端同时提供RJ45和RJ11接口，实现语音数据同传。发展公用电话业务，可以通过移动基站的传输线路将IP专线铺设至人流量集中的地区，然后可以结合无线网桥技术，建设一点对多点的星形IP网络结构，实现对每个公用电话点进行IP传输线路的覆盖。每个营业网点配置IP语音网关和一台电脑用于运行营业厅记费管理软件。为了配合业务需求，网管中心可以建设一套宽带智能业务中心（包括呼叫认证网守模块，动态IP解析模块、综合计费模块、WEB呼叫模块），和若干套接入中继网关（116E1），接入网关采用话务流量分担备份结构，多台中继网关之间可以由网守完成流量均衡分配，实现互为热备份功能。4.2 中心系统方案架设u 在骨干机房，放置POLICY SERVER， DATABASE SERVER，WEB SERVER，ACMS SERVER，分别是策略服务器，数据库服务器，WEB服务器，ACMS实时计费服务器。u 策略服务器主要负责系统路由选择，号码转换，用户管理，系统管理，权限管理等决策和管理的工作，并且与ACMS Server连接,完成用户账户的认证、授权、记费记帐.u ACMS实时计费服务器主要负责完成对终端的认证，授权、计费等功能。通过ACMS计费服务器，不仅可以实时对系统上注册的终端进行计费，还可以开展多种业务。u WEB服务器，是用于AVS系统管理员，ACMS系统管理员，AVS用户，ACMS用户等具有权限的用户可以通过WEB页面来添加、删除、修改系统信息，用户信息。u DATABASE服务器，是用于存放系统及设备的信息。u SPU服务器，是专门用来处理信令的，支持H323和SIPu 由于采用了分布式的设计方法，在上海的各个区县的网通机房也可以放置一台SPU服务器，在这个区县使用的终端设备可以都注册到这台SPU服务器上，方便管理。u 在WEB管理系统里也可以根据区县来配置域，方便管理员的管理和操作。4.3 终端接入节点说明网关(FXS)网关（FXO）网关(DM)SoftphoneABS中继Gateway4.4 网管说明实时监控服务器和设备的运行状态(CPU，内存，硬盘，网络)和告警实时监控当前系统的运行情况，及log信息4.5 系统安全性4.5.1 服务器系统系统安全性 采用Linux做为操作系统，并只用到内核部件。 除SPU和Policy之外，全余设备均可内网(WEB和监控的防问采用端口映射 系统的只开通最少