江西省ip电话网可行性研究报告(51页)

江西省公用IP电话网可行性研究报告目录一、可行性研究的依据和范围1、依据12、范围2二、IP电话的现状、标准、发展及问题221IP电话的现状222IP电话标准323IP电话的发展624IP电话存在的问题8三、建设IP电话网必要性与可行性931建设IP电话网的必要性932建设IP电话网的可行性1033简要结论11四、IP电话网建设方案1141总体方案1142实验网业务类型1343网关及关守的设置方案1344实验网网路组织1645协议与信令2446IP网关的同步2747号码与地址2748基本业务流程2849基本通信过程29410拨号程序31411用户身份认证31412计费34413网络管理35414业务管理36415服务质量问题36416安全性38五、实验网容量、电路估算及能力要求3851IP电话网的容量及建设规模3852网关与IP网络互连带宽测算4353IP网关的安装地点4454处理能力要求4455网络的建设规模45六、设备配置及投资估算4661网络节点结构4662设备配置4763投资估算48七、工程进度安排49八、工程组织及实施计划50九、人员培训50十、工程经济分析51一、可行性研究的依据和范围1、依据（1）江西省数据通信局关于委托进行江西省公用IP电话网工程可行性研究报告编制的函（2）信息产业部信部1998403号关于启用特服号“179”为公众多媒体通信网语音服务接入码的通知（3）邮电部北京设计院1998年1月编制的中国公用计算机互联网络（CHINANET）二期扩容工程可行性研究报告（4）国际电信联盟组织ITUTH323建议（5）部分相关部门、生产厂家及建设单位提供的文件资料2、范围本可研报告为江西省IP电话网工程可行性研究报告，主要包括如下内容（1）IP电话的现状、标准、发展及问题（2）建设IP电话实验网的必要性及可行性（3）江西省公用IP电话网建设方案主要内容有IP电话网技术协议的选择IP电话网的业务类型网关及关守的设置方案IP电话网的网路组织协议与信令IP网关的同步号码与地址拨号方式基本业务流程和通信过程用户身份认证方式计费网络及业务管理网络服务质量和安全性（4）IP电话网的容量及能力测算（5）设备配置及投资估算（6）工程进度安排（7）工程组织和实施计划（8）工程经济分析二、IP电话的现状、标准、发展及问题21IP电话的现状当今的INTERNET不断地在变化着自己的位置，网络中流动的“比特”所代表的内容已从原来单纯的“数据”不断向“多种媒体”演变。网络中信息流量在不断增长，而基于INTERNET的各种业务的发展更是令人眼花。IP电话（VOICEOVERIP,简写为VOIP）就是其中之一。IP电话技术的发展归功于技术推动和市场驱动。在过去的时间里，将语音转化成IP包的技术变得更为实用和便宜。另一方面，IP电话的核心元件之一数字信号处理器的价格在下降，这无疑也成为市场的催化剂。IP电话从90年代初发展至今，已由初期的IP电话软件时期进入到IP电话网关时期。网络设备、通信设备厂商竞相在这个市场中取得立足之地，将VOIP功能尽可能的内置到每个网络设备中，各种产品纷纷抢占市场。各家运营商亦纷纷开展这方面的业务。IP电话正走出实验室，进入网络，进入市场。目前的VOIP技术已从具有语音服务的PC初级产品和仅限定在IP网络内部范围发展到多业务、高可靠性以及较好服务质量的含话音、传真、数据传送功能的电信业务。目前通过IP电话网关（GATEWAY）来实现PSTN和INTERNET互通，从而实现PC到电话，电话到PC和电话之间的呼叫，并且话音通讯的质量也大大地得到改善，能够满足商用的要求。通过网关等设备组织的VOIP网络，以PSTN做为对用户的连接，用IP网络代替了昂贵的长途传输网络，从而大大的节省了通话费用。目前提供IP电话服务的运营商主要来自大的ISP以及电信公司，它们提供的服务包括IP话音和传真业务。FORRESTER研究公司预计1998年长途IP电话业务将会达到3千万美元，到2001年将达到10亿美元。IDC预测98年IP电话呼叫量为198亿分钟，并将会以每年220的速度增长。下面列举几个提供IP电话业务公司的发展策略ATB、话音编码G711、G722、G728、G729、G723；C、数据通信T120；D、呼叫控制H225（包括信令、注册、分组打包等）；E、系统控制H245（包括呼叫、功能协商等）；F、实时传送协议RTP/RTCP。H323协议经过多年发展，功能不断增强，受到广大厂商的支持。IMTC下的VOIP论坛已决定采用H323作为INTERNET电话技术的基础。H323的系统结构包括H323终端、网关（GATEWAY）、关守（GATEKEEPER）、多点控制单元（MCU）。H323终端提供实时的双向音频、视频和数据通信。但H323没有规定音频或视频设备、数据应用及网络接口。SCOPEOFRECH32VIDEOI/OEQUIPMENTAUDIOI/OEQUIPMENTUSERDATAPLICATIONST120ETCSYSTEMCONTROLUSERINTERFACEVIDEOCODECH261,H263AUDIOCODECG71,G72,23,8,729RECIVEPATHDELAYSYSTEMCONTROLH245CONTROLCALCONTROLH250RASCONTROLH250H250LAYERLOCALAREANETWORKINTERFACE图2H32协议栈网关提供呼叫信令控制、信道信息的转换，以及H323终端和其它ITU终端的互连技术。关守提供管理机制，对网关资源进行管理；提供地址转换功能、呼叫控制、网络带宽管理等。多点控制单元提供会议控制及媒体处理功能。由上述各部分，H323系统构成及其它终端的互通如下图23示意在H323的系统结构中，值的一提的是H323域的组成。H323域定义为在统一控制下的一组网关集合。域的概念既有技术上的意义，也有管理上的意义。（2）SIP协议SIP是由IETF推出的会话初始化协议，是种基于文本的协议，采用SIP规则资源定位语言描述。它不象H323提供了所有的通信协议，而是只提供了呼叫的建立与控制功能。它应用于IP电话，与H323建议相比，具有简单、灵活的特点，不象H323非常复杂。SIP协议目前还处于IETF的标准化阶段，支持的厂家很少。除SIP协议外，IETF目前还在研究其它的与IP电话等应用有关的协议，如SGCP（简单网关控制协议）、IPDC（因特网协议设备控制）等。23IP电话的发展231数据与话音融合的趋势随着对数据交换网络投资的增长，维护单独的语音通信设施将会变得昂贵和复杂，所以大多数的网络计划者不愿意长期同时运行多个网络，而倾向于尽可能的将通信设施进行合并。将数据和语音通信综合起来可以节约成本，更有效地利用对基础设施的投资。分组交换声音技术的出现使服务商和最终用户可SCOPEOFH32NOTEAGATEWAYMAYSUPORTONEORMOREOFTHEPSTN,ISDNORBISDNCONECTIONS图23H32系统构成NONGUARNTEDQOSLANH32TERMINALH32MCUH32GATEKEPRH32GATEWAYH32TERMINALH32TERMINALPSTNGUARNTEDQOSLANNISDNBISDNH310TERMINALOPERATIGINH321V70TERMINALH324TERMINALSPECHTERMINALH32TERMINALSPECHTERMINALH320TERMINALH321TERMINALH321TERMINAL以将声音和数据综合起来。电信公司也认为，背负费用高昂的电话网可能将会过时，因此正在为把话音与数据网络合并而努力。不过这种趋势并不是要用INTERNET取代电话网，而是两者相辅相成，是种集成的趋势。据统计和预测，在2000年以后，数据通信总量将很快超越语音通信总量，并且以不可逆的趋势增长。数据网络的重要性以及数据网络容量的不断扩展给数与话音的融合提供了基础。在承载话音方面，VOATM技术、VOFR技术以及VOIP技术在不断发展之中，而VOIP以其自身的特点在应用方面有着巨大的潜力。232市场的发展IP电话的出现预示着传统的电信业正面临挑战。IP电话要和普通电话竞争，成为未来语音通信的一种手段必须解决以下三个问题一是语音质量应与普通电话相当；二是呼叫和建立连接的方法要简单、方便；三是要有统一的标准，世界各地各厂家的产品能互相通话，并且还应建立相应的计费方法和利润分配机制。由于IP电话具备一定的技术优势和时代特征，一旦上述问题能较好地解决，IP电话会对传统电话产生巨大冲击，在市场方面占据一席之地。据IDC1996年公布的报告显示，在IP电话推出的第一年，1995年，全球的IP电话用户数为50万，到1997年跃升为500万，而据IDC预测1999年底将达到1600万。IP电话用户数每年以239的速度增长，据IDC预测，到2000年IP电话用户市场份额将达到15，2005年将达到34。另据美国FORRESTERRESEARCH公司估计，美国IP电话服务营业额将从1996年的0美元上升为2004年的20亿美元，届时IP电话服务的营业额将占长途电话总营业额的4左右。TELEPHONTY对全球基于IP的话音预测显示，到2000年基于IP的国际电话业务量将占20以上，而国内IP电话业务只占25。所有应该注意到国际IP电话市场比国内IP电话市场份额大得多的情况。另据市场研究机构IDC、FORRESTERRESEARCH、FROST通信协议转换（SS7/R2/Q931RAS、H2250、H245）；呼叫建立/拆除（H323）；为电话用户提供IVR；单独或与GK配合完成计费。GW相当于在IP网络和电话网之间的“桥”，完成电路交换与分组交换之间的协议转换，对于不同的话音传送格式和不同的通信规程进行翻译。关守（GATEKEEPER,以下简写为GK）的主要功能定位为GW路由（IP地址E164地址转换）；呼叫认证/授权控制；带宽控制和管理；域管理；采集原始计费信息。GK是GW的管理者，控制GW完成呼叫接续过程。GK应完成用户信息、GW信息的收集与管理、GW路由策略的构造与实施、GW状态管理等内容的域管理；与认证中心配合进行用户身份认证及授权控制；在总体上进行服务质量管理，如呼叫允许控制、带宽管理等。为了加快呼叫建立时间，GW上亦可具备地址转换缓存功能。支持系统主要包括认证、计费、网管及业务管理中心。认证中心负责存储用户在基本数据，完成用户的身份认证；计费中心负责计费信息的采集及处理并最终产生计费话单；网管中心负责网络设备的监控及故障处理；业务管理中心负责业务管理。PSTNPSTNIPNETWORKGW/GKGW/GK支持系统图41IP电话网的构成413IP电话网建设的基本思路由于IP电话是一项新兴业务，其发展前景难以预测，从今后长远战略发展及保持网络长久稳定性方面考虑，该网的建设应本着兼顾近远期发展基本原则，从远期着眼，近期着手。考虑到IP电话在业务及技术方面尚存在不确定因素，因此初期网络规模不宜过大，但网络的设计与规划应按远期进行。415江西省公用IP电话网覆盖范围全省十一个地市。42IP电话网的业务类型按终端类型划分，IP电话业务可分为PC到PC、PC到电话、电话到PC及电话到电话四种类型。按业务区域划分，IP电话业务可分为国内IP电话业务和国际IP电话业务两种类型。按主叫类别划分，IP电话业务可分为主叫IP电话业务和记账卡IP电话业务两种类型。主叫IP电话用户使用主叫电话号码标识自己的身份，记账卡IP电话用户使用记账卡号和密码标识自己的身份。按业务类别划分，IP电话业务包括IP语音业务和IP传真业务。本期工程的主要目的是全面实现IP电话网与传统电话网的网间互通。由于现有技术的限制，本网中将重点开放PC到电话和电话到电话两种类型的IP电话业务（含语音和传真），IP电话业务的服务区域包括国内IP电话业务和国际IP电话业务，本地IP电话业务不开放。同时为全面验证IP电话的网络运营情况，IP电话网中IP电话的主叫类别应包括主叫IP电话和记账卡IP电话两种形式。由于PC用户只使用记账卡号和密码标识自己的身份，故主叫IP电话仅限于电话网中的用户使用。IP传真业务目前只提供主叫用户类别的方式。43网关及关守的设置方案431IP电话网域的组成根据H323建议，一组GW以及管理它们的GK构成了一个H323域，域内的呼叫过程和地址转换相对独立，GW和GK的实现方式因各设备厂家技术而异。有些厂家将GW与GK的功能合并在一起，也有部分厂家将这两部分功能通过不同的设备实现。IP电话网中的域的组织方式可能有（1）集中式INTERNET/IP网络GATEWAYGATEWAYGATEKEPERGATEWAY网管中心计费/结算中心用户数据库业务支持中心图42集中式方式中全网是一个域，由一个GK集中管理，设置统一的计费/结算中心，网管中心和数据库。（2）半分布式方式半分布式方式中全网设备多个GK，但用户数据统一管理。设置统一的计费/结算中心和网管中心。（3）分布式方式分布式方式中全网由多个域组成。IP电话网内基于H323的域组织是涉及互连互通的重要问题，在以上三种方式中，半分布式组织方式结构不太清晰，GK的作用不明显，不建议采用，针对集中式和分布式的方式，本可研提出两种域组成方案方案一江西省IP电话网全网采用一个域的集中组织方式，南昌的数据通INTERNET/IP网络GATEWAY/TKPERGATEWAY/TKPERGATEWAY/TKPERGATEWAY/TKPER网管中心计费/结算中心用户数据库业务支持中心图42INTERNET/IP网络图42GATEKEPER业务控制中心GATEWAYGATEWAY业务控制中心GATEWAYGATEWAYGATEKEPER信网管中心设置一个GK，负责全网所有的GW。方案二江西省IP电话网全网采用两个域的分布式组织方式，选取省网的两个核心节点分别各设置一个GK，形成双星型结构，每个GK负责管理五个地市的GW。在上述两个方案中，方案一为集中式组织结构，管理方便，容易处理用户漫游功能，便于业务开展。但是由于GK在控制和管理功能方面成为网络的中心，因此当IP电话业务发展到一定程度以后它们可能形成业务的瓶颈。这种瓶颈反映在GK的处理能力、能管理的GW的数量方面和用户数据库能容纳处理的用户数量方面。虽然目前尚无量化关系的理论公式，但在开放业务实践中可逐步积累和摸索经验。因此，随着业务种类和各地业务量的发展，江西省IP电话网的远期目标网应根据业务和地域划分进行分布式域组织的规划。方案二全网设置两个GK，各负责部分GW，与远期目标网靠近一些。两个域的组织需要GK之间进行互通，但目前尚缺乏GK互通的国际标准，只能采用厂家的专用技术。比较两个方案，本可研建议从业务量出发，考虑到IP电话网初期业务种类较少、业务量较小的情况，初期采用方案一。方案一相对来说便于建设及业务开展，较容易把握全网，也可以灵活地向将来目标网转化。432江西省IP电话网网关及关守的设置方案江西省IP电话网网关及关守的设置方案如图45所示。在南昌、九江、赣州、新余、宜春、萍乡、吉安、景德镇、抚州、鹰潭、上饶等11个地市各设置1套网关，负责各城市用户的接入，执行用户语音编码转换，通信协议转换及呼叫建立/拆除功能；另外在南昌的省数据网管中心设置GK，负责实验网内地址转换、呼叫认证、授权认证、带宽控制、采集原始计费信息等功能；同时，为保证网络管理的完善，在省数据网管中心设置支持系统，实现认证、计费和网管等功能。INTERNET/IP网络网关网关网关PSTNPSTNPSTN网管中心关守用户认证数据库计费中心业务管理中心南昌九江赣州。图4544江西省IP电话网网路组织441网路组织原则IPPHONE基于IP技术，其技术和经济上的优势，尤其在资费上的优势，决定了在IP电话网网路组织上应最大限度利用现有IP网。由于IP电话业务承载主体主要采用IP网络，同时为了满足电话通信的全程性，IP网应与电话网互连，通过IP网与电话网共同构成IP电话网。因此江西省IP电话网的网路组织存在与电话网互联侧面和与IP网互联侧面。对于网路互连的组网原则如下（1）为充分利用IP电话网资源，网络设备尽量靠近用户，应遵循“近端入网、远端出网”的组网原则。（2）近期建设与远期发展相结合，把近期IP电话网作为远期大规模实用网的基础来考虑。（3）IP电话网的建设应将对现有电话网及IP网的影响减小到最低限度，尽量避免原有网络的变动与调整。（4）保证通信的全程通达性，对IP电话的被叫区域不做限制。（5）保障网络的安全性，提供对用户的统一业务管理。442IP电话网与电话网互连的网路组织4421IP来话网路组织由电话网进入IP网的话务称为IP来话。（1）IP电话网的来话网路组织由于IP网的话源为现有电话网的用户，本着“就近入网，充分利用IP网资源”的组网原则，IP网关的设置应尽量贴近用户，由于IP电话在长途方面具有很大的优越性，长途通信距离越长，优越性越明显，因此在各个本地网建立IP网关对于大力发展IP电话业务是十分有利的。在本地网范围内，现有电话网用户发起的IP电话业务可通过本地网的市话汇接局及移动关口局进入IP网关，同时根据话务量的大小，IP网关也可与市话端局及移动端局直接相连。为保证互连网路组织的安全，IP网关应尽可能与2个以上的市话汇接局及移动关口局相连，同时IP网关的设置也应采用双备份。对于IP电话网的来话网路组织存在三种方案。方案一IP网关设备与本地电话网的市话汇接局及移动关口局之间设置直达电路。市话汇接局至IP网关设备间的中继电路负责疏通本地电话网（含PSTN和ISDN）至IP电话网的话务，移动关口局至IP网关设备间的中继电路负责疏通本地数字移动网至IP电话网的话务。同时为保障IP电话网与电话网互联时的网络安全性，在可能的情况下，IP网关设备应尽可能与2个市话汇接局及移动关口局相连。对于本地网内存在2个以上市话汇接局的情况，IP网关只与其中的2个市话汇接局相连，其他市话汇接局可利用市话汇接局之间的局间中继电路将IP电话呼叫转接至与IP网关设有直达中继的市话汇接局。本方案的网络结构见图46。方案二IP网关设备与本地网内的长途局及移动关口局相连，通过长途局完成本地PSTN至IP电话网的话务，通过移动关口局完成本地移动网至IP电话网的话务，此方案的网络结构见图47。方案三在IP电话网建设初期，当IP电话的话务量较小时，IP网关设备可仅与本地网的市话汇接局相连，由于在本地网范围内，为了实现PSTN与移动网的互通，PSTN中的市话汇接局与移动网在本地的移动关口局之间设置了直达局间中继，因此当移动网至IP电话网的话务量很小时，对于移动网至IP电话网的话务可利用现有的市话汇接局与移动关口局之间的局间中继首先疏通至市话汇接局，再由市话汇接局将此部分话务传递至IP网关，同时在IP网关上也MSC端局移动网关口局PSTN汇接局IP网关IP网络图46MSC端局移动网关口局长途局IP网关IP网络图47预留E1端口，一旦移动网至IP电话网的话务量达到一定数量时，可保证IP网关与移动关口局之间设置直达中继。此方案的网路组织见图48。上述三种方案中，方案一各种网络间的界限清晰，责任明确，便于日常的维护管理。通信转接段数最少，对现有的长途网无影响。同时与IP网来话网路组织的远期目标网结构相同，但在初期业务量较小时，网关设备的中继线利用率低。方案二需要占用交换机的资源，并且要求本地电话网中相应增加长市中继数量，因而对现有通信网的影响较大。方案三相对IP电话网来讲，网络互联时的结构最为简单，工程实施复杂性低，电路利用率最高，同时对现有的长途网无影响。但通信转接段数较多，安全性差，增加了日常维护复杂性，且过多占用了市话汇接局的资源，现有的市话汇接局与移动关口局之间的中继电路数量也需做相应的调整。通过以上的多方案比较，IP电话网初期的IP来话网路组织或采用方案三或采用方案一。这样可尽量保障网络界限清晰，便于日常的维护管理，同时对现有通信网的影响较小。4422IP去话及转话网路组织由IP网进入电话网的话务称为IP的去话或转话。由于电话通信的全程全网性及去话的可通达性，对于IP电话的被叫应该是没有任何地域限制的。因此在IP电话网中对于IP电话的去话及转话，其网路组织存在两种情况。情况一IP电话的被叫为IP电话网中建有IP网关的城市的用户，情况二IP电话的被叫所在地尚未建设IP网关。对于情况一，IP电话呼叫可以被叫所在地的IP网关直接将本次呼叫接至当地的市话汇接局或移动关口局。此时的网路组织见图46或图48。对于情况二，根据“远端出网，尽量利用IP网资源”的组网原则，对于IP网的去话应尽量从低级城市出网，即有C2走C2，只有C1时走C1。由于邮电部99年4月开通的IP电话实验网所包含的14个城市中，有8个为大区中心（C1），6个为省中心（C2），所以当IP电话的被叫所在省尚未建设IP网关时，MSC端局移动网关口局PSTN汇接局IP网关IP网络图48对于被叫为PSTN的用户，则IP电话由被叫所在省归属的大区中心的IP网关接入到当地的长途局，经过PSTN长途网，将呼叫接至被叫所在地的长途局，最终接入被叫所在地的PSTN本地网，对于被叫为移动通信网的用户，则IP电话由被叫所在省归属的大区中心的IP网关接入到当地的移动关口局，经过移动通信网，将呼叫接到被叫所在地的移动端局；当IP电话的被叫所在省已建有IP网关时，对于被叫为PSTN的用户，出IP电话由被叫所在省中心的IP网关接入到当地的长途局，经过PSTN省内长途网，将呼叫接至被叫所在地的长途局，最终接入被叫所在地的PSTN本地网，对于被叫为移动通信网的用户，则IP电话由被叫所在省归属的大区中心的IP网关接入到当地的移动关口局，经过移动通信网，将呼叫接至被叫所在地的移动端局。此时的网路组织见图49。4423IP电话网中IP国际电话业务的实现国际电话是IP电话业务中最为重要的电信业务，也是IP电话业务得以迅速发展的驱动剂，安全合理疏通国际电话业务应是本工程优先考虑的问题。但国际IP电话业务涉及业务组织模式、管理方式以及国内国际业务对等原则等方面问题，因而该业务实现方式较为复杂。从原则上讲，我国国际IP电话业务的组织方式仍应遵循“近端入网、远端出网”，使IP网关尽量靠近电话用户，充分发挥IP网传输优势。从此原则出发，IP实验网对于国际电话业务的实现方式如下IP电话用户的国际呼叫就近接入IP实验网的网关，经国外IP网关进入当地的电话网。对于国际电话业务的实现采用这种方式有如下特点A中国电信的IP电话网全网统一，使用统一的IP电话接入码。B用户就近接入IP网关，充分利用了IP网络资源。C不占用PSTN长途网和国际交换机的资源，对现有网络影响小。D通信成本低，用户可充分享受IP网络在资费方面给用户带来的利益。E国际IP电话业务的管理点多，日常的维护管理复杂。关于国外网关的建设方式及国际IP电话的开放问题，已经确定由电总国际通信处统一负责确定与组织。IP网络移动通信网长途局IP网关PSTN汇接局移动关口局移动关口局长途局端局MSCMSC端局城市B城市A图494424IP电话网与电话网互联的总体网路组织在实际工程中，IP电话网与现有电话网之间的互联既存在来话也存在着去话及转话，来话与去话电路群在某种情况下是合群的，在另一种情况下可能是单向的。综合考虑了IP实验网与电话网互联时可能出现的各种情况后，IP实验网与电话网互联的总体网路组织见图410。443实验网与IP网络互联侧面的网路结构根据中国电信IP网络的建设情况，IP电话网与IP网络侧面互联的组网有两种方案基于CHINANET组网基于多媒体网组网这两个网络均能提供IP承载业务，CHINANET经扩容后以及多媒体网经其骨干网工程建设后两个网络的传输能力相差不大，其主要区别在于（1）CHINANET设有直接的国际出入口；而多媒体网没有直接的国际出入口，通过网关与CHINANET接入层省网相连，可以间接地出入国。（2）CHINANET采用合法的IP地址；多媒体网采用保留IP地址。由于IP电话网需要进行国际间IP电话业务，从这个角度出发，建议IP电话网采用基于CHINANET的组网方案。其优点为便于组织电话网的国际出入口。综上，IP电话网与IP网络互联侧面的网络结构如图411。国外IP电话网络国内IP网络移动通信网移动通信网IP网关IP网关长途局长途局长途局长途局移动关口局移动关口局PSTN汇接局PSTN汇接局移动关口局移动关口局端局MSC端局MSCMSC端局端局MSC图410城市D城市C城市B城市A其它国家为了减小经IP网络的时延，建议IP电话网各节点与CHINANETJX网节点通过网络接口直接连接。由于CHINANET的全球可达性，江西省公用IP电话网不需和其它IP网络互联。由于IP电话网IP地址数量需求不大，各节点所需的IP地址可由CHINANET提供。IP电话网各节点间的连通性与可达性由IP网络负责保证。各节点初期可采用缺省路由设置，完成从节点设备至IP网络方向的路由指向；在IP网络上初期可为节点设备设置静态路由，并将之再分配到域内路由协议或BGP中，通过路由协议将节点的路由信息扩散到IP网络中。45协议与信令451协议与信令接口根据总体方案，IP电话网中的协议与信令及其相互之间接口关系如图412示意。IP电话网与其“外部”互连的协议与信令有与电话互连的信令；与IP网络互连的协议。IP电话网内部的协议接口有GW间的协议；GW与GK间协议；GW、GK与支持系统间的协议；（GK间的协议）。CHINAET江西接入网江西省公用IP电话网关守、支持系统（认证、计费、网管、业务管理等）国外INTERNET网江西省公用IP电话网节点图41。路由器路由器路由器路由器路由器452网关与电话网互联的信令方式（1）信令方式IP网关应支持网关与电话网互联的信令方式。由电话网的信令至H323协议的转换由网关完成。IP网关与市话汇接局之间的信令可采用NO7信令和R2信令，当市话汇接局为ISDN交换局时，市话汇接局与IP网关之间的信令还可采用DSS1信令。IP网关与移动关口局之间的信令可采用NO7信令和R2信令。IP网关与长途局之间的信令可采用NO7信令和R2信令。随着通信技术的发展，NO7信令的应用领域已越来越广泛，由于NO7信令在缩短接续时延，提高通信质量、提高信道利用率等方面具有很大的优越性。因此本工程建议，在可能的情况下，IP网关与市话汇接局、移动关口局及长途局之间的信令应优先采用NO7信令。对于IP网关与市话汇接局、移动关口局及长途局之间的信令采用R2信令的情况，为实现主叫类别IP电话的身份认证，IP网关必须具备接收主叫号码的功能。此外为便于主叫类别IP电话的身份认证，各本地网内的IP网关应具有在主叫号码前加发本地长途区号的功能。（2）信令点编码当IP网关采用NO7信令时，IP网关必须具有七号信令点编码。IP网关的七号信令点编码应采用24位，为便于IP网络的统一管理与运营，建议采用由电总统一编制的IP网关的七号信令点编码。453IP电话网与IP网互联的协议IP电话网节点采用TCP/IP协议与IP网络互联。节点设备（如网关等）应全面支持TCP/IP协议栈。454IP电话网内协议IP电话网内为完成话音通信，至少应支持以下主要协议话音编码协议；呼叫及控制、管理协议H323、H2250、H245；对于H323范围内的其它协议以及H32X系列的其它协议，实验网应根据实际情况可选支持。GWGKGWPSTN/ID/GSMPSTN/ID/GSMGK认证、计费、网管等所用规程协议GK间互通协议与电话网互连信令与电话网互连信令IP协议H。32内协议（250,H245）图412另外对于网管、认证、计费采用的协议见后面章节叙述。（1）语音编码标准利用语音信号的不同特征，语音编码通常可以分为两大类波形基编码和参数基编码。波形编码是通过抽样和量化过程并利用统计特性和听觉特性对语音信息进行压缩编码。参数基编码是将语音信号用某种模型来表示，仅仅对表示语音特征的参数进行编码。目前ITU已经公布了一系列话音编码标准，如G711、G722、G728、G729、G7231等，这些标准采用不同的算法，其特点如下表42表42编码标准算法速率（KBPS）G711PCM48/56/64G722SUBBANDADPCM48/56/64G7231MDE/ACELP53,63G728LDCELP16G729ACELP8目前H323V2选择G7231作为缺省的话音编码标准。话音编码标准的选择是影响IP电话通信质量的重要方面，也是进行IP电话网络业务量设计的重要依据之一。较高速率的编码标准对话音质量较易保证，但占用网络资源大；较低速率的编码标准对话音质量较难保证，但占用网络资源小。根据电信总局对IP电话在广东和湖北两地的试验结果，G7231标准的试验结果较为满意，因此本可研建议在江西省公用IP电话网中将G7231作为标准的话音编码方案。从互通性方面考虑，IP电话网网关对其它的编码标准亦应全部或部分支持。特别是对于G729G729A,由于其编码速率亦较低，而且其编码时延较G7231小，因此建议IP电话网中也宜加以支持。（2）呼叫及控制、管理协议1）H323建议根据IP电话网总体方案，IP电话网必须采用H323协议。2）H2250建议H2250为应用提供了注册、信令、媒体同步、分组打包、QOS维护等建议。IP电话网必须在H323框架下支持H2250协议。3）H245建议H245建议为应用定义了不同类型的服务，支持这些服务的通信协议在建议中称为过程（PROCEDURE），过程通过端到端之间的报文交换实现相应的服务。实验网必须在H323框架下支持H245协议。（3）IP实时传真业务协议ITUT38和H323ANNEXDREALTIMEFACSILIMILEOVERH323对在IP网络上开展实时传真业务进行了框架定义。江西IP电话网应在这两个建议的框架下支持实时传真业务。对于网关，在与电话网互连侧应支持T4/T30建议；网关之间应支持T38及H323建议。455H323协议互通H323协议互通指的是IP电话网内部设备之间的互通。网内设备应支持一致的H323协议，其相互之间产生互通问题的原因主要有三种国际标准化工作尚未最终完成，产品有些部分使用内部标准；对于现有国际标准中的可选部分，不同厂家采用了不同的实现方式；产品没有遵循相应的国际标准，完全使用内部标准。根据前面对协议接口的描述,网内互通主要包括GW与GW互通、GW与GK的互通及远期可能的GK与GK的互通三个方面。（1）GK与GW的互通H323V2系列建议中已经制定GK与GW之间的通信协议RAS。GK与GW相互通信完成登记、呼叫认证、带宽转换、状态信息的传递等功能，同一厂家的GK与GW之间通信不存在问题。不同厂家的GK与GW之间可能存在一些互通问题，建议在工程实施中明确GK与GW间互通问题的细节，由体制编制部门制定统一的规范，要求厂家遵照实现。（2）GK与GK的互通GK与GK之间通信完成不同域之间的呼叫建立。目前呼叫方式和标准还不完善。同厂家的GK之间通过使用内部标准可以完成互通，根据本可研建议的域组织方案，实验网内部初期可不涉及GK间互通问题，将来应视标准化情况而定。（3）GW与GW的互通GW传送语音数据，采用标准的语音编码方式使用RTP/UDP协议来对语音数据打包。互通问题可能产生于厂家对语音数据的预处理/后处理上。预处理/后处理工作主要包括DTMF传送、静音检测及压缩、回声抑制、时延抖动缓冲区设置、丢包处理、数据高效传送算法等方面。这几方面的互通问题需要厂家相互协商解决。建议在工程实施中明确问题细节，由体制编制部门制定统一的规范，要求厂家遵照实现，以利于互通。46IP网关的同步在IP网关与现有电话网的互联互通时，为保障IP网关与现有电话网的通信畅通，IP网关应与现有电话网中的交换机保持同步。为简化IP网关的复杂性，对于IP网关的时钟同步信号，可采取由IP网关与现有电话网相连的PCM业务码流中提取的方法。47号码与地址471接入码对于IP电话业务的接入码存在两种方案方案一经信息产业部批准，179特服号已正式启用，作为中国公众多媒体通信网语音服务接入码。考虑到多媒体通信业务的多样性，为保证未来各种多媒体通信业务的顺利开通，保留一定数量的特服接入号码是十分必要的，为此在实际启用179号码时考虑在179后增加两位编码，即179XX。江西省公用IP电话网中IP电话的主叫类别包括主叫IP电话和记账卡IP电话两种形式。由于在用户身份认证中，主叫IP电话可以采用简捷的认证方式，而记账卡IP电话的身份认证对用户来讲相对繁琐。在IP电话网中由于存在两种不同的用户身份认证方式，因此为便于IP网络可根据不同的主叫类别采用不同的用户身份认证方式，IP电话接入码应启用多个，对于记账卡IP电话，IP电话接入码为17900，对于主叫IP电话，PSTN及移动网主叫IP电话接入码为17901，移动网主叫IP电话接入码亦可采用其它的接入码，视体制规范而定。此外对于IP传真业务单独的接入码17902。方案二采用特定的800号电话作为IP电话业务的接入码。采用本方案，实际上IP网关与PSTN的互联是以用户信令方式进行的，在此情况下，如与IP网关互联互通的仅是普通的市话汇接局时，由于普通用户信令无法传递主叫号码，因此IP网关无法处理主叫类别的IP电话，显然此方式限制了IP电话的发展。同时在智能网中，不同区域的SSP归属不同的SCP，而800号的电话号码中是存在SCP的标示的，因而采用此方式势必造成全国的IP电话业务接入码不统一，不利于用户的使用。综上所述，本可研不建议采用特定的800号电话号码作为IP电话业务的接入码。综上所述，IP实验网的接入码建议采用方案一472记账卡IP电话的卡号编码建议记账卡IP电话的卡号应采用E118建议的格式或我国智能网300记账卡的格式。由于随着IP电话用户的增加，IP网中用于用户身份认证的数据库在未来可能存在多个，为区分多个用户数据库，便于用户身份认证，建议在记账卡号的编排中，考虑安排区分多个用户数据库的标识码。为保障IP电话记账卡的安全，维护记账卡用户的权益，对于记账卡持卡用户，每个用户可针对自己的记账卡选择一个密码（个人识别码），密码长度至少为6位，用户可以随时更改自己的密码。473系统内部的号码及地址IP电话网系统内部涉及到的地址主要为标识GW、GK及系统内其它设备的IP地址；系统内部的号码主要有GW、GK的域名；标识系统内信令服务的TSAP号。系统内部所需的IP地址及域名方案可以根据CHINANET的规定作出，并由之保证地址的唯一性、可达性和域名的解析。系统内GW和GK的标识，如H323ID、GATEKEEPERIDENTIFIER等，建议尽量与其域名方案统一，但在命名时应考虑远期分布实施对判断网关归属域及网关归属地等的要求。系统内部的TSAP即为RAS信道、呼叫信令信道、H245信道的TCP/UDP端口号。根据H323建议，RASTSAP可以采取“WELLKNOW”设置，呼叫信令信道的TSAP可以采取“WELLKNOW”设置或动态配置，H245信道的TSAP采取动态配置。48基本业务流程从用户使用IP电话业务的角度来看，基本业务流程如图413描述上图中主要描述了记账卡用户的基本使用流程。对于主叫号码用户其使用流程类似，不过不再需要输入卡号及密码，系统自动提取主叫号码。对于PC用户，在接入方式上有所区别。PC用户首先以某种方式登录至GK，GK受理用户服务请求。这种方式可以是WWW方式或是采用专门的客户端软件。GK受理了用户的服务后，进一步的处理过程与记账卡用户相同。对于IP实时传真业务，业务流程和传统电话网上的传真业务流程基本一致。49基本通信过程对于话音服务，其基本的通信过程分为呼叫建立和通话两个部分。在呼叫建立过程中，需要完成用户身份认证、GW路由、协商话音编码方法等工作，在通话中应建立RTP话音分组流及进行带宽管理、通话质量管理等。基本的通信过程如图420示意用户拨打接入号码IVR输入被叫号码IVR输入卡号及密码错误处理检查卡号及密码是否正确判断号码是否有效，分析被叫状态号码无效被叫忙被叫无人接接通IVR通知用户通话启动计费通话结束计费结束结束图419错误正确用户拨打接入号码与GW连接，GW对用户进行认证及授权（通过GK使用RAS协议或其它认证方法），并进行呼叫管理。然后GK根据GW送来的用户输入的被叫电话号码进行GW路由选择，依据被叫号码信息选择对端GW，并将对端GW呼叫信令地址返回给发端GW。两端GW使用H2250协议建立呼叫（可以通过GK也可以不通过GK），若呼叫成功，则在两端使用H245协议建立话音通道。在通话中，系统执行计费、管理等功能。通话结束，拆除呼叫连接并终止计费。上图主要示意了记账卡用户的通信过程，主叫号码用户及PC用户涉及的过程与之基本一致。在通信过程中，网关分别完成电话网侧的传输（如G703/G704）和IP电话网侧的传输（TCP/UDP/IP）；执行两侧不同的话音编码方法；对来自电话网侧的信令和来自IP电话网侧的信令进行必要的翻译，当两端有网关不处理的补充业务时，相应的电话网信令由网关透明传送至对端。在通信过程中，网关和网关及关守之间遵照H323进行交互，主要可分为三个部分（1）GW和GK间使用H2250RAS通信，主要涉及的报文有ARQ/ACF/ARJ/LRQ/LCF/LRJ等。（2）GW和GW间使用H2250Q931连接建立，主要涉及的报文有SETUP、CALLPROCEEDING、ALERTING、CONNECT、RELEASECOMPLETE等；（3）GW和GW间使用H245建立连接，建立逻辑通道，包括控制通道和一般通道。网关应支持的主要过程有确定主从过程、能力交换过程、逻辑通道建立和关闭信令过程、模式请求过程、往返时延确定过程、维护环回信令过程等。上述各过程涉及到的协议及协议中的报文、消息格式应符合H323要求。对于实时传真业务，首先由主叫和网关之间按照T4/T30建立连接，然后主叫主叫方被叫方GWGKGW图414R2/S7/Q931IVR输入卡号、密码输入被叫号码RAS信道（H250RAS）用户认证GW路由CALSIGNALING信道（H250Q931连接建立）R2/S7/Q931呼叫被叫被叫状态GW间连接R2/S7/Q931RAS信（H250RAS）通话通话H245逻辑信道（控制信道、话音信道）RTP/RTCP端网关对被叫端网关进行寻址，寻址完成后按照H323建立呼叫，被叫网关再去建立与被叫的连接；连接建立后两端网关间采用T38建立实时传真传输通路；至此通过IP网络的“虚拟”T4/T30的连接建立起来，两端传真机实现实时通信。410拨号程序（1）IP电话业务的拨号程序IP电话业务的拨号程序分为记账卡IP用户的拨号程序和主叫IP用户的拨号程序两种情况。A记账卡IP用户的拨号程序对于记账卡IP用户，持卡用户可在江西省IP电话网范围内所有城市中的任一部话机（PSTN话机或数字移动话机）或PC机上拨打记账卡IP用户的IP电话业务接入码17900，当PSTN、数字移动通信网或IP网接收到17900接入码后，他们均将此次呼叫转接至当地的IP电话网关，随后由IP网关发出录音通知提示持卡用户按序输入记账卡号和密码。在持卡用户的记账卡号和密码得到确认后，IP网关提示持卡用户拨入被叫电话号码。B主叫IP用户的拨号程序IP电话网中的主叫IP用户包括PSTN的IP主叫用户和数字移动网和IP主叫用户。IP主叫用户所使用的话机相对IP网来讲是固定不变的。对于PSTN的IP主叫用户，其不具备漫游功能，IP主叫用户拨打PSTN主叫IP用户的IP电话业务接入码17901后，PSTN将此次呼叫转接至当地的IP电话网关，IP网关接收主叫用户电话号码，并在主叫用户电话号码前加发本地的长途区号，到用户认证中心进行用户身份认证，得到确认后由IP网关提示主叫用户拨入被叫电话号码。对于数字移动通信网中的IP主叫用户，其可使用同一部移动话机在江西省IP电话网范围内的所有城市进行IP电话呼叫，移动网中的IP主叫用户拨打移动主叫IP用户的IP电话业务接入码17901后，移动网将此次呼叫转接至当地的IP电话网关，IP网关接收主叫用户电话号码，直接到用户认证中心进行用户身份认证，得到确认后由IP网关提示主叫用户拨入被叫电话号码。（2）IP传真业务的拨号程序IP传真业务的拨号程序只有一种，即主叫IP用户的拨号程序，IP传真业务中的主叫IP用户只包括PSTN的IP主叫用户。传真用户拨打IP传真业务接入码17902后，PSTN将此次呼叫转接至当地的IP电话网关，IP网关接收主叫用户电话号码，并在主叫用户电话号码前加发本地的长途区号，到用户认证中心进行用户身份认证，得到确认后由IP网关提示主叫用户拨入被叫传真电话号码。411用户身份认证用户使用IP电话业务时需进行身份认证，通过认证的用户经授权使用其业务，用户身份认证的关键技术问题涉及到认证方式、认证协议、用户数据库。4111认证方式与业务类型相适应，认证方式亦分成两种形式记账卡认证方式主叫号码认证方式记账卡方式以卡号及密码表征用户的身份信息，用户在使用时应按录音提示拨入卡号及密码，由网关通过认证中心进行认证。主叫号码方式以主叫用户号码作为用户的身份信息，当用户拨打IP电话时由电话网将主叫用户号码送至IP电话网，然后据之通过认证中心进行认证。用户数据库的位置决定了认证过程和可能采用的认证协议。相对于电话电话呼叫而言，用户数据库的位置可以在电话网侧，亦可在IP网侧。由于目前智能网的业务和功能越来越完善，若将用户数据库设在电话网侧则可借用智能网的功能，通过SCP/SSP与IP电话网中相应信令点的互操作完成对用户的身份认证。这种方案的优点是可以利用智能网的现有资源，但缺点亦较多一是需要修改目前“300”业务的业务流程以及智能网相关的数据，使实验网对目前智能网业务影响较大同时影响实验网本身的建设及发展速度；二是虽然IP和智能网的结合也是目前的一种发展方向，但技术复杂、标准化程度很低；三是这种方式会影响PC电话业务的开展。因此，建议IP电话网采用将用户数据库设在IP网络侧的方案。用户数据库设在IP网络侧需要建设认证中心和用户数据库。与IP电话网的域的组成相对应，建议IP电话网在全网集中设立用户数据库及认证中心，以方便业务开展和管理，而且容易实施记账卡IP电话异地漫游功能。在IP电话网的远期方案中或者用户数量发展迅速时，为减轻集中式用户数据库的压力，对于主叫IP电话可采用独立的分散式管理，对于记账卡IP电话可考虑分布式管理，此时亦可与全网域的划分配合考虑。4112认证协议根据在认证过程中对RAS的采用与否，认证协议的方案可分为方案一采用H2250RAS由GW收集用户信息后使用RAS通过GK到认证中心进行身份认证。GK与用户数据库间的认证协议可以在数据库接口、LDAP等方案中