电话总体设计方案.doc
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1、 (内部资料,注意保密)中国建设银行IP电话总体设计方案(初稿)中国建设银行骨干网络改造工程项目组2023年9月目录1.引言11.1.编写目的11.2.背景11.3.定义11.4.参考资料12.IP电话的需求32.1.语音系统现状32.2.网络状况32.3.IP电话带宽占用42.4.IP电话技术成熟43.IP电话系统建设目的53.1.总体目的53.2.阶段目的54.设计方案64.1.设计原则64.2.实现方案比较74.2.1.应用技术分析74.2.2.投资分析84.2.3.运营风险分析94.3.IP电话系统总体结构设计104.3.1.总行语音节点104.3.2.一级分行语音节点124.3.3.
2、二级分行语音节点124.4.VOIP与PSTN(公共电话网)/ISDN的关系135.系统技术指标135.1.语音网关135.2.语音关守135.3.VoIP系统带宽开销考虑146.IP电话的拨号设计规定167.IP地址的使用规定178.IP电话系统的QOS188.1.对延迟和包丢失的解决188.2.保证端到端的服务质量189.IP电话系统的安全2010.与其他系统的关系2111.投资概算2212.附录2312.1.附录12312.2.附录22712.3.附录32812.4.附录4301. 引言1.1. 编写目的编写本方案的目的是为了在全行骨干网络改造后,实现全行的VoIP提供指导性的的总体方案
3、设计及规划,重要涉及需求分析、总体结构设计等内容。1.2. 背景随着IP电话技术的日趋成熟,在中国建设银行骨干网络改造建设的基础上,为充足运用改造后的网络资源,节约长途电话费用,结合各行的实际情况及研发部牵头编写的中国建设银行骨干网络应用研究报告中的关于近期开展IP电话一期工程的内容,提出了本总体设计方案。1.3. 定义为了避免混淆方便理解,对本方案中的关键词语解释如下: VoIP:基于IP网络上的语音系统。 语音网关:提供传统电路互换和 IP网络之间的传输转换功能,可以实现不同的协议和信息格式之间的转换,传统电话系统要依靠它来转换成可在IP网络上传输的信息格式,来实现在IP网络上的传输。语音
4、关守:管理网关和终端,对在其上注册的网关进行呼喊控制和管理,并提供号码、地址转换等功能。 1.4. 参考资料中国建设银行骨干网络改造建设需求分析中国建设银行骨干网络优化建设总体设计方案中国建设银行一级骨干网络改造具体设计方案中国建设银行网络系统IP地址和域名编码规范(1.0版)中国建设银行骨干网络应用研究报告各分行电话互换机的调查报告2. IP电话的需求2.1. 语音系统现状随着社会的进步和经济的发展,银行业的集中整合成为发展趋势,大型数据解决中心的建立使得银行中的跨市、跨省和跨地区的业务将越来越多,这对于跨区域之间的话音通信提出了新的规定。总行与分行之间、分行与分行之间的横向联系将越来越频繁
5、,并且长话也越来越多,假如还是采用传统的由运营商提供的长途电话业务,那将是很高的一笔电话费用。并且还将随着业务的增长和网点的增多而大幅增长。对于公司化的商业银行来说,这无疑增长了银行的经营成本。根据上述情况,我们依据中国建设银行骨干网络应用研究报告中的拟实行IP电话的有关内容,进行了前期调查,反馈结果是:38个一级分行中有20个分行现使用小型语音互换机,其余分行使用电信提供的无端模块局或直线接入办公电话,根据现有的IP电话设备技术标准,可以采用与之相相应的网关模块进行连接,在技术上可以实现。长话费用的调查:总行和38个一级分行的2023年长途电话费用约1800万元,其中估算总行与分行之间的通话
6、量占45左右,约近800万元。一些分行现在已意识到了运用新技术来减少经营成本,有一些省、市分行已自己建立了IP电话系统,在省内或所辖区域的长途办公电话和呼喊中心使用,如四川、北京等地。这充足表白建立IP电话的迫切性和紧迫性。2.2. 网络状况在全行骨干网络改造后,我行的骨干网络将是国内技术先进、带宽充足、分布广泛的大型公司级网络。充足运用我行所拥有的网络资源,开展如IP电话这样的新型业务增值服务,实现利润的最大化,使得服务成本低于社会平均成本,是我们网络建设的目的。而我行已建成以总行为总中心,遍布到38个一级分行的一级骨干网络体系。总行广域网采用155M ATM技术,各分行与总行以2M 带宽连
7、接。并租用中国电信和网通两个电信运商的双条链路进行热备份。目前二级骨干网络正在改造的实行过程中,骨干网络的建设充足考虑了多种网上的应用,丰富的网络资源允许建设IP电话系统。2.3. IP电话带宽占用 在总行节点与一级分行节点、一级分行节点与二级分行节点之间建设VoIP语音子网。总行与38个一级分行之间各提供12路话音,总带宽不低于144Kbps。在二级骨干网络上每个一级分行到下属各二级分行之间8路话音,总带宽不低于96Kbps。按照骨干网络设计方案,IP电话将在管理链路上运营。2.4. IP电话技术成熟IP电话的技术从90年代初发展到今天,已由初期的IP电话软件时期进入到IP电话网关时期,而相
8、关技术已从最初的PC话音服务初级产品,发展到具有多业务、高可靠性及较好服务质量的含语音、传真、数据传送功能的电信业务。其技术已经成熟,在各ISP及电信公司都有成功的经验可以借鉴。并且基于IP网络的IP电话传输协议已由国际电信联盟制定了标准ITU H.323。我行的骨干网络优化总体方案也规定了语音类使用H.323 协议。 3. IP电话系统建设目的3.1. 总体目的 根据中国建设银行骨干网络改造建设需求分析及中国建设银行骨干网络优化建设总体设计方案,改造后的网络将是数据、语音、视频一体化的网络。IP电话的建设要达成如下的目的,即:l 运用我行IP骨干网络丰富的带宽资源实现覆盖全行骨干网络的IP电
9、话网络,在总行和一级分行之间、一级分行与二级分行之间建立IP电话系统。l 实现基于我行IP网络上的统一VIOP语音接入平台。实现IP网络上的语音系统整合。3.2. 阶段目的l IP电话一期:充足运用现有一级骨干网络资源,实现总行和38个一级分行间的长途电话服务,并逐步实现呼喊等待、号码漫游、IP传真服务等功能。l IP电话二期:在IP电话一期系统运营稳定、初见成效的基础上,构建分布到297个地市分行IP电话系统。实现全行的IP电话拨叫、传真服务,以及回叫等待等功能。在各二级分行增长网关设备接入二级骨干网。同时,做好开放式的语音接入平台,为语音系统的整合作好基础准备工作。4. 设计方案4.1.
10、设计原则在设计实行方案时遵循以下原则:l 先进性和实用性原则 在保证满足银行业务应用系统需要的前提下,要体现出网络系统的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来,充足考虑到银行网络VOIP应用的现状和未来发展趋势。l 高性能原则 选择的系统应具有高性价比;l 可靠性原则 应采用技术成熟的设备,采用性能稳定的操作系统,系统的软、硬件应当通过严格的测试;l 安全性原则 应可以通过设立权限级别来维护系统的安全性,具有高安全性。l 灵活性和可扩展性原则 根据未来业务的增长和变化,网络可以平滑地扩充和升级,最大限度地减少对网络架构和现有设备的调整。l 标准化原则 采用国内及国际上
11、通用标准的VOIP协议,有助于保证网络的互联互通。l 可管理性原则 应具有丰富的管理功能,维护方便。4.2. 实现方案比较 现在VOIP的实现方式重要有两种:1、IP分机方式解决方案;2、 VOIP网关模拟话机方式解决方案。所谓IP分机方式,是指当前语音网络中的每一部可以享受IP语音服务的话机自身就是一部专用的IP电话机,多数VOIP操作通过话机实现。VOIP网关模拟话机方式,显而易见,与前者相比,后者话机使用普通话机,所有VOIP操作通过网关实现。下面就二种解决方案进行技术实现和具体实行情况的比较:4.2.1. 应用技术分析1. 两种解决方案长话部分均重要基于H.323实现,IP语音质量相同
12、。2. 两种方案都可以实现IP和PSTN双局向类似功能,话机可以通过一定的策略实现语音的局向选择;但是IP分机方式需要配备专用的管理软件才干实现,而模拟话机方式只需在用户电话互换机上进行简朴的配置就可以实现。3. 内部电话(个网络节点内部)部分:IP分机方式,话机之间通过数据网进行语音通信,存在编解码过程,有时延;模拟话机方式,话机之间通过内部电话互换机通信,没有时延,语音质量好。4. IP分机需要配置IP地址,地址规划复杂,在较大规模的网络中,将也许引起地址短缺或者地址混乱;模拟分机方式不需要配置IP地址,号码分派可以完全兼容市话,一目了然。5. 对于办公网络不可缺少的传真机,IP分机方式实
13、现困难,而模拟话机方式使用普通模拟话机口,实现方式简朴直观。6. 对于需要作地址转换(NAT)的网络,IP分机方式难以规划;而模拟分机方式不存在此问题。7. 在本地网(局域网)内,IP分机方式将语音网络和数据网络合一,使得本地局域网互换机同样需要解决语音和数据的优先级(QOS)问题(即使同一栋大楼里的语音服务也需要考虑),每一部分机都要参与QOS策略计算,使得整个网络运营极其复杂,一方面浪费了网络资源,另一方面,其复杂性使得网络造价大幅提高。8. 信令支持方面,IP分机方式使用专用协议接续,打外线时需要进行信令转换,无法支持七号信令,接续速度慢;模拟话机方式采用专用的用户互换机,完全使用成熟的
14、国标PSTN/ISDN信令系统,接续可靠快速。9. 对于IP网络,基于VOIP网关模拟话机方式的呼喊中心解决方案已经在全国、全球范围规模商用,提供整体解决方案的厂商很多;而IP分机方式在信令解决、CTI技术集成、本地呼喊服务、标准开放平台提供等方面都存在较大的技术空白,而另一方面,由于支持的厂商少,其前景难以明了。4.2.2. 投资分析1. 从话机侧投入看:IP分机方式,每一部话机都必须使用IP话机,话机侧投资巨大;模拟话机方式使用网关普通模拟话机,话机侧投资很小。2. 从规划数量投入上看: VOIP重要解决长话旁路,因此VOIP语音通道数目没有必要与每一个本地电话口一一相应,假如一个网络节点
15、有100部电话,规划了30路VOIP通道,那么,用IP分机方式的话,其他70个IP电话机上的VOIP解决部分都将是多余的,属投资浪费。使用网关普通模拟话机方式则只需投资一个目前支持30路语音,并可支持平滑扩容的VOIP网关就可以保证全网所有电话的VOIP服务。3. 从布线上看:IP分机方式只需用5类线布线一次;而模拟话机方式除了以太网布线外,还需布普通电话线;从这方面看,IP分机方式节约了线缆成本;但现在很多地方都有两种线缆。4. 从设备选择方面看:IP分机方式组网需采用专用的互换机,支持的厂家很少,价格昂贵,假如要实现远程供电,还需添加设备;模拟分机方式话音连至话音互换机,直接提供远程供电,
16、数据(以太网)不需要远程供电支持,可以直接采用市面上的以太网互换机,选择丰富,价格便宜。5. 从设备管理方面:模拟分机方式语音部分在话机测完全不需要配置,即插即用,语音网关部分管理集中、标准,可以跟任何厂家的标准GK进行配合;IP分机方式每一部话机都需要进行管理,解决方案中,除了GK以外,还需要再投资配置专用的管理软、硬件对设备进行号码、地址等各方面的管理。4.2.3. 运营风险分析1维护承担:IP话机方式IP语音解决分散在每一部话机,出现问题后,分析较困难,维护承担重;模拟话机方式VOIP集中在网关解决,维护工作集中,承担轻。2设备故障风险:用户电话互换机属电信级高安全、高可靠产品,产品通过
17、严格的电信级检测,安全性、可靠性极高;此外,由于布线上数据与语音分离,所以不会出现两种服务一断俱断地严重后果。3售后服务提供:IP话机方式终端技术含量高,维修困难,终端出现故障后一般都需返回厂家修理,维修周期长,对于传统的经营非终端产品的海外厂商,售后服务质量难以保障;而模拟话机方式终端为普通话机,技术普及,维修网点齐备,非常方便;4维护成本承担:为了防止终端故障带来的工作中断,IP话机方式必须购买一定数量的备件,由于终端价格高,并且只能采用同一厂商设备,导致备件库投资大,备件承担重,因此维护成本很高;而模拟话机方式终端简朴便宜,备件需求很小,维护成本低。从上面的分析可以看出,IP分机解决方案
18、可以实现大多数当前模拟分机VOIP网关解决方案所能提供的功能,但是,将付出的代价确是巨大的。即使是在这样的代价的前提之下,后者能提供的一些业务,IP分机方式还是提供不了或者提供不好。这也应当是国内外其他行业最终采用了后者的因素。因此,建议IP电话系统选择模拟分机VOIP网关的的实现方式。以下将以建议的实现方式进行描述。4.3. IP电话系统总体结构设计IP电话系统系统拓扑结构图如下: 基于总行、一级分行、二级分行的全行骨干网络系统,IP话音网络可以对骨干网络进行覆盖,提供总行、一级分行、二级分行间的话音服务。IP电话一期建设在总行节点与一级分行节点间,二期工程将在各一级分行至所辖二级分行之间建
19、立。 IP话音网络建好后可与我行全国特服号码95533、CALL CENTER、信用卡集中授权等互连,提供良好的语音通信平台。具体网络示意图如上。4.3.1. 总行语音节点总行作为全行最高管理机构,经常需要与省市分行联系,应支持较多的话路数。按照每个一级分行和总行之间开通12路话音来计算,总行的语音网关设备需要支持的语音路数为1238456路。但在实际工作中,出现刚好每个一级分行和总行之间都同时进行12路通话,导致456路电话所有使用的情况几乎是不也许的,从记录复用的角度出发,按照通常的话音设计,中继容量与用户数量之间的比例关系为1:5,因此总行语音网关至少需支持约90路语音(详见中国建设银行
20、骨干网络优化建设总体设计方案)。考虑到总行信达办公大楼和洋桥大楼之间的通话量较大,可以运用语音网关,通过IP网实现两个大楼的内部通话功能,这样不仅可以每年节省大量的市话费用,并且方便了行内办公;这样需在两个大楼分别配置支持120路电话的语音网关即可满足总行的通话需求。由于在总行有西门子的PBX互换机,可以提供E1接入,在信达大厦和洋桥大楼分别采用4条E1的数字中继与PBX连接,可以满足目前的规定。所以,在总行的语音网关的技术指标为:1、 语音网关须支持4个的E1接口,通过100M的局域网接口接入IP网络,考虑到将来发展的规定,各种接口要能方便扩充;应具有一定数量的预留插槽。2、 语音网关须支持
21、120路IP电话,并能方便扩充。3、 网关同时应支持多种编码和编码的商讨,如:G.711、G.729、 G.728、G.726、G.723.1等。采用的语音压缩率要高,通话质量要好,一般情况下,一路IP电话的带宽不应超过12K,要有Qos的控制。4、 与目前我行已实行IP电话系统分行的网关要能互连互通。在总行放置两台语音关守,分担负载,同时单个关守应具有管理全网网关的能力,分散因单个关守故障而引起的通信故障风险。所以,在总行的关守的技术指标为:1、 在功能上应具有提供地址翻译、带宽控制、许可控制、域管理功能、带宽管理、呼喊控制信令、呼喊鉴权和呼喊管理、用户认证、授权、帐户解决等服务;2、 按照
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