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企业语音通讯新革命 VOIP探讨分析

2007-12-24 13:08:40   报告业务: 010-65667912

随着IP网络的日益普及和网络带宽的不断增加,让人们沟通更顺畅。与之带动数字生活形态改变,让网络使用者从信息走向创新。对企业而言,企业的信息建设不再局限在简单的IT应用建设,而是致力于以业务驱动为目的,来进行IT的建设,其中牵涉的技术已经不再是各个单项技术的简单叠加,而是,在布局设计时,就必须以业务的效率提高、客户关系的管理更有效、企业内部沟通更畅通等业务特性的改善作为切入点以及最终目的。其中,企业语音通讯方案也成为目前业界的热门话题。

传统的企业语音通讯一般是通过基于电路交换的PSTN网络来进行实时语音通话和传真业务,而数据通信业务则是基于拨号上网,X.25,帧中继,ATM,IP等等。而网络电话(Voice over IP)作为21世纪新一代通信网络发展起来的具有代表性的应用技术之一,倍受越来越多的企业和营运商青睐。

VOIP的优势

企业中部署VOIP有明显的优势,不仅使得多个不同的网络可以融合到同一个物理基础设施上并且只需要执行一个协议(即IP协议),而且还使得网络得以开放,从而可以向企业员工和客户提供各种新兴的基于IP的业务与应用。这一系列新的业务包括基于IP的传真,多方会议,统一标准的消息接发,find-me/follow-me业务,基于Web的呼叫/接触中心,电子商务,客户支持业务,支持虚拟或远程工作者等等。

很多公司至今仍采用并行三条网络的部署:一条用作语音传送,一条用作电话会议,另一条用于数据传输。而采用综合语音网络能给企业带来巨大的好处,IP电话既可将这三条网络整合在一起,又能降低应用主机的费用,还能将数据和语音的应用整合在一起(如电子邮件和语音邮件的整合),并且通过便捷的移动性和远程接入,让工作变得更加灵活。综合数据语音网络能通过消除冗余的网络基础结构、简化管理和维护,以及优化合并IT人员来降低企业的总体成本。

部署VOIP所需及分析

企业的IP网络或者企业内部网必须得以合理的设计,从而符合甚至超过分组包传输时延、抖动、丢包率等服务质量的限制。这样就可以保证企业内部任何地方VOIP服务的质量、有效性和可靠性都合符要求。

接下来文章将同大家讨论企业内部部署VOIP所必须的网络终端、接口和网络元素,让大家对VOIP有更深刻的了解。

1. IP电话网络的主要设备功能

IP电话是基于个人计算机、智能数据处理器、以及实时操作网络软件/系统的电话设备,这种电话设备就类似简易老式电话业务或综合业务数字网络。它可以用于处理来自任何通信应用业务提供商(CASP)的实时语音通信,并且在基于IP的分组通信网络上传输实时话音信号。

IP电话网络的主要设备为IP电话网关、网守。

网关是跨接在电路交换网和IP网之间的设备,它的主要功能为:

完成PSTN、ISDN、移动网侧的呼叫建立和释放,以及IP网 络侧的呼叫建立和释放。
 
完成语音编码和打包、回声消除、静音检测并提供收端缓存等功能。
 
完成语音编码方式的转换和信令协议的转换。
 
能够在通话开始时采集计费信息,并在通话结束时或定期向计费/认证中心传送计费信息。
 
能够自动识别语音、传真业务。
 
实现T.30和T.38通信规程。
 
实现H.323、H.225、H.245、RTP、RTCP、No.7信令(ISUP和TUP)、DSS1、中国一号等协议。
 
能够支持多种语音编码,包括G.711、G.723、G.729和 GSM编码。
 
提供用户交互信息和查询。
 
具有与网管设备的接口,完成配置、统计、故障查询、告警等功能。
 
具有外同步接口,与现有同步网连接。
 
网络QOS的测试。
 
能够根据主叫号码判断该类用户是否可以通过中国移动的IP电话网关使用IP电话业务。
 
对于IP电话卡业务,当卡内的余额不能支持最小计费单位时,网关应可以按秒实时断线。
网守的主要功能为:

地址解析:地址映射可以在网守处实现,也可以在网关处实现。
 
支持H.323、H225、H245协议和RADIUS协议。
 
带宽管理(可选)。
 
呼叫控制。
 
提供安全性管理。
 
提供路由管理。
 
具有与网管设备的接口,完成配置、统计、故障查询、告警等功能。
现在许多IP电话已经建立在多口以太网集线器上以支持局域网的无缝连通,P电话和SIP电话的可用特征和功能包括呼叫转移、电子邮件、即时通信(IM)、离线消息、一键通(Click-to-Dial)等等,比传统的PSTN更加适合支持商业通信环境所需高效的特征和功能。

企业级IP电话系统的核心产品称为IP-PBX,即以开放的数据网包交换技术实现专用PBX语音服务的全部或部分功能,与现有的数据网络无缝集成。IP-PBX不仅可以使内部的数据网和语音网合二为一,还可以满足保持企业持续运作和蓬勃发展的全方位的需求,同时降低相关的整体费用,使企业能够以经济、可管理的方式获得所有的功能。通过IP-PBX,IP专用线路或IP中继线能够在不同地理位置的内部互连,为使用企业带来两大好处,一是使得公司总部的高级呼叫控制能力对于远程部门的员工同样可用;二是允许员工在不同的地理位置上进行IP电话会议,却避免了长途电话的开销。

    传统模拟中央交换机(analog Centrex)和综合业务数字网络中央交换机(ISDN Centrex)负责呼叫控制功能的组件是装置在位于中心办公室的CLASS-5交换机上。例如,在一个企业的语音通讯环境中,每23(T1-PRI)或24(T1-CAS)个电话终端就需要一条专用线路T1。这样的系统在维护成本高的同时还可能仅能提供一个功能有限的或私有的中央交换机组件。

    而传统的PBX或新兴的IP-PBX中,这些功能模块通常配置在用户侧的网络元素上,而且通过一条或多条专用线路T1(传统PBX)或DSL(新兴PBX)连接到中心办公室,用PSTN的连接。还有,在相同的链路中,DSL还能支持语音和数据的传输,维护链路的成本也远远小于维护T1所需的代价。基于IP-PBX能够支持Internet连接,且呼叫控制能够在本地装载,因此每23(T1-PRI)或24(T1-CAS)个电话终端就不再需要一条专用线路T1的支持了。

传统Centrex服务

传统PBX服务

  基于IP网络的无处不在的可用性,模拟中央交换机和综合业务数字网络中央交换机正逐渐向基于IP的中央交换机(IP Centrex)过渡。IP CENTREX将CENTREX业务的传统优势与IP电话的优势相结合,这些优势之一就是接入能力的增强,宽带接入可同时为多个呼叫提供分组语音流的承载;而当没有呼叫时,这些带宽又可用于LAN之上的高速数据会话。为了提供基于IP的中央交换机服务,运营商需要能够为用户提供高质量(能够有QoS保证)的宽带(基于DSL,T1,以太网等)IP链路,而不是只提供昂贵的TI专用线路来支持语音传输。另外,为了支持传统电话和传真机,还需要在用户侧部署IP-PSTN网关,这种网关能够提供从传统的时分复用(TDM)域向IP域的信令和媒体的转换。这种转换有效利用了服务提供商的IP网络的一些诸如IP-PSTN GW,VOIP CC软交换等等的网络元素,从而实现了基于全IP的互通和融合。下图显示了从传统的中央交换机业务向基于IP的中央交换机业务转换的一个具有可行性的解决方案体系结构。

IP-Centrex解决方案体系结构

    由图可以看出,IP-Centrex基于用户客户端的基础设施以求最小化,而运营商对此的投资回报则会相对较多(Internet服务提供商,ISP相对较少,而电信运营商更多)。也就是说,让用户以最小的投资获得更大的回报,提高了效率。

    一旦企业部署了IP-PBX使用,就可以在特定数据网络基础设备部署IP网络元件或设备,这样可以减少布线和管理的复杂度,还能够降低物理覆盖区的需求。而且,IP-PBX不仅能够支持IP电话的灵活性和有效性,还能支持局域网和广域网上的点对点VOIP服务。另外,IP域的网络元件使用开放的基于Web网站的接口标准来维护呼叫控制,业务的提供和管理。因此,它能够相对更快更简单的管理软件升级和为企业推出新的业务组件等。下图说明了一个现存的基于电路交换的PBX增加了一个嵌入式的VOIP呼叫控制器和通向公共交换电话网络(PSTN)的网关线路卡之后,如何向基于IP的PBX转换的体系结构。

IP-PBX解决方案体系结构

3、 安全高质的IP-VPN、基于WEB的呼叫中心

    IP-VPN是基于IP的虚拟专用网络设备,其作用是利用电信链路或共享Internet中继线来提供点对点的专用逻辑信道,支持在宽带IP链路上传输融合的实时通信和数据业务。宽带IP链路可以是一个数字用户线路,一个附装在有线电视上的线缆调制解调器(CATV),一个无线的或以太网本地环路,或异步传输模式(ATM)之上的IP,或光纤激光器之上的同步光网络(SONET)等等。企业内部建立起自己的IP-VPN方便员工、呼叫中心代理和差旅人员的使用。可以说基于IP-VPN的VOIP业务主要益处是能够方便远程工作者(在家或者其他地方)使用和公司中心部署的VOIP设施和服务。

IP-VPN和VOIP解决方案

    所有基于IP的业务都一样,安全性和服务质量的保证都是最为主要的问题。为了满足安全性的需求,企业应在终端提供完善的鉴权、加密解密、隧道和防火墙机制。而对于服务质量的要求,我们有必要对通过网络的IP分组进行接入控制和带宽分配。通过嵌入软硬件加强IP-VPN设备的安全性和服务质量是必须的。

    目前,国际互联网工程任务组(IETF)和国际电信联盟(ITU)已经制定了系列的标准和草案来实现基于IP的安全性和服务质量控制。例如:

  • 基于PKI (Public Key Infrastructure)的数字认证,用户鉴权、授权和计费的Diameter和Radius协议等都可以用于用户和终端的鉴权。
     

  • IETF的IPSec采用了基于多路数字加密标准(DES,三重DES比较常用)的消息加密机制,通常提供128位键字(key)。
     

  • 基于包头压缩和加密的点到点隧道协议(PPTP),二层隧道协议(L2TP)等提供信息隧道技术。
     

  • 基于TCP/UDP端口、IP地址、协议类型、业务、接口等的分组包过滤机制、有状态的分组包检测、服务登录、网络地址转换(NAT)等机制可以被用作构建防火墙服务。

  为了支持服务质量保证,IETF的区分服务(Diff Serv)、综合服务(IntServ)、以及结合二者优点的资源预留协议(RSVP),多协议标记交换(MPLS)已经趋于成熟。

    基于Web的呼叫中心不仅实现了商用和运营级的VOIP服务,而且继承了IP电话的灵活性等天生优势。Web上的VoIP呼叫工作原理为:客户填写一些基本的客户资料后,点击呼叫按钮呼叫座席员。如果用户的资料已经在数据库中的话,座席员就可以直接从浏览器上看到与该客户相关的信息;如果用户是第一次进入呼叫中心,座席员的浏览器上就会发出提示,向客户询问并记录客户信息。对客户来说,只需要一台接入Internet的多媒体电脑和免费的客户端软件就可实现Web浏览和交谈功能。在呼叫中心支持IP电话和VOIP业务使得添加、移动和改变工作站,以及远程呼叫代理员接入变得简单可行。此外,通过使用ANI/DNIS和基于IP网络的用户信息实时检索,呼叫中心代理员能够低成本、个性化地和客户进行交流。特别是对于在不同时区和地理位置的部署多个呼叫中心站点的情况,通过IP进行互连互通,能够实现高效低成本的管理和维护。Web呼叫的引入对于企业而言使得他们更加容易开发和发布各种新的基于IP的业务与应用。这些业务包括基于Web的内部协作(呼叫中心代理员之间)和外部协作(呼叫中心代理员和客户之间)、基于浏览器的网络和业务管理、聊天和即时消息、基于Web的点击拨号(Click-To-Dial)等等。基于Web的呼叫中心还可以被用来构建虚拟呼叫中心,以支持更为高级的呼叫控制和业务交付。这样的呼叫中心不仅可以在地理位置上跨越全球不同的时区,而且还可以低成本地实现不间断客户服务。

    结束语:VOIP的逐渐成熟,也吹响了下一代企业网络发展的号角。下一代企业网络(Next-Generation Enterprise Networks,NGEN)不仅应该保证当前企业网络所能够提供服务,而且还应该平滑地支持移动性和多媒体应用。而且,其架构应该向灵活、自适应、自配置和互操作的设计目标演进。充足的带宽和QoS保证,是用户对安全性和可用性的期望所在。下一代企业网络的演进方向是将目前分离的PSTN和Internet网络融合为一个基于全IP的高性能、可靠、可扩展、QoS感知的网络。

 



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