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IP電話指在IP網上傳送的具有一定服務質量的語音業務。 1.IP電話網基本模型
IP電話網基本模型如圖12所示,主要包括IP電話網關、IP承載網、IP電話網管理層面及PSTN/1SDN/GSM等電路交換網幾個部分。
圖12 IP電話網基本模型
各部分主要功能如下。
(1)IP承載網絡:用于傳送IP電話的承載網,它可以是公網,也可以是專網。鑒于服務質量等因素的限制,一些IP電話運營商都采用1P專網向公眾開放IP電話/傳真業務。
(2)IP電話網關:完成對來自PSTN的語音業務流的編解碼功能,并將壓縮編碼后的語音業務流打成包,通過IP承載網傳給目的網關。它跨接在電路交換網和IP網之間,負責電路交換到分組交換的轉換以及分組交換到電路交換的轉換,相當于協議轉換器和數據格式轉換器。
(3)IP電話網絡的管理層面:主要由網守和用戶數據庫、結算系統組成,負責用戶的接入認證、地址解析、計費和結算等工作。
(4)傳統電路交換網的接入部分:包括電話網JSDN和數字移動通信網,它們構成了IP電話的主要接入部分。
IP電話業務按照通話方式可分為3種形式:電話到電話(PhonetoPhone)、計算機到電話(PCtoPhone)和計算機到計算機(PCtoPC)。目前,我國的IP電話網中大都采用H.323協議,因此下面以電話到電話為例,使用H.323協議簡要說明IP電話通信流程。如圖13所示,其中網守為H.323系統中一個域的管理者,具有認證計費、地址解析等功能。通信過程簡述如下。
(1)用戶A呼叫網關A,根據語音提示輸入認證信息和被叫電話的號碼。
(2)網關A向網守發送呼叫業務請求(H.323協議),將用戶信息、業務類型和業務信息傳遞給網守。
(3)關守檢査用戶的授權情況,確定該用戶是否有權使用此種業務。授權認證可以通過記賬系統的認證組件來進行,也可以由網守內部的功能完成,并返回允許/不允許接通的應答。
(4)網守向記賬系統發送消息,請求用戶的記賬信息,也包含呼叫的信息。網守收到返回的用戶記賬信息后,向網關A發送可供連接的目的網關的地址信息。
(5)網關A和網關B連接,初始化通信進程,網關B向電話B發送呼叫應答消息(H.323協議),通話進程開始。
(6)當網關A和網關B檢測到通話進程真正開始以后,網關A向網守發送一個呼叫開始信息(H.323協議),并附帶上唯一的記賬標識ID。
(7)網守向記賬系統發送呼叫開始信息,記賬系統返回確認信息作為應答。應答消息傳送給網關A。
(8)通話結束時,網關A或者網關B檢測到呼叫的結束,向網守發呼叫結束消息,并送關于該呼叫的相關信息,網守向記賬系統發送呼叫結束消息,記賬系統返回確認信息,確認信息送到網關A和網關B。
圖13 IP電話通信流程
3.IP電話網與傳統電話網的比較(1)IP電話網的網絡結構與傳統電話網有相同的地方,即均釆用分級網絡結構。我國的IP電話網一般采用兩級網絡結構,即頂級網守和一級網守,在業務量大的地區可根據需要再增加第三級結構,即二級網守,如圖14所示。這樣網絡可以具有良好的可擴展性。頂級網守可以設在二三個重要的大城市,比如北京和上海,專門負責與其他運營者的IP電話業務網互通以及與國際業務的連接;而一級網守可以按省或大區設置,專門負責本區域內的呼叫尋址等工作。
(2)IP電話網的編號和尋址方式與傳統電話網差別很大,由于IP電話網是一個面向無連接的網絡,還要考慮和PSTN之間的互連問題。因此,要把目的地的地址信息封裝進IP數據包內,IP網絡根據該地址信息釆用TCP/IP的尋址規則和協議進行尋址。
圖14 IP電話網分級網絡結構