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IP电话网

    IP电话指在IP网上传送的具有一定服务质量的语音业务。
1.IP电话网基本模型
      IP电话网基本模型如图12所示,主要包括IP电话网关、IP承载网、IP电话网管理层面及PSTN/1SDN/GSM等电路交换网几个部分。
IP电话网基本模型
图12   IP电话网基本模型
      各部分主要功能如下。
     (1) IP承载网络:用于传送IP电话的承载网,它可以是公网,也可以是专网。鉴于服务质量等因素的限制,一些IP电话运营商都采用1P专网向公众开放IP电话/传真业务。
     (2) IP电话网关:完成对来自PSTN的语音业务流的编解码功能,并将压缩编码后的语音业务流打成包,通过IP承载网传给目的网关。它跨接在电路交换网和IP网之间,负责电路交换到分组交换的转换以及分组交换到电路交换的转换,相当于协议转换器和数据格式转换器。
     (3) IP电话网络的管理层面:主要由网守和用户数据库、结算系统组成,负责用户的接入认证、地址解析、计费和结算等工作。
     (4) 传统电路交换网的接入部分:包括电话网JSDN和数字移动通信网,它们构成了IP电话的主要接入部分。
IP电话网
2.IP电话通信流程
       IP电话业务按照通话方式可分为3种形式:电话到电话(PhonetoPhone)、计算机到电话(PCtoPhone)和计算机到计算机(PCtoPC)。目前,我国的IP电话网中大都采用H.323协议,因此下面以电话到电话为例,使用H.323协议简要说明IP电话通信流程。如图13所示,其中网守为H.323系统中一个域的管理者,具有认证计费、地址解析等功能。通信过程简述如下。
     (1)用户A呼叫网关A,根据语音提示输入认证信息和被叫电话的号码。
     (2)网关A向网守发送呼叫业务请求(H.323协议),将用户信息、业务类型和业务信息传递给网守。 
       (3) 关守检査用户的授权情况,确定该用户是否有权使用此种业务。授权认证可以通过记账系统的认证组件来进行,也可以由网守内部的功能完成,并返回允许/不允许接通的应答。
       (4) 网守向记账系统发送消息,请求用户的记账信息,也包含呼叫的信息。网守收到返回的用户记账信息后,向网关A发送可供连接的目的网关的地址信息。
       (5) 网关A和网关B连接,初始化通信进程,网关B向电话B发送呼叫应答消息(H.323协议),通话进程开始。
       (6) 当网关A和网关B检测到通话进程真正开始以后,网关A向网守发送一个呼叫开始信息(H.323协议),并附带上唯一的记账标识ID。
       (7) 网守向记账系统发送呼叫开始信息,记账系统返回确认信息作为应答。应答消息传送给网关A。
       (8) 通话结束时,网关A或者网关B检测到呼叫的结束,向网守发呼叫结束消息,并送关于该呼叫的相关信息,网守向记账系统发送呼叫结束消息,记账系统返回确认信息,确认信息送到网关A和网关B。
IP电话通信流程
图13  IP电话通信流程
3. IP电话网与传统电话网的比较
       (1) IP电话网的网络结构与传统电话网有相同的地方,即均釆用分级网络结构。我国的IP电话网一般采用两级网络结构,即顶级网守和一级网守,在业务量大的地区可根据需要再增加第三级结构,即二级网守,如图14所示。这样网络可以具有良好的可扩展性。顶级网守可以设在二三个重要的大城市,比如北京和上海,专门负责与其他运营者的IP电话业务网互通以及与国际业务的连接;而一级网守可以按省或大区设置,专门负责本区域内的呼叫寻址等工作。
       (2) IP电话网的编号和寻址方式与传统电话网差别很大,由于IP电话网是一个面向无连接的网络,还要考虑和PSTN之间的互连问题。因此,要把目的地的地址信息封装进IP数据包内,IP网络根据该地址信息釆用TCP/IP的寻址规则和协议进行寻址。 
IP电话网分级网络结构
图14    IP电话网分级网络结构
       (3) IP电话网中使用的信令种类比传统电话网复杂。其外部信令用于IP网与PSTN的互通,一般都使用PSTN的信令标准;内部信令用于IP网络内部的连接控制和呼叫处理,取决于承载传输网络的协议标准,对于IP网络,使用H.323等协议。