1、 江西省公用 IP 电话网可行性研究报告 一九九九年五月 目 录 一、可行性研究的依据和范围 1、 依据 1 2、 范围 2 二、 IP 电话的现状、标准、发展及问题 2 2.1IP 电话 的现状 2 2.2IP 电话标准 3 2.3IP 电话的发展 6 2.4IP 电话存在的问题 8 三、建设 IP 电 话网必要性与可行性 9 3.1 建设 IP 电话网的必要性 9 3.2 建设 IP 电话网的可行性 10 3.3 简要结论 11 四、 IP 电话网建设方案 11 4.1 总体方案 11 4.2 实验网业务类型 13 4.3 网关及关守的设置方案 13 4.4 实验网网路组织 16 4.5
2、协议与信令 24 4.6IP 网关的同步 27 4.7 号码与地址 27 4.8 基本业务流程 28 4.9 基本通信过程 29 4.10 拨号程序 31 4.11 用户身份认证 31 4.12 计费 34 4.13 网络管理 35 4.14 业务管理 36 4.15 服务质量问题 36 4.16 安全性 38 五、 实验网容量、电路估算及能力要求 38 5.1IP 电话网的容量及建设规模 38 5.2 网关与 IP 网络互连带宽测算 43 5.3IP 网关的安装地点 44 5.4 处理能力要求 44 5.5 网络的建设规模 45 六、设备配置及投资估算 46 6.1 网络节点结构 46 6.
3、2 设备配置 47 6.3 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 ITU TH323 建议 （ 5）部分相关部门、生产厂家及建设单位提供
4、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
5、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 2.1 IP 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（ Voice over IP,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。 I
6、P 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
7、，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 1.98 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： AT B、 话音
8、编码： G.711、 G.722、 G.728、 G.729、 G.723； C、 数据通信： T.120； D、 呼叫控制： H.225（包括信令、注册、分组打包等）； E、 系统控制： H.245（包括呼叫、功能协商等）； F、 实时传送协议： RTP/RTCP。 H 323 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 H.323 作为 Internet 电话技术的基础。 H.323 的系统结构包括： H.323 终端、网关（ Gateway）、关守（ Gatekeeper）、多点控制单元（ MCU）。 H.323 终端：提供实时的双向音频
9、、视频和数据通信。但 H.323 没有规定音频或视频设备、数据应用及网络接口。 网关：提供呼叫信令控制、信道信息的转换，以及 H.323 终端和其它 ITU终端的互连 技术。 S c ope of Re c . H . 323V i de o I/ O e qui pm e ntA udi o I / O e qui pm e ntU s e r D a ta A p p lic a tio n sT . 1 2 0 . e tcS ys t e m Cont r olU s e r Int e r fa c eV i de o Code cH . 261, H . 263A udi o Co
10、de cG . 711, G . 722,G . 723, G . 728, G . 729Re c e i veP a t hD e l a yS ys t e m Cont rolH . 245 Cont rolCa l l Cont rol H . 225. 0RA S Cont rol H . 225. 0H . 225. 0L a ye rL oc a l A r e aN e t w orkInt e r fa c e图 2-2 H . 323 协议栈关守：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
11、上述各部分， H.323 系统构成及其它终端的互通如下图 2 3 示意： 在 H.323 的系统结构中，值的一提的是 H.323 域的组成。 H.323 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 H.323 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 H.323 建议相比，具有简单、灵活的特点，不象 H.323 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
12、。 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。 2.3IP电话的发展 2.3.1 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
13、这种趋势并不是要用 Internet 取代电S c o p e o fH . 3 2 3NOTE A ga t e wa y m a y s uppor t one or m or e of t he P S TN , N- I S D N or B - I S DN c onne c t i on s .图 2 - 3 H . 323 系统构成Non- gu a r r a nt e e d Q O S L A NH.323t e r m i nalH.323M C UH.323Gat e ke e perH.323Gat e w a yH.323Ter m i nalH.323Ter m
14、i nalP S TNGu a r a nt e e dQOSLANN- I S DNB - I S DNH.310t e r m i nalop e r a t i ng i nH.321V.70Ter m i nalH.324Ter m i nalS pee c hTer m i nalH.322Ter m i nalS pee c hTer m i nalH.320Ter m i nalH.321Ter m i nalH.321Ter m i nal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
15、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。 2.3.2 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， I
16、P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 Forrester Research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
17、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 2.5。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、 Forrester Research、 Frost&Sullivan 和 Aberdeen Group 的预测，到 2000 年美国 IP 电话中，用于国内通信的业务量将达到 85 亿分钟 /年，用于国际通信的业务量将达到 40 亿分钟 /年。 2.3.3 标准的发展 H.323 协议一直在发展变化与改进完善之中，诸如
18、 Fast Connect 方式的推出、GK 与 GK 之间通信协议的争论等。 目前 H.323 最新版本 2，明年可能推出版本 3（包括 H.323 V3 和 H.225.0 V3），届时在 GK 互通问题等方面可能会有突破。 H.323 标准的内容亦不断丰富，如 H.323 Annex D（ Real Time Internet Fax） H.323 Annex E（ Call Connection over UDP） H.323 Annex F（ Single Use Terminal） H.323 Annex G（ Communication between Administrativ
19、e Domains） H.450.1（ Supplementary Services） H.450.2（ Call Transfer） H.450.3（ Call Diversion） H.450.4（ Call Hold） H.450.5（ Call park/Pickup） H.450.6（ Call Waiting） H.450.7（ Message Waiting）等。 随着这些标准的逐步推出和完善， H.323 系列的功能将更加强大。另外， IETF组织在 avt、 iptel、 mmusic、 fax、 sigtran等工作组中对 IP 电话相关的技术也一直在进行研究。 SS7 信
20、令和智能网技术在 IP 电话业务中的应用也有所进展。 SS7 Signaling Gateway、 SS7 overTCP 技术、 IN 与 Internet 结合技术等的发展亦应予以重视。 2.4IP 电话存在的问题 2.4.1 承载网络问题 TCP/IP 协议最初是为提供非实时数据业务而设计的。 IP 协议负责主机之间的数据传输，不进行检错和纠错。因此传统的 IP 网传送实时音频、视频能力较差。随着 IP 网络设备处理能力以及网络带宽的不断加大，目前的 IP 网络传送实时音频、视频能力已大大增强了。另外在提供 QOS 方面，一些相关的协议，如RSVP，以及网络中的控制方法，如流量控制、队列
21、管理、拥塞控制等已实现并可付诸实施。 应该注意的是， VOIP 的应用会对 Internet 有着极大的影响。八十年代后期，Internet 曾受到一系列阻塞崩溃的困扰，其原因是 ICP 流控制和错误恢复造成网络缺陷。“慢启动（ SlowStart）”特征的引入就是为了消除这个毛病，目前在所有的 TCP 应用中都被采用。如果 VOIP 在 Internet 上被大量使用，由于 VOIP 主要采用了 UDP，将会有相当部分的 Internet 流量没有慢启动的限制，对于 Internet的影响后果尚不得而知。 Internet 本身的问题反过来又影响着 VOIP 业务。由于 Internet 的
22、流量和流向极其动态化，因此在 Internet 上部署 VOIP 应当慎重仔细，应该考虑如何保证 IP电话的通信质量问题。在普通电话网上，时延带来的影响很小。但在 IP 电话业务中，网络和网关 带来的时延都可能会严重地影响通信的质量 。这就要求运营商必须通过在网络中实现 QOS 的服务来实现带宽的合理应用，从而满足 IP 电话业务对于实时性的要求。 2.4.2 标准及互通问题 IP 电话的互通性问题，包括产品的互通和业务的互通是制约 IP 电话发展的最大的障碍。影响互通性关键的问题是有关 IP 电话的标准还处在不断的发展和完善当中， 1999 年随着 H.323 第三版本的制订，将是解决互通性
23、问题最关键的一年。预计在此之后各个 IP 电话设备厂家在产品互通性方面将得到较大的改善。IP 电话运营商之间的业务到和结算也是亟待 解决的问题，运营商之间必须签署合作协议，使用户可以享受到象传统电话服务一样更大范围内的服务。 目前 IMTC 的有关 IP 电话的服务互操作性执行约定（ Service Interoperability Implementation Agreement）在发展之中，目前已有 1.0 版本的内容。另外， TIPHON也定义了 Open Settlement Protocol OSP 用于解决域间或是不同运营者之间的用户漫游、呼叫路由、计费结算等问题。 三、 建设 IP 电话网必要性与可行性
