案例42： 基于高校IP网络的语音通讯系统工程案例
1.1 数据网现状
十一五期间，国家教委启动了“校校通”工程，学校的网络和信息化建设取得了高速发展，特别是大中专院校基本上实现了全校园的IP网络覆盖，解决了学校的教学、管理、办公、生活等各方面的应用。近两三年来，随着电信运营商的光进铜退战略的实施，校园IP网的带宽扩容，出口带宽的增加，可以快速、低成本地承载更多的应用。
1.2 语音网现状
目前学校的固话语音通讯基本上采用两种方式：
一种是租用电信运营商的虚拟网（Centrex）业务，采用双纤线到桌面和模拟普通话机终端，每部话机收起一定的保底话费；另一种方式是学校自建一套传统的TDM PBX程控交换机，向运营商申请若干路数的外线中继，实现外线收费、内线通讯免费。
1.3 当前校园固定电话系统的问题和不足
Ø 固话费成本较高——目前校园IP网络与固话网络是各自独立，线路资源与管理不能均共享，成本自然较高，高成本最终均体现的话费上；
Ø 跨校区通讯问题——10年来的高校扩招，普遍存在着校园面积很大或多校区问题，如何在大校区、跨校区之间建设一个统一、低成本的通讯系统是非常必要；
Ø 固话扩容不方便——传统PSTN电话端口非常有限，学校规模扩大后，人员增加、办公场搬迁等都涉及到原有电话线路的增加、移机等问题，业务申请、施工工程等都很麻烦，而且经常不能一次完成，增加了大量工作和施工成本；
Ø 费用控制不方便——学校是一个相对开放的环境，固话安装的地方很多人都可以去，势必造成话机费用管理复杂，即使采用IC话机往往不方便教师的使用，影响工作；
Ø 校园通讯服务盲点——随着手机的普及，校园内的公共电话点越来越少，对于经济条件较差没有手机的学生或校园内没手机的服务工作人员，打电话就很不方便；
Ø 增加通信增值业务困难——由于大校区、跨校区问题，会议电话、视频教学、校园一卡通等各种教学、办公、管理手段就很实用，在IP网与通讯网各自独立的情况下，建设、使用和维护就即费事又费钱。
根据上述分析和学校实际情况，建设基于校园IP网络的固话语音通讯系统，在网络上最大变化是固话和数据网络共享，可以很好地解决上述校园固定电话系统存在的问题。
建设校园IP电话语音系统，即有明显效益：
Ø 建立可控、灵活的通讯系统——在用户数量、号码资源分配、移动改号、费用控制、异地跨区通讯和系统管理等各方面，学校可以有更多的管理权限，同时又不影响运营商大网的稳定和安全；
Ø 网络资源共享降低成本——在校园IP网的基础上承载话音，较大幅度降低建设维护成本；
Ø 方便扩展增值业务，提高工作效率——快速扩展电话会议、视频通讯、与校园一卡通等IT系统对接，提高校园信息化水平；
Ø 顺应下一代网络发展趋势——语音、视频及数据网络的融合应用，是网络通讯发展方向，可以扩展成教学的体验系统。
3.1 系统概述
本系统针对校园网的资源现状和需求特点设计，在校园网基础上，为学校提供语音、及视频通讯服务。
本系统为学校提供一个可自主管理的综合通讯系统，具有实施简单、使用管理方便的特点。在校园网上运行该系统，现有计算机网络和语音通讯网络不需要做大的变动，既不影响数据业务运行，也不影响原有的语音、传真等通讯业务；用户原有使用习惯无须更改，还可实现对语音通讯业务的集中统一管理。
3.2 系统网络拓扑
Ø 整体组网拓扑图如下：
Ø 运营商接入方案如下：
Ø 楼宇部署方案如下：
该系统分为主校区和分校区两部分，不同校区之间通过校园网专线或互联网连接。
校本部的建设方案：
将核心设备智能IAD，以及相关的服务器，如计费系统、卡号系统、会议服务器、录音服务器等安装在校本部的中心机房，网管系统可以安装在本地中心机房，也可以安装在中移动的局端机房进行远程管理。其中卡号系统、会议服务器、录音服务器等增值业务属选配系统，可以根据学校的需求决定是否安装。核心设备及服务器通过IP方式直接联到校园IP网。
运营商电话中继接入方案：
星网的智能IAD具有多种中继接入方式，包括E1数字中继、PSTN模拟中继、IP中继等。目前中移动主要提供IP中继接入到中移动的IMS局端，其他方式的中继可以根据实际需要，联接到其他运营商，实现多运营商的用户端融合，达到话务分流或收敛。
楼宇接入方案：
在校园网中，从中心机房到楼宇（教学楼、宿舍楼、办公楼等）一般都已通过光纤建好线路，并在楼宇或楼层安装汇接交换机，为桌面或房间提供IP宽带接入。可以用两种方式提供电话接入，两种方式可灵活组合使用：
（1）、全网利用原有的IP网络，只要在用户端桌面或房间提供单口语音网关或IP话机。语音网关或IP话机集成上下行两个网口，上行口联接楼层交换机，下行口为PC机提供接口，上下行口实现桥接。语音网关提供一个POTS普通电话接口。这种方案的最大好处是节省大量的布线工程和成本。
（2）、在楼宇或楼层汇接处，安装相应端口数的语音网关，语音网关提供若干数量的POTS普通电话接口，语音网关上行直接联入楼层交换机，下行通过电话线到桌面或房间，联接普通话机。这种方式可以集中部署，适合于原有已布好电话线的场合，在不考虑布线成本的情况下，单线成本较上述方案低。
分校区接入方案：
分校区可根据实际规模采用两种方式：
（1）、规模较小的分校区，可以参考教学楼宇的做法，部署语音网关或IP话机，统一注册到校本部的智能IAD上。
（2）、规模较大或跨地区的分校区，可以增设一个独立的智能IAD，分校区里的建设方案可参照校本部的方案。校本部与分校区的两台智能IAD可以设置一条IP对等中继路由，实现无缝联接。
3.3 系统部署说明
3.3.1设备部署说明
Ø 核心控制设备智能IAD
部署一套核心控制设备智能IAD于校园网中心机房，该设备是整个语音通讯系统的管理控制中心，主要完成用户认证、号码资源分配、业务开通、呼叫控制等功能。
Ø 语音网关IAD、AG
IP语音网关的功能是为普通模拟话机、传真机等终端提供IP网的接入，下行提供普通电话线接口，上行用以太网口接入到校园网中，通过SIP协议与智能IAD联接。语音网关的部署将根据各区域（楼宇、楼层、房间）实际用户规模，可灵活部署不同端口容量的语音网关于校园网中心机房、办公或教学楼层、宿舍、实验室、图书馆、食堂等需要需要安装固定电话的地方。
Ø IP话机
可部署在任一有网络端口的办公桌面，作为语音通讯的终端设备，使用方法类似于普通模拟电话机，在核心控制设备智能IAD上设定每部电话的呼叫权限（如内线呼叫、市话呼叫、长途呼叫等等）。IP话机集成上下行两个网口，上行口联接楼层交换机，下行口为PC机提供接口，上下行口实现桥接。部署IP话机方案的最大好处是节省大量的布线工程和成本。
Ø 视频电话
可部署在任一有网络端口的办公桌面，作为多媒体终端设备，除了提供语音外，还可提供视频电话，多媒体信息发布、查询，视频会议电话、视频监控等功能。视频话机的联接方式与IP话机相同。
Ø 计费系统（可选）
若需要对本地的话费进行计费和控制，建议在校本部中心机房安装一套计费系统，该系统可以设置费率、话机的呼叫权限（长途、市话、内线）、话机的费用额度、话机的呼叫日志等各项功能，学校可以很方便地自主管理每部话机。
Ø 卡号系统（可选）
卡号系统是星网面向企业、学校等用户提供的对虚拟卡号进行集中认证、统一管理、实时计费的可运营软件系统。该系统主要为校园里没有手机的用户，或者教职工的工作方便提供电话服务。
通过部署卡号系统，用户只需在话机上输入相应的卡号、密码，验证成功后即可拨打电话。卡号系统实现了：卡号管理、费率组管理、号段管理、呼入管理、呼出管理、在线管理、用户管理、日志管理、数据库管理等功能。
Ø 电话会议系统（可选）
电话会议系统是星网针对企业、学校、政府等用户设计的基于IP网络的电话会议系统，该系统可与智能IAD灵活组网，支持丰富的会议类型、灵活的会议管理、自由的会场控制等功能，有效提高用户沟通效率、降低沟通成本。电话会议系统支持永久型、预约型、临时型、重复型等会议类型；支持多种会议角色：系统管理员、会议管理员、会议主持人和会议参与者；支持传统的被动式会议外，还支持主动会议，会议管理员可通过WEB，会议主持人可通过键盘邀请会议参与者；支持会议日志查看和下载，支持会议是否录音以及录音文件管理，还可以进行会议附加属性的配置。
3.3.2号码资源规划
统一规划分配全校的内线电话号码资源，原则上建议不同校区规划不同号段，不同院系用不同号段，如校本部管理部门规划8XXX号段，某学院规划6XXX号段，分校区规划3XXX号段。号段规划对于整个系统管理和使用是很重要，在建设初期必须规划好，具体规划可根据不同学校的实际情况进行。
部分电话，可能需要一机双号（一个市话号、一个内线号），甚至一机三号（两个运营商的市话号、一个内线号），这些需求均可在智能IAD上进行设置实现。
3.3.3拨号规则
Ø 内线之间呼叫，直拨分机号码；
Ø 内线呼叫外线，加拨出局前缀（如“9”、“0”等）；
Ø 外线呼入总机号码，听到自动话务台的语音提示后，再拨分机号码；
Ø 对于“一机双号”话机，不论呼叫内线、外线电话，或接受外线电话呼入，直拨即可。
3.4 系统功能特点
3.4.1基本功能
Ø 实现内部通话——系统内部所有话机之间通讯免费，与地点无关；
Ø 与市话、手机互通——通过运营商的中继，校园IP网的电话网络与传统电信电话网络实现互通；
Ø 实现PBX功能——支持呼叫转接、呼叫转移、呼叫等待、呼叫保持、三方通话、来电显示、互动式语音服务等PBX的各种补充业务功能；
Ø 自动话务台功能——集成了自动话务台功能，可设置灵活的交互式语音应答，以满足外线呼叫内线需求；单个系统可支持多个自动话务台，学校可以设立统一的话务台，也可以根据分校的特点设定不同的话务台；
3.4.2计费与控制功能
Ø 呼叫细节记录（CDR）功能
支持详细的呼叫记录，并具有灵活的查询功能，例如查看呼叫日志、呼叫比较、查看月流量、查看日流量、呼叫记录查询、导出记录文件。
Ø 计费统计功能
提供灵活的费率设置功能，根据呼叫细节记录，可以生成直观的费用统计报表，使个人及部门的通讯费用情况一目了然。
Ø 话费控制功能
可以对每个部门甚至个人在指定时间段的费用进行有效控制，一旦超出限额就立即切断呼叫，使学校能够自主控制通讯费用。
Ø 呼叫控制功能
针对每一部电话都可以设置呼叫权限，如内线呼叫、市话呼叫及长途呼叫等。
3.4.3增值应用功能
Ø 统一通信录
在服务器端建立统一通信录服务，可以极大方便校园内的通话服务。这项服务的终端一般采用IP话机或视频话机，才能显示和查询姓名、电话号码，以及通信录下载等功能。
Ø 电话会议
可以根据需要，灵活扩展电话会议或频视会议增值业务功能，用户可以随时随地召开跨部门、跨地区会议，而无需占用会议室，无需发生交通费用。
Ø 视频电话
借助系统配套的视频话机，双方只要拨通电话，即可实现面对面的沟通交流。
Ø 卡业务功能
扩展卡业务管理软件，可以将校园内的任意一部电话变成公共电话，教师、学生或校园服务工作人员到校园的指定地点申请一个帐号并存入一定金额，即可在学校的任意一部电话上使用，很好地解决没有手机或手机没电的通讯需求。
Ø 移动办公
如果核心控制设备智能IAD配置了公网接入功能，当教师不在校园里时，也可以通过互联网，利用PC上的软件IP电话接入校园IP网的语音通讯系统，与校内同事进行免费通话。
3.4.4系统管理功能
Ø 多种远程管理方式
支持WEB、TELNET等多种远程登录管理方式。
Ø 网管系统及安全控制
系统配套网管系统，可对系统内的设备进行有效管理，可及时发现故障，远程维护管理及用户行为控制等各种管理，保证系统安全稳定运行。
网管系统可以建设在中移动的局端机房进行远程管理，也可建设在校本部的中心机房，建议建设在运营商的局端机房。
IP语音通讯系统具有较强的网络环境适应性，校园网基本不需要进行特别改造就可以方便运行。下面针对数据网和语音网分别说明。
4.1 对现有数据网的适应性
Ø 局域网
校园内部局域网络具备带宽高、时延小、资源丰富等优点，是运行IP语音通讯系统的理想网络环境。
Ø 广域网
一般的校园网都包含了广域网接入通道（如光纤、LAN等），以承载远程教育、公众访问等业务；广域网接入通道的带宽通常比局域网会小一些，然而对于IP语音通讯系统的运行还是显得的很充足。
尽管校园局域网与广域网之间设置了安全防火墙，但IP语音通讯系统还是可以方便的搭载在现有的网络系统上，为广域网用户和局域网用户之间的语音通讯提供便利。
Ø 专网
相对于公网，学校专网具有安全、可靠、带宽有保障等优点，它相当于将学校局域网延伸到了异地。在这样的网络上运行IP语音通讯系统也是比较理想的。
4.2 对现有语音网的适应性
利用已有的通讯资源，IP语音通讯系统可通过“语音网关”、“E1数字中继网关”等设备与运营商PSTN网络或学校原有通讯系统对接，实现互联互通。
Ø 直拨电话线路
原有的直拨电话线路保留部分，IP语音通讯系统与PSTN系统的对接后，多余线路可撤除以降低费用开支。至于保留多少线路，可以根据内外通讯业务量的多寡实时调整，也可以根据经验收敛比估算。比如经验收敛比取值1：10，对于100部分机的规模，保留10条直拨电话线路作为内外通讯使用。
对于一些重要的对外联系电话，也可以通过“一机双号”技术改造，该电话既保留了PSTN直线电话号码，又分配新的分机号码，同时实现直线电话和分机电话双重功用。
Ø E1数字中继线路
IP语音通讯系统还可以保留原有的E1数字中继线路，作为IP语音通讯系统与PSTN系统的对接通道。
Ø 传统PBX（程控交换机）
如果原来已经投资了传统PBX，引入IP语音通讯系统不但可以保护这部分投资，还可以为旧系统注入新的通讯活力，使旧系统用户分享IP语音通讯系统带来的便利。
IP语音通讯系统支持两种方式与传统PBX对接：1）采用普通语音网关与PBX的FXS/FXO接口互连；2）采用E1数字中继网关与PBX的E1接口互连。
