Polylink ECM 3.0软交换系统介绍

||2005-09-26

一、系统概要

1、概要说明

　　Polylink eTalkTM 3.0软交换系统全面支持H.323 协议和SIP协议，针对Internet 和现有VoIP 系统的特点，为电信运营商和企业用户提供向NGN（下一代网络）平滑过度的集VoIP 交换、管理于一体的电信级系统平台。它的推出使电信运营商（虚拟电信运营商）构架一套低成本、高可靠性、高可管理性、高灵活性的开放式系统成为可能。

　　系统的核心除了具有注册认证、记录维护、呼叫建立和路由管理等基本功能之外，还有如RTP 包交换、NAT反穿透、负载均衡、最佳路由选择、SoftIVR以及面对预付用户的充值卡发行管理系统、基于Web的统一管理界面、安全管理以及优秀的网络管理和预警等功能，能适应目前国内外各种复杂网境。eTalkTM 软交换采用管理和运行相结合的运行模式，各个模块在同一系统平台上分布运行，从而保障系统的高性能。另外强大友好的网管和故障处理系统界面，也大大提高了网络管理的效率。

2、系统特点

• 符合ITU-T H.323 V4和IETF SIP RFC3261标准， 与现有VOIP网络无缝互联
  
  
• 支持所有的Internet接入方式，包括DDN、ADSL、Cable、LAN、拨号等
  
  
• 全部采用Linux操作系统，安全可靠
  
  
• 采用后台Oracle9i数据库方式，实现自动控制机制，避免人为操作失误
  
  
• 采用模块化管理，提高系统的可维护性及可扩展性
  
  
• 采用分布式结构，提高系统的处理能力
  
  
• 支持准确的实时Radius计费认证记账功能
  
  
• 采用全Web与用户交互，为用户提供实时Web查询
  
  
• 支持NAT穿透
  
  
• 支持呼叫转移功能
  
  
• 支持SoftIVR，为全网提供语音信息服务
  
  
• 支持后付、预付等多种业务模式，预付平台采用精密算法，支持同时多路计费
  
  
• 网管系统提供详尽的实时跟踪诊断呼叫的信息及话务统计报表提供telnet管理NAT下终端设备
  
  
• 注册呼叫认证，采用MD5加密方式
  
  
• 支持转接互不相通的两个网段的呼叫
  
  
• 支持带内以及 T38 T30 传真
  
  
• 支持基于策略的动态负载均衡和路由优先级选择及路由重置功能，可提供大型网络解决方案
  
  
• 号码转换支持通配符

3、系统构架

图一：系统构架示意图

3.1 系统的构架层次

图二：系统构架及层次关系示意图

• 接入网络层(Access Network):
  　　用户接入边缘层，即最终用户终端的接入端网络，可以是ADSL、Cable、WAN等。
  
  
  
• 信令处理和多媒体包交换层(PROXY & MEDIA PROXY Server):
  
  　　通信信令和协议的处理, 实现H323、SIP信令的路由以及媒体流的路由。
  
  
  
  
  • PROXY：信令控制单元
    
    
  • MEDIA PROXY（Package Exchange Unit）：包交换模块
  
  
  
  
• 策略决定层(Call Server):
  　　系统的路由策略及路由选择。决定一个多媒体会话的路由。并与Radius(AAA) Server连接，完成帐户的认证、授权、计费等。
  
  
  
• 管理和用户界面层(CMS & Web Server等):
  　　为管理员和用户提供不同角色的多级域管理界面（CMS）。并为管理员提供基于Web、Client及采用Telnet 对网络设备的远程登录管理的支持。支持强大的网管功能（NMS Server）
  
  
• CMS（Customer Management Server）：用户管理服务
  
  
• NMS（Network Management Server）：网络管理服务

3.2 各层次之间的关系

• 接入网络层（Access Network）与信令处理和多媒体包交换层(PROXY & MEDIA PROXY Server)之间采用PROXY支持的通信协议，如H323、SIP支持H323快速呼叫和SIP协议之间的转化，不同协议转换采用翻译的方式。
  
  
  
• 信令处理和多媒体包交换层(PROXY & MEDIA PROXY Server)与策略决定层(Call Server)互相通信过程采用XML作为数据交互方式通信安全保障采用MD5校验方式。
  
  
  
• 决策层(Call Server)与AAA Server接口采用Radius协议。
  
  
  
• 用户通过管理和用户界面层(CMS & Web Server等)来对自己的信息参数进行配置管理，并存入数据库。

3.3 会话流程：

• 终端用户将通信信令通过PROXY进行处理
  
  
  
• PROXY接受用户的会话信令，并将会话信息提取，以XML方式上报给Call Server并由Call Server决定该会话的路由，在会话结束时记录下该用户的会话记录(CDR)
  
  
  
• Call Server读取用户在数据库中的数据，进行一个呼叫的认证，并决定该会话的路由。再将帐户和会话信息提交给AAA进行认证、授权及计费记帐
  
  
  
• 在会话过程中，最终用户的RTP（媒体流）通过MEDIA PROXY Server转发处理
  
  
  
• PROXY和Call Server均支持网管监控

二、系统网络应用说明

1、 单一节点系统网络拓扑图

图三：单一节点系统网络拓扑图

　　无论大型企业用户（通过PBX接入网关设备）、小型企业用户（使用网关设备）还是其它使用单口网关或IP Phone的用户，都可以通过各种接入方式接入到ECM3.0网络中，并通过PROXY及MEDIA PROXY的信令处理、包交互和CS的路由策略完成会话。

　　系统管理员通过Web和CMS对用户进行管理，并通过CS和PROXY所带的网管功能（NMS）进行实时的网络监控及维护，及时诊断并处理故障。

　　终端用户可以通过Web方式查询实时电话记录（CDR），并得到统计报表，还可以在Web上进行个人客户信息维护。

2、大型系统组网方案建议：

图四：中央数据库结构的大型网络

• 各个分节点都有一个接入网（Access Network）接入终端设备，并通过PROXY和MEDIA PROXY与中央CSServer通信。各个分节点客户可通过Web访问中央数据库查询相关资料。
  
  
  
• 中央节点由DB、Radius Server、Web&CMS Server及Call Server组成。Call Server具扩展性，可使用冗余方式实现系统的扩展。

　　对于ECM3.0系统而言，这样的模块化结构大大提高了系统的可扩展性。

三、用户管理及解析系统管理

　　ECM3.0用户管理及解析系统管理主要依赖于CMS系统，并全部采用Web管理方式，方便快捷。配合Client端的NMS网管实时检控软件，实现远程系统的维护。

1、用户计费账号管理
　　用户计费账号管理根据业务需求分为后付和预付两部分，并采用分级管理方式（共可分6级）。如下图所示。

图五：六层计费系统示意图

　　Admin为系统管理员，下有各个级别的账号。除User外，其它均可视为各级代理。最低级别是User，只有在User下才能开启终端设备账号。

　　上图体现了各级别之间的从属关系。在后付系统中上级代理具有管理、查询、开启下级代理账号和设备的权限；在预付系统中上级代理仅有管理、查询、开启下级代理帐号的权限，下级代理所属设备只能由下级代理自身开启。这样的分级管理有利于各种商业模式的操作，并使系统有更大的扩展性。

系统提供的各种帐户管理手段：

• 工单管理：当一个终端设备被开启后，系统即自动产生一张工单，施工人员根据工单领料施工，施工完毕提交相关信息留档。流程化的工单管理大大提高工作效率，完全实现无纸化办公。
  
  
  
• 报警机制：系统主要采用Email报警机制。
  
  触发Email报警的条件包括：
  
  
  
  
  • 工单管理。使用Email通知各工作流程的相关人员
    
    
  • 后付系统。各帐户可设置阀门值，一旦押金等于小于阀门值，则email通知相关人员
    
    
  • ID报警。如有未登记的H323ID或SIPID向系统呼叫，系统会向管理员发出报警Email
    
    
  • 系统报警。如CMS系统发生异常状况，Email通知系统管理员
  
  
  
  
• 用户查询：系统提供强大的用户查询功能。用户可查询实时的汇总报表、帐户余额、费率计划、电话记录明细，做到明明白白消费。各级代理通过此查询功能更好地管理下级代理或终端用户。

2、解析系统管理及维护

图六：解析系统管理示意图

• 解析系统和CMS共用一个DB，交互灵活。
  
  
• 通过NMS实现对PROXY和MEDIA PROXY的实时监控，跟踪。

四、系统业务描述

• 点对点：从终端网关到终端网关的呼叫
  
  
• 点对面：从终端网关通过大型语音网关（如AS5300）到PSTN的呼叫
  
  
• DID（Direct Inward Dial）：从PSTN普通电话拨入，通过大型接入网关（如AS5300）进入ECM3.0网络，最后实现与一配置有PSTN号码的终端网关的呼叫，系统支持DID业务的呼叫转移（Transfer）功能。

1、DID呼叫转移业务详述

1.1 呼叫转移(Transfer) 功能说明

• 设备拥有者可以根据情况通过WEB或者IVR设置来设定相应的呼叫转移
  
  
• 呼叫转移条件分为”全部转移””、”遇忙”、”无应答”、”不在线”等四种
  
  
• 启用呼叫转移，需设定呼转标志并保存原号码。所有参与DID呼转业务的GW设备必须在系统上开设帐号信息，DID号码对应一个帐号(CID) 。若设置为全部转移，则采用新的被叫号码如下图所示

GW A： 主叫号码 10000， 为网内设备或CiscoAS5300
GW B： 主叫号码 51021234， 为一分配有DID号码的网内设备
GW C： 主叫号码 20000， 为网内设备或CiscoAS5300
GW D： 主叫号码 51025678， 为一分配有DID号码的虚拟设备

图七：呼叫转移业务示意图

• 例一：当主叫号码为54656777的PSTN普通电话拨叫DID号码51025678时，PSTN将此号
  码通过接入设备(AS5300)送入系统，系统根据自身的号码表查询到此号码对应的虚拟设备GWD。假定GWD设置为全部转移到01012345678，则该呼叫最终通过与PSTN对接的大型语言网关进入PSTN网，并与PSTN号码01012345678实现通话。
  
  
  
• 例二：当主叫号码为10000的GWA拨叫DID号码51021234时，系统查询到此号码对应的设
  备GWB。假定GWB设置为遇忙转移到01087654321，则当GWB忙线时，该呼叫与PSTN号码01087654321实现通话。
  
  
  
• CDR记录方式：如例二, 系统将记录2条CDR
  
  CDR1： GWA-GWB时长为GWA发起呼叫至GW挂断呼叫为止。主叫号码10000，被叫号码51021234
  CDR2：GWB-GW时长为GWB发起呼叫至GW挂断呼叫为止。主叫号码51021234，被叫号码01087654321

五、系统硬件及操作系统配置建议

1、硬件配置

PROXY 服务器硬件环境支持：

　　主频 P4 3.2.0GMHz以上，内存512M以上，(建议采用双CPU来分别处理RTP和信令来提高处理性能)，2块100M/1000M网卡，硬盘空间大于20G。

CS 服务器硬件环境要求:

　　主频 P4 3.2.0GMHz以上，内存512M以上，1块100M/1000M网卡，硬盘空间大于10G。

数据库服务器（DB）硬件环境要求:

　　主频 P4 3.2.0GMHz以上，内存512M以上，(建议采用双CPU)，1块100M/1000M网卡，硬盘空间大于40G。

备份服务器:
　　建议有条件的用户可以采用双机热备(HSRC)，设置备份服务器。以提高的服务器设备冗余的可靠性和安全性。

2、操作系统：
　　Linux、Unix操作系统，建议采用Redhat Linux 8.0以上的操作系统。

数据库系统：ORACLE9I For Linux。

六、系统规格说明书

项目	功能标准	说明	备注
协议标准	SIP 、H.323	SIP RFC3261、H.323 v4（向下兼容）
运行平台	系统平台	Linux Red Hat 9.0
	外挂式IVR	Windows 2000 Professional
	数据库	Oracle 9i
语音编码	G.729/G.723/G.711等	系统为透传模式，支持的语音编码取决于终端网关间的能力协商。
支持的设备	Wi-Fi Phone	无线保真（Wireless Fidelity）IP手提电话机
	IP Phone	支持H.323或SIP协议的网络电话机
	终端语音网关Terminal	FXS、FXO（H.323或SIP）
	中继网关	CISCO2600,CISCO3600,CISCO5300NewrockGW系列等
	SoftPhone	Netmeeting、专业的基于Windows、Palm的SoftPhone，如X-PRO等
	ECR	eTalk话吧系统现场管理计费软件	选件
呼叫转移	无条件前转	所有呼叫全部无条件前转至另一号码	用户可登陆WEB自行设置目标号码，也可打电话至服务中心进行设置
	遇忙转移	被叫忙线时转移
	无应答转移	无人接听时转移
	离线转移	被叫不在线或无法接通时转移
安全认证 模式	H235注册加密	适用于H.323协议的设备	采用MD5加密认证
	SIP ID+password加密认证	适用于SIP协议设备
	静态IP认证	适用于所有使用静态IP地址的设备
	MAC地址加密认证	适用于所有设备
NAT穿透	支持多重NAT下正向和反向穿透	H.323设备须支持反向NAPT端口绑定SIP无需特别设置
反向TELNET	支持对NAT下的网关远程TELNET	设备须配合支持反向TELNET功能
DID透传	支持PSTN号码穿透绑定	向VoIP终端用户提供PSTN网络的号码
管 理	全WEB管理模式	系统支持128位密钥加密	客户需另行取得密钥授权
	多重管理，最多支持六层	Admin, Operator, Agent, Sub-Agent, Group, User为运营商扩展业务提供最有效的运营和管理手段	塔型管理结构和运营模式
	提供各级代理商间的利益结算	各级代理商、以致代理商至最终用户间可以使用不同的费率计划。	此功能预付系统为标配，后付系统为选件
业务运营 模式	后 付(Postpay)	支持后付费运营模式，并可提供月租费功能
	预 付(Prepaid)	支持预付费模式，并采用特殊算法，支持同一帐号下的多路预付可提供月租费功能支持充值卡发行
计 费	实时计费	系统采用实时计费模式
	支持多种计费规则设定	比如6/6，30/6，60/60等多种模式，还可根据特殊情况自由设定
	支持分时段计费模式	可将一天24小时划分为最多可达5个时段，分别提供不同优惠费率
	支持市话模式	系统提供市话计费模式，比如首3分钟特殊计费
	支持节假日和周末优惠模式	系统提供节假日特殊费率模式，运营者可预先定义节假日
	支持费率定时自动切换	系统根据管理者设定的费率生效日期，到时自动准时切换至新费率
计费	费率计划	费率计划提供灵活的费率设置，提供以时间、时段、拨号前缀、呼叫次数为前提的综合费率设定。
Soft IVR	Soft IVR为全网提供 语音服务	预付用户可拨打IVR号码进行语音余额查询、充值等操作	选件
NMS网管 系统	NMS系统全网状实时态监控	当前呼叫状态跟踪记录，切断不正常呼叫
	呼叫实时跟踪	当前系统上加载模块的状态监控
	监控各系统模块	统计实时RTP流量
	流量信息统计
	系统异常警告
	日志功能
安装管理 系统	提供工单形式的安装管理流程	记录跟踪网关安装流程及最终安装资料， 以提高网管效率
售后服务	Web Ticket 系统提供技术支持	针对运营商的技术服务系统，提供问题交流、跟踪、解答等技术服务。

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