CCNP 筆記本

2008 年 11 月 30 日

CCNP-ONT Module 02 Cisco VoIP Implementations

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語音的設備簡介:

EndPoint

末端設備:
Analog Phone /IP Phone /PC Softphone /Fox…
設備介紹

FXO 1.類比介面
2.F:Foreign遠端的意思
   X:表示Exchange的意思
   O:Office 表示接到局端
3.接電信業者的端口,表示一路電話
FXS 1.類比介面
2.S:Station
3.接類比電話機的端口,表示一路,用一般電話線
E&M 1.類比介面
2.語音交換機接語音交換機的端口
BRI B channel:傳資料,一個B為64K。功用為資料的承載。
D channel:傳訊號,功用為訊號的建立。
T1 可同時打32路電話
E1 可同時打30路電話
Ethernet (POE) 接到IP Phone或Softphone
RJ 11 一般電話線(4pin 2芯)
RJ 48 一般電話線(8pin 4芯)
RJ 45 網路線
RJ 21 牙刷頭(可以把port變成96port)

Gatway

中繼設備:

PBX 交換機:用於PSTN公眾電話交換網路
一通類比電話使用64K
IP-PBX 數位交換機:用於MPLS L2 VPN,數位化電話網路
Voice Gatway 語音閘道:轉換及傳送的動作。

Singnaling

Protocol

傳輸協定:
SCCP(Cisco專屬 用於小規模) /MGCP /H323 /GK /SIP/ SS7(用於大規模)

SCCP
Cisco 專屬
話機註冊使用,用MAC來判斷。
企業使用(話機)
Cisco專屬。
H323 話機註冊使用,用MAC來判斷。
視訊使用
SIP 話機註冊使用,用MAC來判斷。
企業使用(話機)
MGCP Voice Gatway互通使用:類似Routing Protocol(IP to IP Gatway)
用於較小的規模
H323 Voice Gatway互通使用:類似Routing Protocol(IP to IP Gatway)
用於中型規模
GK
(GateKeeper)
Voice Gatway互通使用:類似Routing Protocol(IP to IP Gatway)
用於中大型規模
SS7 大型業者語音互通使用

Voice 概念圖

VoIP Telephone Call 運作的情形

Distributes Call Control(分散式)


*用於小型企業
*通話的步驟:
1.拿起電話,並聽到tone聲
2.撥打電話
3.查看R1的Routing Table
4.送出Call Setup Message給R2
5.R2回應Call Step Message的訊息
6.查看R2 Routing Table
7.送出Ringing 的鈴聲。

Distributed Call Control(集中式)


*用於大型企業
*2個Voice Gatway沒有關連性。
1.Call Agent:撥號代理器/中繼站:也叫做CCM (Cisco Call Manager)
功能類似DNS的查詢,只用來查詢電話號碼,不做Call Setup的動作,Call Setup由Voice Gatway來做。
2.通話步驟:
(1)當拿起電話時,R1會偵測Call Agent的狀態。
(2)Call Agent告知R1撥出Tone聲
(3)按下數字時,R1送出回應訊息告知Call Agent
(4)Call Agent查看Routing Table
(5)Call Agent告知R2傳送Ring聲給電話。

IP Phone開機流程

1.DHCP Get IP(取的IP位址)
2.TFTP Download File(下載開機config)
3.Register and Get information(註冊)

Analog to Digital

1.Sample Rate(Sampling)
取樣率
1.邏輯預設為300-3400Hz。
2.數位預設於為4000Hz。
2.Quantization 量化 1.每一個單位時間都會做256次。
2.突出來的算是雜音。

3.把語音轉換成封包。
4.有2種技術:

Mu-law 用於美國、加拿大、日本。
A-law 用於其他國家
3.Encode 編碼 1.每一個取樣會被編碼成8個位元。
(1個polarity bit 、3個segment bits、4個step bits)
2.1個Sampling須要8個bits,8000個sampling需要64000bits=64kbps。
3.利用TDM(分時多工)的技術,讓多人可以同時講電話。
4.編碼的方式:
4.Compression 壓縮(option) 可選擇不做。
若一邊另一邊也要做。

Digital to Analog

1.Decompressed(option) 解壓縮。
2.Decode 解碼器。
3.Reconstruct 重組。

DSP(digital signaling prosessor)

數位訊號轉換器,用於訊號轉換使用。

Voice Transport in TDM or IP  Based

Jitter & Delay解釋

*一個Voice packet 約20-60ms

RTP TCP UDP比較

*在語音傳輸時會用到UDP的控制訊號和RTP的傳輸訊號。

Voice Over IP Fotmat

G.711
未壓縮
 
*皆省略掉L2 Header
*最少一通電話要花費80Kbps以上。
*對VG的Loading較低
*用於LAN傳輸
壓縮
*壓縮L3 Header,不壓縮Payload Header。
*增加CPU的Loading。
*會產生Delay Time。
*建議用於頻寬小於1.5MB時使用。
*建議在等級較高的設備上啟動。
G.729
未壓縮

*皆省略掉L2 Header
*最少一通電話要24Kbps以上。
*對VG的Loading較高。
*用於WAN傳輸
壓縮
*壓縮L3 Header,不壓縮Payload Header。
*增加CPU的Loading。
*會產生Delay Time。
*建議用於頻寬小於1.5MB時使用。
*建議在等級較高的設備上啟動。

每一種編碼所需要的BW及比較表

所需BW的公式:(L3+Payload)*8*PPS/1000=XXKbps/sec

Data Link Overhead

每一種L2 Header所需要的BW
Explame:

Calculating the Total Bandwidth for a VoIP Call

1.Default 每秒可傳輸多少PPS為20ms=50pps(不需要變更)
2.完整計算公式為:
BW(Kbps)=(L2+Tunnel+L3+Payload)*8*50/1000
3.L2的Header範圍為6-22Bytes,依環境不同。
   Tunnel的Header依環境不同。
   L3有壓縮及未壓縮2種,40(未壓縮),2 or 4(壓縮)。
   Payload有分G.711(160Bytets)及G.729(20Bytes)…..
4.Example:
一通G.729要在FR中傳輸需要多大的BW?
A:(0+6+40+20)*8*50/1000=26.4Kbps

VAD Characteristics

1.VAD的功能為用來消除雜音。
2.會增加CPU Loading
3.建議用再等級較高的設備。
4.可以解省35%的BW。
5.Default Enable,建議關閉此功能。

Enterprise Voice Implementations

HQ
(總公司)
1.總公司基本上需要有Call Agent(Manager)及Unity,這2種語音設備,才可運作Voice Over IP。
2.在HQ的人員要撥電話都要跟Call Manager問。
3.Call Manager可以切區域,提供Reomte Sit的人來註冊。
無IT的BO(NY) to HQ 1.沒有IT人員時,若要撥打電話要連回來HQ的Call Manager問。
2.SRST(Survivable Remote Site Telephony):
平時不會動作,當連到HQ的線路中斷時會自動啟動CME的功能,把自己當作Voice Gatway的功能提供LAN IP Phone註冊。
有IT的BO(LA) to HQ 1.連到HQ的WAN連線BW太小。
2.在VG上面插CUE及Unity的模組,提供LAN的註冊及問電話。
3.當LA的人員要撥到HQ或其他BO時,BO-VG會跟HQ-Call Manager詢問,走Gatway Protocol(SCCP、H323、SIP)來互相查詢電話號碼。

撥打電話規則

Exaple:撥打到台灣

1.County Code 886
2.Area Code 2
3.Area Number 2151XXXX

Enterprise IP Telephony Deployment Models

Single Sit

1.對外沒有WAN分公司的聯接。
2.只要ISO有支援,CME有支援到IP Phone的數量即可。
3.都在LAN裡面只需要連到Call Manage註冊即可,沒有BW的問題。
Multisite with Centralized

1.用於在本島內BW夠大的時候。
2.CAC(Call Admissun Control):限制可撥打的電話。
3.AAR:自動偵測PSTN or IP WAN
4.Branch需要連回HQ註冊。
Multisite withDistributed

1.再每一個Sit 都有Call Manage的設備,並且有維護人員。
2.最好的架構。
3.IP Phone只要跟自己Sit的Call Manage註冊即可。
4.中間跑SCCP H323 MGCP互相交換資訊。
Clustering Over Wan

1.中間的連結RTT不可以超過40ms。
2.大部分都需要簽訂SLA來保證BW。
3.架構跟DR很類似。

Configuration

*若要設定一群號碼可設定 destination-pattern X…

Example:

CAC(Call  Admissun Control)

CAC一定要設定不然Data 網路會受到影響,且語音的品質會變差,一因為大家在搶頻寬。

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