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让企业即时通讯平台实现VOIP语音视频的应用

作者:编辑部     发布时间:2015-7-2

1.1 项目背景


 随着科学技术的发展,互联网、移动应用以及VoIP技术的成熟和普及,即时通信系统已经成为个人社交、企业协调必不可少的工具。目前市场上常见的即时通信系统(如:微信、QQ等)主要针对个人社交应用领域。结合运营商的通信资源和通信能力,打造一个面向企业和集团用户的企业级即时通信产品将可以极大满足企业和集体用户内部交流沟通的应用需求,提高企业和集体用户的沟通效率。企业即时通信系统在满足企业集团用户沟通交流需求的同时,还可以促进运营商的语音和数据业务的发展,提升为企业和集体用户服务能力,增强客户的粘性。


 企业即时通信系统将利用全新的即时通信平台实现文字、语音、视频、文件等信息在计算机、浏览器、移动设备之间实现跨平台、夸设备、夸地域、安全、准确、智能的传递,实现用户之间随时随地的沟通。该产品是一种面向企业终端使用者的网络沟通工具服务,使用者可以通过安装了即时通信的终端机进行两人或多人之间的实时沟通。交流内容包括文字、界面、语音、视频及文件互发等。     


第2章 系统建设内容


2.1总体要求


本系统主要建设满足具有以下特点的企业软交换通讯软件产品:

实现基于标准SIP协议的软交换平台。


单人和群组的音视频通讯:单人用户之间能够进行音视频通话,单人用户拨打电话,群组成员能够进行音视频通话。


音频、视频会议:可以支持多人进行语音、视频网络会议。


随时随地的移动通讯:基于PC、手机(Android、IOS)进行随时随地的沟通。


简化管理与系统维护:进行权限控制;在后台可以方便的管理用户信息,维护系统。

良好的兼容性:与基于SIP协议的IMS、PBX进行互通。


强大的安全可靠性:保护软交换数据不被非法获取,系统能够长时间稳定高效运行,保证高音质高画质的进行通信。


无其他商业风险。


2.2基本要求
说明:以下所列的功能要求中, “客户端”指的是PC端、安卓和IOS三方的客户端。


2.2.1客户端软交换功能要求


2.2.1.1单人语音
PC端、安卓和IOS,客户端单人用户之间进行语音通话(全双工),包括点对点之间的NAT穿透的音频通话,以及无法穿透的服务器中转的音频通话。


2.2.1.2单人视频
PC端、安卓和IOS,客户端单人用户之间进行视频通话(全双工),包括点对点之间的NAT穿透的视频通话,以及无法穿透的服务器中转的视频通话。


2.2.1.3拨号盘
PC端拨号盘。客户端的拨号盘,拨打企业通讯录及个人通讯录中的手机号、固话, 直接输入电话号码拨打


2.2.1.4单人语音片段
PC端、安卓和IOS,客户端的语音录制,接收、发送语音录音(类似微信)。


2.2.1.5单人之间对讲
PC端、安卓和IOS客户端,实现单人半双工对讲,包括语音对讲和视频对讲。


2.2.1.6单人之间文件传输
利用软交换平台的NAT穿透机制,实现P2P文件传输。

 

2.2.1.7群组语音
PC端、安卓和IOS客户端,客户端的群组语音通话(全双工)。


2.2.1.8群组视频
PC端、安卓和IOS客户端,客户端单人用户之间进行视频通话(全双工)。


2.2.1.9群组对讲
能够实现多人的语音和视频对讲(半双工)。


2.2.1.10会议-发起会议
pc、安卓、ios客户端的用户发起会议,可发起语音、视频会议。


2.2.1.11会议-加入会议
pc、安卓、ios客户端,用户加入会议。


2.2.1.12会议-添加与会人
添加与会人(客户端、手机、固话),在创建会议的时候,会议创建人可以通过客户端将客户端的用户或者手机、固定电话用户添加为与会人


2.2.1.13会议-退出会议
客户端的用户退出会议。


2.2.1.14会议-锁定会议
会议主持人锁定会议。


2.2.1.15会议-会议查找
用户可以查找当前的所有会议。


2.2.1.16会议-会议修改
会议管理员可以修改会议的详细信息。

 

2.2.1.17会议-会议预约
用户预约会议。


2.2.1.18会议-会议取消
取消已经预约的会议。


2.2.1.19会议-邀请其他人员
会议进行中邀请其他人员。

 

2.2.1.20会议-信息显示
参会人员信息显示


2.2.1.21会议-语音录制
语音会议录制


2.2.1.22会议-语音录制
语音会议录制及保存


2.2.1.23会议-语音播放
用户播放录制的会议语音


2.2.1.24会议-会场控制
会场静音、发言人控制


2.2.1.25会议-文件传输
会议中,与会者互相能够传输文件


2.2.1.26会议-会议管控
会议发起人可以决定由谁发言,由谁来共享文件、操作文件、共享白板、会场静音


2.2.1.27会议-视频录制
视频会议中客户端用户视频录制及保存,录屏


2.2.1.28会议-视频播放
客户端用户播放已经录制的会议视频


2.2.2服务器端软交换功能要求


2.2.2.1语音落地
SIP 话机  短号互拨  会议


2.2.2.2STG
支持以代理方式接入IMS网络


2.2.2.3通话增值
保持、转接、三方、一号通、短号、总机,黑白名单设置
(后台和用户都可设置,后台优先级高)


2.2.2.4集成对接
能够与基于标准SIP协议的PBX集成


2.2.2.5用户分机管理
用户与分机号的绑定集成


2.2.2.6登陆日志
通过后台管理系统可以查询出用户登录的时间、ip等日志信息


2.2.2.7权限管理
软交换相关功能权限管理,(包括上方的级别设置)通话、消息、会议


2.2.2.8系统监控
分机状态监控、软交换平台性能监控,网管能力集成,包括IMS网关管理、PBX集成管理等。


2.2.2.9数据统计
统计用户行为,如软件使用次数、话务量


2.2.2.10报表分析
提供报表分析,具有报表功能的接口,能够对分机号码的通话记录进行时间维度的报表分析功能,对系统的忙闲的话务情况进行报表分析、对系统的群呼单呼进行报表分析,系统的呼叫成功失败进行报表分析。


2.2.2.11软件集成
对系统的能力进行封装,以源码的形式进行提供,并与买方共同进行已有的系统对接,提供对接接口封装和文档。


2.2.3软交换非功能性要求


2.2.3.1安全性
应考虑防火墙,VPN等与软交换的集成,对于客户端应有终端加密方案


2.2.3.2音视频质量
通过高效率的传输算法和QoS技术的应用,还原最真音质,通过回音抑制、噪音消除和麦克风增益技术,即便在恶劣的环境中仍能保证具备优秀的通话效果。


2.2.3.3可靠性、稳定性
客户端、服务器端软件能够长时间的稳定运行,平均无故障时间应不低于6个月,具有在线故障恢复能力,故障恢复时间不能超过半小时。能够进行在线升级。


2.2.3.4性能
单台服务器具有1000用户同时语音通话能力,并支持后期的横向扩展,达到百万级用户的量级,并发用户数和总用户数比为60%。
对于视频会议功能,应给出多路视频融合为一路的方案,节省系统计算、网络资源,单台可以达到700路。


2.3 系统建设原则及目标


2.3.1技术先进性
基于软交换技术的融合通信产品是一个集网络技术、通讯技术、计算机软件技术等多种技术为一体的高科技产品。我公司是从事软交换技术的技术型科技企业,积累了多年的研发经验并坚持开放的思想,积极参与国际合作与国际交流,保持与国际领先技术同步。


本文档所提供的软交换技术采用目前VoIP主流的SIP协议为基础,并且在语音处理上采用了回音消除、降噪、VAD检查等多种国际最新的技术成果,支持最新的iLBC语音编码,在实现语音数据压缩节省带宽的同时,应对互联网与3G/4G网络环境特别进行了丢包处理,即使在丢包率相当高(%5)的网络环境下,仍可以获得非常清晰的语音效果。在语音压缩方面,30ms ptime的iLBC编码语音数据流所占用的总通信带宽比通常采用20ms ptime的G.729语音编码的带宽还要小。下面是GLOBAL IP SOUND公司提供的iLBC语音编码与G.729、G.723在丢包率与语音质量相关的曲线图:

2.3.2安全性
融合通信产品是企业用户之间交流沟通的工具,其内容与数据包含有大量客户信息,涉及到信息安全与隐私安全,因此系统的安全性是非常重要的。


在本文档中,系统的安全性主要涉及到系统安全、网络安全、数据安全以及传输安全几个方面,下面将分别进行论述:


1、系统安全:软交换平台服务器均采用Linux操作系统,并进行严格的系统安全设置,最大限度避免病毒、黑客等不安全隐患。使用Linux操作系统的安全机制进行合理的用户权限及分组,在安装部署和运维过程中设置高安全级别的用户密码妥善保管,确保系统的安全。


2、网络安全:在系统中科学合理设置防火墙有效防止非法人员进入系统。在VoIP通讯系统中,合理设置SBC (Session border controller) 边界会话控制器用于IMS网络与系统网络以及系统网络与Internet互联网络的隔离,有效避免不同网络之间互通导致的安全隐患。


3、数据安全:系统平台的数据主要保存在数据库中,一方面利用双机热备、RAID等技术保障数据存储安全;另一方面系统使用数据库固有的安全机制,对用户权限、数据安全进行合理配置, 确保数据的访问安全。对于敏感数据(如:密码数据)系统进行加密存储,通过多种手段综合保障数据的安全。


4、传输安全:系统使用SSL、TLS、SRTP等安全传输标准,对数据接口、信令传输以及媒体流的传输进行加密传输,确保媒体流数据即便被截获也无法还原原始内容。


2.3.3可扩展性
系统的设计最大限度保护各类软硬件投资,并可以满足将来大规模(百万级用户)业务应用的需求。方案采用负载分担集群技术,将信令处理与媒体服务进行有效分离。对于系统负载较高的媒体服务(如:音视频处理、会议混音等)可以通过负载分担集群技术,通过增加媒体服务器的数量实现系统容量的横向平滑扩展。


2.3.4易操作、易管理
系统的管理界面工具采用B/S架构设计,功能划分合理,界面简洁,说明清楚。对于系统资源监控等界面采用图标方式进行展现,对系统资源使用情况一目了然。


2.3.5实时性
融合通信产品属于即时通讯类产品,无论从功能上还是系统监控上,系统的实时性是十分重要的。


系统核心软件采用C语言开发,多线程处理机制,具备软实时性,可以确保用户之间的消息传递迅速快捷,延时小。对于系统监控方面,系统通过消息队列和事件驱动机制实时提供系统运行数据和事件通知,确保用户和管理人员第一时间准确掌握系统的运行状态。


2.3.6准确性
数据的准确性是评价系统的基础。从数据源头控制数据的准确性。在基础数据和业务数据的操作上均采取严格的数据检查,保证输入数据的合法性、一致性、完整性。为系统的良好运行建立坚实的基础。


2.3.7开放性
系统的开发性包含平台开发性与接口开放性两部分。对于平台开放性方面,本系统设计不依赖于某一特定的计算机硬件系统和操作系统,支持X86架构通用服务器硬件,操作系统支持CentOS、RedHat、Debian、Ubuntu、Mac OS X等多种主流操作系统。接口方面,系统平台采用国际化主流网络通信协议,如:TCP、UDP、HTTP等,通信信令采用IETF定义的SIP协议,媒体流传输采用RTP协议,语音编码支持G.711, G729, GSM, iLBC,视频编码支持H.264, H.263, MPEG4。该系统平台以及与移动IMS、电信IMS网络以及华为SoftX3000,华为U1980,Avaya,CISCO,Microsoft Lync等众多国内外主流交换平台厂商的设备实现了互联互通。


2.3.8规范性和统一性

系统设计中数据库表及字段命名,源代码中的变量及函数、参数命名,源文件命名均具备规范性和统一性,方便开发人员进行调用与学习。在文档编写方面,也遵循公司或项目组的统一要求,在文档命名、结构与表述上做到规范统一。在界面设计上做到界面说明与文档说明文字统一,界面显示规范,避免表述不一导致的歧义。

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