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運營商級VoIP解決方案

2008/10/28

　　隨著Internet 的高速發(fā)展，在電信運營領域，數(shù)據(jù)業(yè)務量的高速增長已經(jīng)徹底改變了以話音業(yè)務一統(tǒng)天下的傳統(tǒng)電信經(jīng)營局面，未來的電信經(jīng)營格局不是數(shù)據(jù)和話音的地位之爭，而是數(shù)據(jù)話音兩種業(yè)務的融合與促進。

　　為適應未來融合業(yè)務的需求、降低成本，運營商通過網(wǎng)關設備將現(xiàn)在電路交換機上的話音信號轉化成基于分組的數(shù)據(jù)包，進入以IP為主體的主干網(wǎng)。在主干網(wǎng)上則采用獨立的話音網(wǎng)絡、與數(shù)據(jù)業(yè)務共享的話音網(wǎng)絡或者是基于VPN的話音網(wǎng)絡。由于話音業(yè)務對時延、丟包率和呼叫建立時間等因素的特殊要求，主干網(wǎng)的帶寬分配和可管理性將是業(yè)務融合的關鍵。此外，在網(wǎng)絡融合以后，網(wǎng)絡管理能力的提高和融合也是一個很重要的方面。要求網(wǎng)管系統(tǒng)具有PSTN網(wǎng)絡、ATM網(wǎng)絡、路由器IP網(wǎng)絡和其他各種各樣網(wǎng)絡的綜合監(jiān)測、配置、性能和安全管理能力。

　　可以說，VoIP應用要走向成熟和深入，運營商起著至關重要的作用，各廠商紛紛搶灘這一市場，提供了多種運營商級VoIP解決方案。

　　大唐電信

　　大唐電信的電信級IP電話解決方案名稱為SP30ITG，它包括SP30ITG/GW網(wǎng)關、SP30ITG/GK網(wǎng)守、SP30ITG/RADIUS計費認證系統(tǒng)、SP30ITG/NM網(wǎng)管系統(tǒng)，網(wǎng)關設備還附帶OMC網(wǎng)關操作維護臺。

　　大唐電信的SP30ITG/GW用來完成PSTN及IP的呼叫建立與釋放，完成語音編碼及打包、回聲消除、靜音監(jiān)測等功能，自動識別語音與傳真業(yè)務，并提供用戶交互信息查詢和網(wǎng)絡QoS的測試功能接口。SP30ITG/GW可與SP30交換機無縫集成，在原有SP30交換機上實現(xiàn)IP電話功能。網(wǎng)關還包括網(wǎng)關設備操作維護臺和話務統(tǒng)計臺，可完成對網(wǎng)關設備的實時狀態(tài)檢測，話務統(tǒng)計臺完成對通話的相關統(tǒng)計。

　　SP30ITG/GK網(wǎng)守實現(xiàn)的功能為接入注冊、用戶認證、地址解析、呼叫控制、帶寬管理和路由管理，提供RADIUS和SNMP代理接口，為上一級網(wǎng)守提供代理接口。SP30ITG/RADIUS計費認證服務器用戶認證功能支持電話卡認證和主叫號碼認證兩種方式。SP30ITG/NM網(wǎng)關專為IP電話網(wǎng)絡設計，支持實時故障報警，使網(wǎng)絡管理員及時了解設備運行和負載狀況。

　　華為技術

　　華為公司的全套電信級IP電話解決方案，名為Quidway A8010 IP電話方案，包括網(wǎng)關、CallServer(內(nèi)含網(wǎng)守功能)、計費認證服務器和網(wǎng)管系統(tǒng)等。華為在電信級IP電話解決方案中，非常重視智能網(wǎng)與IP網(wǎng)絡的互通，并提出了CallServer方案。如下圖所示：

　　綜合接入平臺包括SSP(業(yè)務交換點)功能單元和IP電話網(wǎng)關功能單元。其中IP電話網(wǎng)關功能單元處理IP電話的橋接、Internet接入和IP 傳真的橋接；SSP功能單元處理業(yè)務交換功能，負責與CallServer中的SCP功能單元交互信息，完成智能網(wǎng)意義上的業(yè)務控制。SSP功能單元和IP電話網(wǎng)關功能單元處于同一個機架上，物理上為一個產(chǎn)品。

　　CallServer包括SCP(業(yè)務控制點)功能單元和IP電話網(wǎng)守單元。其中SCP完成智能業(yè)務的控制功能；網(wǎng)守單元完成地址翻譯、帶寬管理、安全性管理和區(qū)域管理等功能。

　　綜合接入平臺本身支持7號信令接入（TUP/ISUP），引入SSP功能單元后同時具有業(yè)務觸發(fā)和業(yè)務交換功能，通過支持INAP/TCAP over IP與CallServer中的SCP完成業(yè)務交互。從這個意義上講，綜合接入平臺本身具有媒體網(wǎng)關（MG）和信令網(wǎng)關（SG）的功能。

　　CallServer包括的SCP功能單元完成智能網(wǎng)意義上的業(yè)務控制，實質(zhì)是網(wǎng)守與媒體網(wǎng)關控制器（MGC）的結合。網(wǎng)守與MGC是一對一的關系，MGC與MG是一對多的關系，這種方式非常適合于電信運營商對大容量、業(yè)務集中控制、集中網(wǎng)絡管理的需求。

　　CallServer方案支持主叫識別業(yè)務，可以根據(jù)需要提供一次撥號方式和二次撥號方式。

　　上海貝爾

　　上海貝爾公司自行研究開發(fā)了一套基于自身大容量板卡的電信級IP電話系統(tǒng)。

　　中興通訊

　　中興運營商級VoIP解決方案包括以下三個部分：

　　ZXIP10－AS IP電話網(wǎng)關：包括媒體網(wǎng)關MG和虛交換模塊VIRTUAL SWITCH兩部分,其中VIRTUAL SWITCH 為提供媒體網(wǎng)關的控制設備,硬件平臺可用工作站或服務器。在不增加呼叫信令地址的情況下，一個VIRTUAL SWITCH 可帶多個MG，實現(xiàn)超容量同時呼叫用戶的呼入；

　　ZXIP10－AS 網(wǎng)守GK：多個網(wǎng)關構成一個邏輯區(qū)域（ZONE），由網(wǎng)守統(tǒng)一實現(xiàn)路由、帶寬管理和接入許可授權等多方面的功能；

　　網(wǎng)管系統(tǒng)和計費系統(tǒng)。

　　功能提供：

　　基本業(yè)務：包括IP電話/傳真。其中IP電話包括PC到電話、電話到PC和電話到電話三種形式；傳真功能包括實時傳真和存儲轉發(fā)傳真兩種形式；

　　補充業(yè)務：可實現(xiàn)H.245協(xié)議規(guī)定的各種業(yè)務；

　　增值業(yè)務：點擊撥號、網(wǎng)上呼叫中心和來電卡等，并且業(yè)務實現(xiàn)完全符合智能網(wǎng)體系結構。

　　3Com

　　3Com CommWorks VoIP解決方案在賦予運營商通用聯(lián)接與增強型業(yè)務創(chuàng)建能力的同時，還向新一代統(tǒng)一網(wǎng)絡進行升級打下了基礎。網(wǎng)絡中語音、數(shù)據(jù)和視頻的統(tǒng)一不僅能夠為運營商用戶帶來更高的運營效率，還可以為他們帶來一整套增強型的新業(yè)務。

　　CommWorks是一個將運營商現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施向基于IP的統(tǒng)一網(wǎng)絡和增強型業(yè)務進行升級的三層、三階段戰(zhàn)略，囊括了3Com專為運營商而設計的品種齊全的IP電話產(chǎn)品線。

　　CommWorks IP電話產(chǎn)品架構第一層滿足了運營商通用連接的需求，使線路用戶可以利用他們自行選擇的客戶端設備和接入網(wǎng)訪問各種集成化的業(yè)務。第一層具備了媒體網(wǎng)關的功能，能夠將多種類型的流量和不同的接入網(wǎng)集成在一起。

　　第二層通過對不同的信令和呼叫控制協(xié)議進行轉換來提供通用信令能力，為多媒體流量順利無縫地穿越各種不同類型的網(wǎng)絡創(chuàng)造條件。

　　第三層負責為新應用和新業(yè)務的開發(fā)創(chuàng)造環(huán)境。標準應用程序接口（API）的采用使運營商能夠向系統(tǒng)中添加由3Com業(yè)務合作伙伴開發(fā)的各類應用。

　　在第三層中，運營商們能否針對傳統(tǒng)的增強型業(yè)務將現(xiàn)有的業(yè)務控制點（SCP）與新一代的分組交換網(wǎng)絡進行集成，從而使這兩種網(wǎng)絡都能夠對諸如免費（800號）呼叫、本地號碼移植和呼叫轉移之類的業(yè)務提供支持也是至關重要的。

　　3Com電信級IP電話解決方案采用全冗余高容量的Total Control 平臺，可提供透明中繼方式的IP電話業(yè)務和零售IP電話業(yè)務。Total Control為運營商提供了強大和完善的聯(lián)網(wǎng)解決方案，其中包括支持撥號數(shù)據(jù)/RAS、IP傳真、IP電話、CDMA無線數(shù)據(jù)和虛擬撥號專網(wǎng)等服務。Total Control平臺是為了實現(xiàn)最大的靈活性而設計的，它采用通用的體系結構，可以通過軟件進行升級來增加新功能，因而很容易從一種技術升級到另一種技術。這意味著客戶可以方便廉價地增加新的服務能力，而且不必讓其服務離線。

　　阿爾卡特（Alctel）

　　阿爾卡特的話音/傳真/數(shù)據(jù)解決方案融合了五個配套因素：Assured Access 的通用接入網(wǎng)關；阿爾卡特的1135服務管理中心；阿爾卡特呼叫信令網(wǎng)關；阿爾卡特IN（智能網(wǎng)）1400服務控制點（SCP）及業(yè)務創(chuàng)建環(huán)境（SCE）。

　　通用接入網(wǎng)關(UAG)支持G.711、G.723.1和G.729A壓縮標準及傳真的T.37及T.38標準。容量為每個子框端口超過2000個，每一標準七英尺電信機架超過高于8000端口。

　　阿爾卡特1135服務管理中心(SMC)的功能包括用戶管理、業(yè)務統(tǒng)計、計費與記帳及幫助臺，能夠把通用接入網(wǎng)關與現(xiàn)有的基于RADIUS的鑒權、計費和記帳平臺融和在一起。服務管理中心有一個內(nèi)裝的H.323 VoIP網(wǎng)守功能，支持鑒權、授權和記帳功能（簡稱AAA功能）。呼叫信令網(wǎng)關(ACSG)在以IP為基礎的各個控制協(xié)議之間提供翻譯服務。

　　Cabletron

　　Cabletron 公司的VoIP解決方案名為SmartVoice，它包括三個方面的產(chǎn)品，一是高性能、高品質(zhì)語音的VoIP網(wǎng)關SmartVoiceGateway，這個網(wǎng)關可將IP網(wǎng)絡與傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡無縫地連接起來；二是具有第4層交換和QoS保證的交換式路由器SSR，由SSR構成的IP網(wǎng)絡可以保證話音的服務質(zhì)量；三是基于Spectrum網(wǎng)管平臺的一體化網(wǎng)絡管理，Spectrum可以管理多廠家的PBX、VoIP網(wǎng)關和其它網(wǎng)絡設備，并可提供SLA監(jiān)控和策略管理功能。

　　在當今激烈的市場競爭中，高端口密度、低成本的IP話音解決方案是不可缺少的。SmartVoice網(wǎng)關正是這樣的產(chǎn)品，它集成了960路話音或傳真，或32個E1電路，可節(jié)約90％的長途電話費用。利用SmartVoice網(wǎng)關，ISP和電信服務商可以在IP、衛(wèi)星、中繼及ATM網(wǎng)上提供語音業(yè)務，SmartVoice網(wǎng)關靈活的體系結構還可以從容地增加其它業(yè)務。它支持最新的ITU有關VoIP的標準，如VoFR、G.729A和G.723.1等。SmartVoice網(wǎng)關采用先進的各種功能，如回音消除、動態(tài)緩沖、信號質(zhì)量監(jiān)視等手段來確保回音的質(zhì)量。SmartVoice網(wǎng)關提供計費系統(tǒng)，支持各種流行的電話卡，支持目前市場上絕大多數(shù)的程控交換機。

　　Cisco

　　Cisco公司IP電話運營商級解決方案的核心是AS5800和AS5300 IP電話網(wǎng)關，我們以AS5800為核心介紹。

　　AS5800兼具帶有強大RISC驅動的高性能話音功能卡與每個話音通路都具有專用高性能數(shù)字信號處理器兩者的優(yōu)點，確保對每個通路話音的預定實時處理。為使包能夠合理轉發(fā)，這種設計將協(xié)處理器直接接入到Cisco功能強大的7206VXR和NRE－300選路驅動器中。呼入呼叫終接到話音功能卡，話音在此采用包括G.711、G.729、G.729和G.723.1的標準算法進行編碼，同時采用實時協(xié)議(RTP)加以封裝。一個呼叫到達標準H.323的遠端話音網(wǎng)關，遠端網(wǎng)關對話音進行解碼并將話音傳送到接收器。高性能的DSP結構使AS5800呼叫就象PSTN呼叫一樣。

　　電信運營級VoIP業(yè)務要求的分組電話功能可以通過在AS5800上運行Cisco IOS軟件來實現(xiàn)。AS5800話音網(wǎng)關能夠與標準G.323網(wǎng)守實現(xiàn)完全互操作，包括Cisco 2500和3600以及第三方網(wǎng)守。

　　Cisco AS5800話音網(wǎng)關可應用于長途旁路(見圖)。Internet電話運營商可以均衡其廣域網(wǎng)基礎設施來提供長距離的長途旁路業(yè)務。可以分配給每個用戶一個帳號和個人標識號用來連接到本地VoIP局，通過RADIUS服務器進行認證。用戶撥叫的終點電話號碼會由本地域網(wǎng)守映射到遠端網(wǎng)守的IP地址，然后遠端域網(wǎng)守會選擇一個網(wǎng)關來終接呼叫，在呼叫建立完成后，網(wǎng)關采用標準的算法對話音進行編碼，并將話音封裝在實時協(xié)議分組中，然后在廣域網(wǎng)上選路到遠端網(wǎng)關，該網(wǎng)關可對話音進行解碼并傳送到接收器上。

　　此外運營商還可以均衡廣域網(wǎng)基礎設施，卸下?lián)砣腜STN網(wǎng)中話音和傳真業(yè)務量負載。AS5800話音網(wǎng)關提供了高質(zhì)量話音、可擴展性和QoS特性，在其應用中，為降低負載進行設計的PSTN業(yè)務量被轉接到與AS5800話音網(wǎng)關相連的匯接局交換機上，將PSTN業(yè)務量封裝并在廣域網(wǎng)上進行選路。

　　Clarent

　　Clarent公司是IP電話設備的專門提供商，提供從網(wǎng)關、網(wǎng)守、計費系統(tǒng)直到IP電話網(wǎng)互聯(lián)的完整、可靠和全面的解決方案，吉通的IP電話網(wǎng)就采用了Clarent的產(chǎn)品。Clarent VoIP解決方案的系統(tǒng)構成包括網(wǎng)關、網(wǎng)守、應用服務器、域控制器（Domain Controlor）、包分發(fā)器（Packet Distributor）、集裝箱和服務器（Through Packet Server）。

　　Clarent提供電信級的網(wǎng)關設備，2000年底將推出66E1的高密度IP交換機，并提供模擬線接口，數(shù)字中繼線接口和ISDN PRI接口。采用DSP硬件進行語音的壓縮、編解碼、回聲抑制，語音質(zhì)量高，延遲小，具有靜音壓縮功能，占用帶寬少。用戶可根據(jù)IP承載網(wǎng)的網(wǎng)絡條件在網(wǎng)關進行適應性設置，可在抖動大、丟包率高的惡劣條件下保證通話質(zhì)量。

　　Clarent網(wǎng)守提供用戶認證、呼叫路由、地址翻譯、撥號規(guī)則、實時計費等功能，認證是通過網(wǎng)關送來的主叫號碼或卡號/密碼進行，一個管理點可支持1000個E1，4096個網(wǎng)關。
Clarent應用服務器（Clarent Application Server）可作為中間層實現(xiàn)三層結構的Clarent網(wǎng)絡。包分發(fā)器運行在應用服務器上，在網(wǎng)絡規(guī)模大或網(wǎng)關分布廣的情況下，使用包分發(fā)器可快速達到產(chǎn)品的統(tǒng)一配置和軟件版本的一致性。域控制器也運行在應用服務器上，域是劃分子網(wǎng)的邏輯概念，域控制器用于域用戶的劃分、組織和管理。集裝箱服務器是一種IP包復用技術，用來降低路由器的擁塞，提高語音包的傳輸效率。

　　朗訊科技(Lucent)

　　朗訊科技的VoIP解決方案由MultiVoice網(wǎng)關和MultiVoice訪問管理器組成，這兩種部件與朗訊業(yè)內(nèi)領先的交換機產(chǎn)品配合使用，為ISP和運營商提供了所需的高質(zhì)量服務，并允許在不同的PSTN上電話終端之間或在PSTN和IP網(wǎng)絡上配有VoIP的PC之間，提供端到端呼叫。

　　MultiVoice網(wǎng)關

　　朗訊科技的MultiVoice網(wǎng)關在PSTN和基于IP的網(wǎng)絡之間提供了一個接口，使語音呼叫能夠進出分組網(wǎng)絡，其實現(xiàn)方式如下：PSTN接口（T1, PRI, E1等）；支持編解碼器，編解碼器提供語音壓縮功能，以降低網(wǎng)絡帶寬要求；使用DMTF音頻檢測/生成技術模擬PSTN功能；支持ITU－T通過IP網(wǎng)絡在話機間通信的H.323協(xié)議堆棧；與MultiVoice訪問管理器配合使用，建立和終止VoIP通話。

　　MultiVoice訪問管理器

　　MultiVoice訪問管理器與網(wǎng)關一起使用，為通過IP網(wǎng)絡連接語音呼叫提供網(wǎng)絡地址轉換功能。訪問管理器通過以下方式實現(xiàn)上述功能：管理一個“區(qū)域”或一套支持H.323協(xié)議標準的網(wǎng)關；提供地址轉換功能，把標準的國家和國際電話號碼轉換為IP地址，反之亦然；驗證用戶，執(zhí)行網(wǎng)關注冊功能。

　　MultiVoice網(wǎng)關與MultiVoice訪問管理器相結合，為VoIP服務提供了一個堅實的基礎。朗訊打算增加一種核心網(wǎng)絡功能，為通過MultiVoice網(wǎng)絡傳送的呼叫提供付費質(zhì)量保障。這種功能叫作絕對服務質(zhì)量（“Absolute” QoS）。

　　佳網(wǎng)（NeTrue）

　　佳網(wǎng)(中國)公司技術副總監(jiān)鄒榮金博士認為，IP電話網(wǎng)的首要功能是在實現(xiàn)IP電話基本功能的基礎上，探索IP電話向電信基礎網(wǎng)絡轉化的可能。IP電話的功能并不是IP電話技術的主要矛盾，目前的主要矛盾在于怎樣使IP電話達到電信網(wǎng)的運營質(zhì)量。這就要求IP電話設備要有電信產(chǎn)品的可靠性，同時也要有很好的可維護性，電信運營系統(tǒng)的模式在可靠的產(chǎn)品平臺上，要能適應電信運營的靈活性，即能夠支持開放式的后臺服務系統(tǒng)，為特定用戶提供定制的解決方案，以適應電信運營傳統(tǒng)的OSS ( Operator Support System ) 體系。

　　為此NeTrue推出了中間件(Mediator)方案，中間件實現(xiàn)不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集，并在網(wǎng)守和第三方的系統(tǒng)之間傳輸費率，解決域內(nèi)的路由、用戶認證和CDR轉換。中間件(Mediator)主要有三個組成部件：認證服務、路由服務和CDR服務，這三部分可以集成也可以獨立工作。

　　這種方案支持的業(yè)務有：(1)IP電話業(yè)務。包括國內(nèi)IP電話業(yè)務、國際IP電話業(yè)務、主叫IP電話業(yè)務、記帳卡IP電話業(yè)務和支持全網(wǎng)漫游；(2)IP傳真業(yè)務。

　　北電網(wǎng)絡(Nortel)

　　北電網(wǎng)絡提供了一種從電路交換局向分組交換網(wǎng)絡轉移的解決方案——Succession網(wǎng)絡。Succession網(wǎng)絡將為傳統(tǒng)的話音業(yè)務運營商提供集成的解決方案，并使現(xiàn)有的新業(yè)務和設備無縫轉變?yōu)橐苑纸M為中心的基礎設施。

　　媒體網(wǎng)關在電路交換網(wǎng)絡和分組網(wǎng)絡中的各種媒體相關單元間提供雙向接口。相關分組單元通常是最終用戶設備或其它媒體網(wǎng)關。媒體網(wǎng)關的主要職責是：將各種媒體作為分組網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)包和電路交換網(wǎng)絡中的模擬或數(shù)字流進行傳輸，而不會影響完整性或降低服務質(zhì)量。

　　信令網(wǎng)關在SS7網(wǎng)絡和分組網(wǎng)絡中的各種呼叫控制單元間提供雙向接口，相關分組網(wǎng)絡單元通常實施媒體控制器功能或數(shù)據(jù)庫查詢功能。信令網(wǎng)關將7號信令信息重新打包為每個網(wǎng)絡中的單元都可讀懂的格式，并向7號信令網(wǎng)絡提供分組網(wǎng)絡中各個單元的可靠視圖。

　　控制器向分組網(wǎng)絡中的各種媒體、信令和業(yè)務相關單元發(fā)出指令。相關的分組單元通常包括媒體網(wǎng)關、信令網(wǎng)關、業(yè)務單元或先進的最終用戶設備。控制器的主要職責是根據(jù)與流量相關的信息作出決策，并在希望交換信息的雙方或多方間的互連上提供相關指令。

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