1 引言
當前,電信運營方式正面臨著巨大的變革,傳統的電信業務在概念、技術、業務、投資、管理和服務等方面正在發生深刻變革。新的通訊模式將統一到IP上來,VoIP(Voice over IP)是利用語音壓縮編碼技術、分組實時傳送技術和控制協議(RTP/RTCP)將語音信號通過IP網承載,實現話音通信的技術。VolP業務的產生和使用打破了傳統電信網絡必須以TDM方式傳送語音信號的舊框架,體現了電路交換網和分組交換網融合的趨勢,成為網絡統一的先驅技術和業務支撐點。
2 VoIP網絡的基本構成
2.1基本構成要素
一般來說,構成VoIP網絡的基本要素包括網關(GW)、網守(GK)、認證計費和綜合訪問管理中心(CAMS)、網管系統和終端設備。
網關位于公共電話網(PSTN/ISDN/GSM)與IP網的接口處,完成公共電話網和IP網間的橋接任務。主要功能包括:實現兩側網絡間電話/傳真信令、媒體流、管理信息和同步信號之間的轉換;完成PSTN/ISDN/GSM側的呼叫建立釋放、IP網絡側的呼叫建立釋放以及網絡QoS的測試;支持包括ITU-TG.711、G.723和G.729等多種語音編碼;實現ITU-TH.323、H.225、H.245、RTP、RTCP、ISUP、TUP、DSS1和SS7信令等。具有專線、Modem、ISDN、IP Phone、IP Fax、WAP用戶接入功能,并實現大量增值業務。
網守完成網關注冊管理、路由管理、呼叫控制和業務控制等功能,支持網關到網關、PC到網關的呼叫業務,可對已登錄的網絡電話終端進行規劃、監控及管理事項,使整個VoIP網絡系統通話運作正常,達到網絡電話的保密安全性、品質穩定性。
認證計費和綜合訪問管理中心采用大型關系數據庫系統,通過IP網與網守相連,使用RADI[JS協議接受網守發起的用戶接人(漫游)認證請求進行身份認證,并負責接收計費采集點采集的用戶計費信息,生成通信費用帳單。
網管系統完成對整個網絡系統的管理,降低網絡管理難度、提高網絡運行管理效率。對VoIP網絡進行配置管理、故障管理、性能管理、計帳管理、安全管理和用戶管理等。 終端設備通常包括與IP網直接相連的網絡電話、可視電話和通過小型VoIP網關接入到IP網的普通電話。這些終端符合H.323/SIP協議體系。
2.2 VoIP網絡的語音信令
VoIP網絡包括H.323、SIP、MGCP、MeGaCo/H.248多種語音信令,這些信令間存在競爭關系。
H.323:由ITU-T制定,它定義了無QoS保證在Internet或其他分組網絡上進行多媒體通信的協議和規程。H.323是一個協議族,包括H.225、H.245、H.450系列、T.120系列、H.235、H.261、G.711、G.723、G.729等。H.323結構體系由H.323終端、網關、關守和多點控制單元MCU組成。
SIP:IETF提出的基于文本的應用層控制協議,能建立、調整和終止多媒體的呼叫和會話,協議簡單,易于實現。
MGCP:IETF提出是媒體網關和媒體網關控制器之間的協議,它針對H.323在VoIP上應用的缺點進行了改進。
MeGaCo/H.248:IETF、ITU-T制定的媒體網關控制協議,用于媒體網關控制器和媒體網關之間的通信。MeGaCo/H.248將逐步取代MGCP。
目前由于H.323協議較成熟,國內多采用H.323協議,但其支持IP業務的能力弱,在靈活性、可擴展性上都存在缺陷。SIP簡單靈活,與IP結合緊密,業務能力強,但其協議不夠完善,廠商間的互通性差,實際應用少。業界多數廠商仍然推薦采用基于H.323協議體系的VoIP解決方案。
3 VoIP的組網運用
3.1 VoIP網絡的組織與運用
VoIP網絡的組織可根據網絡覆蓋范圍和用戶群的大小確定組網形式。在實際中,可以采用對等區域結構、二級或多級樹狀區域結構構建網絡。這里僅以二級樹狀區域結構來說明VoIP的網絡組織運用。
二級樹狀區域結構通常包括一級結點、二級結點和接人到各結點的用戶終端。一級結點位于整個結構的頂端,負責不同二級區域間的通話調度與管理。二級結點負責本區域內VoIP電話終端及PSTN接人間的通話、調度與管理,并將需要跨區域或跨網絡的通話發送到一級結點。這里,二級結點是實現本區域功能的主體,它通過網關與PSTN和用戶終端建立連接。VoiP網絡組成要素及分級組網結構圖如圖1所示。
在設備配置上,一級結點配置電信級或企業級VoIP網關接入IP網絡,二級結點和分支單位配置中小型VoIP網關。一級結點配置網守,網守采用主備用方式組織保證其可靠性。二級結點根據具體情況選擇是否配置網守。如果結點支持的接人設備數量不大,網守可采用專用硬件平臺保證其可靠性減小維護難度。一級結點配置網絡管理服務器,一級和二級結點配置網絡管理終端。