软交换构建行业IP语音通信网
港湾网络 陈胜权 2003/11/06
从1999年IP电话登陆中国，到现在多业务应用成为发展趋势，IP语音通信基本结束了以通话为全部业务类型的阶段，向着数据、视频、语音"三网合一"的方向迈进。在"节省大量长途通话费"的驱动下，公检法、税务、工商、电力、金融等拥有广域专网的行业使用者成为IP语音通信网络建设的主要力量。
行业IP语音通信网需求
IP语音通信网络是一个新事物，需求是在建设过程中根据实际需要不断提出的，主要体现在兼容与扩充、网管维护、新业务提供等几个方面：
兼容与扩容
行业纵向网的建设通常是分步实现的，从一级网到二级网，再到三级网，这个固有特点也决定了IP语音通信网络分步建设的模式。在分步建设的过程中，语音设备面临着前后兼容，向下扩容的问题。例如，在建设省到地市的二级语音网时，要从设备和体系角度考虑与一级语音网的兼容性，与原有窄带话音网的兼容，也要考虑与运营商IP语音网络的兼容，涉及到不同类型设备、不同厂商设备之间的兼容性问题；同时还要考虑将来地市机关的用户数量增多、窄带用户迁移、地市到县的三级语音网扩容需求，中心交换设备应该具有大规模组网和扩容能力。
管理与维护
语音通信网络规模小的时候，使用者数量相对较少，呼叫类型比较单一，维护工作量非常小。但随着IP语音网络规模的不断扩大，原有电话网络与IP语音通信网络逐渐融合，使用惯性让用户对IP语音通信网络的管理和维护提出了与窄带话音网同样的管理维护需求；另外，相比用户数量的线性增长，呼叫的复杂程度是呈指数增长趋势的，速度超过用户数量的增长，这些都对IP语音通信网络的管理与维护提出了更高的要求，需要一套方便的管理系统实现对IP语音通信设备的管理维护。
新业务提供
IP语音通信网络建网的出发点非常单一，就是在IP网上打通电话。随着用户规模的扩大、窄带电话网络与IP语音网络的融合，大家开始用窄带话音网的业务模型来要求IP语音通信网络。他们认为，IP语音通信网络不仅仅提供通话功能，还要提供窄带话音网络上提供的呼叫转移、呼叫等待、电话会议、权限控制等增值业务，甚至还要提供ACD、座席服务等业务功能，提供这些业务对IP语音通信网络是一个很大的挑战。
软交换构建行业IP语音通信网
软交换作为下一代网络的重要组成部分，主要用于在分组网络上实现语音业务，已经被各大运营商普遍采用，并开始了规模商用。软交换具有成本低、扩展性好、业务提供能力强等优势，完全可以满足目前行业IP语音通信网络在扩展性、管理维护、业务提供等方面的需求。
软交换设备可以支持多种接口和协议，灵活的兼容其他网络类型，方便的进行大规模扩容。例如，软交换设备可以支持FXO、FXS、E1等，用于连接传统程控交换机或PBX，支持以太网口，用于连接IP网；软交换设备支持H.323、SIP、MGCP/H.248、中国一号、PRI、V5等协议和信令，用于与PSTN、IP语音网络的互联互通，保障了软交换设备与其他网络保持良好的兼容性；同时，丰富的IP语音协议和窄带信令支持也使软交换设备具备了大容量扩容能力，协议本身良好的扩容能力一方面可以保证核心设备的处理能力可以随着网络规模扩大而不断提高，另外一方面可以提供大容量的用户接入能力，做到核心和接入的大规模扩容。
软交换技术充分汲取了窄带智能网的优势，通过媒体控制协议MGCP/H.248来实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想，直接结果就是可以做到电信级集中管理和多业务提供。在行业纵向网中，对于数量最多的接入层设备采用点对多点的专有控制协议MGCP/H.248实现呼叫控制，呼叫处理过程均由软交换设备完成，设备和电话号码的管理也由软交换设备统一完成，实现电信级集中管理，网管的复杂性大幅度降低，非常适合行业纵向网中IP语音通信网络的管理模式。在业务层面，控制和业务分离使得业务集中到软交换设备上实现，可以提供PSTN网络上所有的业务，并且，进行业务升级时，只需要对软交换设备升级，不需要对接入网关进行任何改动。
针对行业纵向网IP语音通信网络的需求，纯粹采用H.323协议也能解决部分问题，但由于H.323协议是对等协议，如果使用到用户接入层面，管理维护要针对每一个接入网关进行，比较繁琐；而且由于协议本身和接入网关设备处理能力的限制，难以支持多种增值业务，业务升级也不方便，所以H.323不适合在接入层面使用，而适合于软交换设备间使用。
从上面的分析可以看出来，软交换技术可以很好的解决目前行业纵向网IP语音网络建设中面临的话音质量、管理、业务提供、灵活组网等问题，是最适合行业纵向网构建IP语音通信网络的技术架构。
典型组网模型
下面以某行业一个省、市、县三级语音网络为例，描述一个典型的组网模型。
从行政级别上来看，行业纵向网一般分为省、市、县三个级别，对于IP语音通信网络，在省中心设立统一网管中心对全省100多个县区单位统管是不现实的；县级单位技术维护力量弱，技术维护人员少，基本不具备对语音网络的维护能力，所以在每个县级单位设立语音网管也是不现实的；综合考虑，以市级单位为管理单元是最为合适的，每个市有十几个县，被管理单元的数量比较合适，并且，市级单位具有一定的技术力量，稍加培训即可胜任管理工作。在每个管理单元之内，网管人员负责全网设备的管理、号码的管理、业务的提供等。
针对这种体系结构，软交换技术就大有可为了，各地市布置软交换设备，其间采用H.323/SIP点对点局间协议，负责各软交换机之间的通信，在地市到县区之间采用MGCP/H.248协议，这种协议体系充分吸取了软交换体系控制与业务分离的思想，具有高度灵活性，可以兼容PSTN、运营商IP语音网、原有PBX系统等，并且从多方面保障话音质量；管理上由地市软交换设备对县区的接入网关设备进行统一管理，号码进行统一分配；同时，由地市软交换设备提供多达数十种增值业务，可以实现业务的统一升级，简单方便。
成功案例参考
×省×厅和与各地市局之间原来采用PSTN网络实现语音通信，省局和市局，市局和市局之间每个月的通讯费用高达数万元，无形之中长途电话费用已经成为日常行政支出中很大的一部分。该厅已经采用港湾公司NetHammer
G908和NetHammer M380路由器设备、BigHammer6808核心交换机设备等搭建了高性能、高可靠的专网，为了充分利用专网的带宽资源，节省通信费用，经过充分考虑和论证，采用了港湾公司先进的IP语音通讯技术，在原有的数据网络基础上组建了完善的语音网络。
该网络采用了软交换体系结构，省厅中心采用SoftCo9500 IP语音综合交换机，地市采用SoftUp1032网关设备，核心交换设备与网关设备之间采用MGCP协议，从而做到控制与业务分离，便于管理和业务的提供。
该网络中，市局的用户除去免费拨打省局内部电话外，还可以通过省局外线拨打省会城市电话，地市的使用者拨打省会市话，只需要省局结算市话费就可以了，省去了从地市局到省厅的长途通话费用。目前，该省厅与地市局之间的通话完全通过数据网络来完成，话音质量稳定，全部免费，每月节省的电话费用超过5万元，并且在此网络上支持了呼叫转移、呼叫等待、遇忙前转、话务台、局内呼入回叫、局外呼入占线自动转话务台、电话会议、权限控制等20余种增值业务，使得系统内沟通非常顺畅。
该IP语音通信网络的开通大大提高了网络的使用效率，提高了系统内人员的工作效率，极大节约了长途通话费用，代表了行业纵向网应用IP语音通信的发展方向。
本文由作者向CTI论坛提供
[11月26-28 上海 北京]
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