石油通信网语音数据二合一

通天 2001/02/15

　　据统计，全球各企业每年单单花费在内部办公室之间的电话和传真业务的支出就高达数十亿。国内许多大型跨地域企业，内部的网络一直处于专网专用状态，语音网与数据网分离，浪费了企业大量的电话费用以及人力资源。怎样做到两网合一，从而降低网络运行和维护费用？已经成为网络发展的趋势和提高企业竞争力的必经之路。

　　石油专用通信网的IP电话网络系统，于2000年由同天集团下属的同天国际有限公司承建。该网络的建设模式是：在现有的语音交换机的基础上，添加具有语音数字压缩功能和数据路由功能的转换模块，然后在数字网络上传输被压缩的语音，利用数字传输的功能，传输语音信号，实现语音网与数字网的二合一。该网的应用大幅度降低了整个石油系统电话和传真的业务费用，同时不会损害语音和传真质量，也不影响职员打电话和发送传真的方式，还可以进行数据通信。整个网络设计颇有自己特色。


　　■用VoIP比较灵活


　　这是一个大型的企业IP电话网， 网点众多，结构复杂，对网络的安全性要求非常高，因此在技术选型时进行了充分认证。

　　目前出现了几种在数据网上承载话音的技术：Voice Over ATM (VoATM), Voice Over Frame Relay (VoFR)及 Voice Over IP (VoIP) 。

　　其中VoATM面向连接，设计意图是处理时间敏感的业务，其信令、寻址和路由功能可以用于建立一个转换模式的网络，容易从传输模式升级到转换模式。目前多被用于宽带IP网的建设（欧美普遍使用，国内则为169网）。

　　帧中继可以提供面向连接的虚电路，将来可提供QoS服务，但缺乏丰富的信令、寻址和路由功能，难以从传输模式升级到转换模式。帧中继本身有一些流量控制功能，可以动态地分配带宽。用帧中继组建IP电话网，优点是投资费用相对较少。但是，帧中继网属于数据链路层，扩展时要依赖于物理层，也就是说，如果帧中继网络要延伸到某个地方，必需再增建DDN线路，这显得不够灵活。

　　IP是无连接的，在优先级、资源预留、分组拆分等领域已有很大进展。IP像ATM一样拥有强大的信令、寻址和路由功能，可以建立转换模式。可与当前数据应用程序无缝集成，而且IP无所不在，可通过任何链路延伸到任何地点的任何一台IP设备，扩充非常灵活和方便，有助于降低总体拥有成本，开拓新的业务应用领域。

　　同天公司采取的是IP语音方案,此方案中各程控交换机通过DDN专线连接，因点对点的全网状连接会造成资源浪费，采用IP协议构成星型网络。语音经过G.729a压缩后作为IP数据包在网上传输，语音质量由专线带宽和IP服务质量手段提供保证，利用DDN建立此专用网络传输语音，做到了长途电话免费，每月只需支付DDN专线费用，因此具备了实现语音网上传输、降低电话开支的能力。由于石油专用通信网在各地的分局已经拥有了交换机，对语音进行大幅度压缩，降低承载语音所需的线路带宽，将大幅度降低电话和传真的费用。

　　考虑到现代网络发展的趋势和多服务网络的兴起，不仅要为石油专用通信网建立专用语音网络，还要为今后发展打好基础，必须使此网络不仅能进行语音传输，还可以同时进行数据传输。

　　石油专用通信网最终采用的方案如图所示。


　　■跨地域大型VoIP网


　　具体配置如下：在固安、大庆油田配置4个E1网关，在胜利、辽河油田各配置2个E1网关，在华北、吉林、冀东、塔西南、管道局、物探局、大港、东北局配置1个E1网关。网关与PSTN间可以直接用中国1号信令或ISDN PRI相连；也可以采用信令控制器SC2200 与PSTN SS7网相连。

　　在固安设置支持中心，包括VoIP关守，负责认证、授权、记账的RADIUS服务器。支持中心配置两台VoIP关守3640，由HSRP协议实现冗余热备份。用Cisco公司的专用语音产品Cisco3640和AS5300系列语音网关构建全国性的网络，AS 5300同时支持120路VoIP电话，中间租用DDN专线。


　　各地区通过Cisco2620路由器和AS5300语音网关连入网络。Cisco2620配2个串口和1个100M以太网口，串口用来连接DDN网络，100M口连到石油专用通信网局内部数据网络，并与Cisco AS5300相连；AS5300有1个100M以太网口，1个10以太网口，4个E1口，60个VoIPDSP；4个E1口连接交换机。

　　全网基于TCP/IP协议，是一个覆盖全国的企业内部网计算机，功能有进行无纸办公和其他应用如财务系统、业务查询系统等；有关人员还和同天公司一起制定了拨号规则，以便于管理和维护；语音和数据在同一套设备中实现集成，使管理和维护非常方便。

　　Cisco公司的VoIP关守3640满足H.323建议中定义的要求。主要执行地址翻译、呼叫控制、带宽控制、域管理、带宽管理、呼叫管理等功能。

　　Cisco公司H.323关守管理H.323的网关，使得H.323网关可以向H.323的关守登记并确定位置。H.323的关守与VoIP的代理服务器、网点建立通信，保证服务质量QoS，并且提供加强的安全性策略。

　　多个Cisco H.323关守互相建立通信联系，采用的方法有两种：或者用Cisco IOS命令设置来配置远端VoIP H.323关守的地址；或者采用通过DNS查找远端H.323关守的地址,还可以设计层次化结构的关守,由上一级的关守确定下一级关守的地址。


　　■性能优势


　　本方案采用了专门的VoIP网关设备，对比于PC-based网关设备 ，其处理能力很强。权威机构的测试报告表明，关守设备Cisco3640处理呼叫能力为每秒1800次呼叫，而保持呼叫能力更是高达50000－60000次呼叫。这些都为该网能够高效地执行真正的、实用的IP电话业务提供了强有力的基础保证。

　　采用两台关守Cisco3640设备，之间采用HSRP(Hot Standby Routing Protocol)协议可以进行关守间快速的热备份切换，两台关守之间采用了Master Vistual IP address的机制、以及专门的Hello Packet，切换时根本不受IP地址变化所带来的时延影响，保证了系统的高度可靠性。

　　VoIP网关AS5300问世以来就可以支持两个VoIP的中继端口，在业界属较高密度，而且在1999年年中就支持4个E1 VoIP中继端口。更主要的是AS5300具有Voice/Fax功能卡，能自动识别Voice和Fax，与Voice和Fax要采用不同功能卡的产品相比，等于容量得到提高。这些技术特点为该试验网工程的可扩展性提供了较高的起点。

　　所有这些，使整个网络完全满足大型企业IP电话网的要求。

　　石油专用通信网建成后的直接效果是：建成企业内部电话VoIP网络，降低了企业长话费用的支出。间接效果是：在租用的电信带宽上可以附加组建石油专用通信网的数据网，无需其它投资，即可以进行快捷方便的计算机信息通信，及时通报各分局情况，实行网上管理，更有利于进行全国连网、与国际潮流接轨。还可以为今后进行增值开发，如进行无纸化办公和其他各种新的基于网络的管理和服务，预留了足够的余地。



　　小资料

　　大型企业VoIP的发展


　　IP电话，通过数字分组交换网来传声音，而不是通过传统的电路交换网来传输。由于语音和数据甚至图像均可以用同一种技术和方法进行传输，管理和控制的成本将大大降低。由于IP协议可以实现在多种低层的传输链路和传输协议之上，如ATM、DDN、帧中继、PPP拨号、ISDN、xDSL、无线接入、HDLC、以太网、千兆网等，使得网络对具体线路的依赖性大大降低。国际电联为IP电话制定了专门的标准H.323，定义了一系列相关设备的名称和功能，最新的2版本将允许来自不同厂商的产品互操作。此外，行业性的组织如iNow!等进一步提出了兼容的标准。

　　企业内部网VoIP的应用不同于公网，在企业内部网中，分散在不同地方的办公室已经用Intranet或专线连起来了，在这样的网中使用VoIP技术即可支持声音传输和传真服务。而公网则是使用声音网关设备把声音转换成数据后，传给Internet服务提供商。

　　近年来，由于Internet提供的服务质量保证(QoS)的不断改进，以及高速的骨干网和交换机的出现，使得企业IP电话网络结构发生了很大变化。今后，用户端将使用像xDSL那样的高速连接，再使用新的协议(如RSVP)和技术(如标志交换)给声音和视频信息加上优先级标志，以保证其传输延迟最低。

《赛迪市场专家》2001/02/15