运营商级VoIP解决方案

运营商级VoIP解决方案
　
随着Internet 的高速发展，在电信运营领域，数据业务量的高速增长已经彻底改变了以话音业务一统天下的传统电信经营局面，未来的电信经营格局不是数据和话音的地位之争，而是数据话音两种业务的融合与促进。
为适应未来融合业务的需求、降低成本，运营商通过网关设备将现在电路交换机上的话音信号转化成基于分组的数据包，进入以IP为主体的主干网。在主干网上则采用独立的话音网络、与数据业务共享的话音网络或者是基于VPN的话音网络。由于话音业务对时延、丢包率和呼叫建立时间等因素的特殊要求，主干网的带宽分配和可管理性将是业务融合的关键。此外，在网络融合以后，网络管理能力的提高和融合也是一个很重要的方面。要求网管系统具有PSTN网络、ATM网络、路由器IP网络和其他各种各样网络的综合监测、配置、性能和安全管理能力。
可以说，VoIP应用要走向成熟和深入，运营商起着至关重要的作用，各厂商纷纷抢滩这一市场，提供了多种运营商级VoIP解决方案。
大唐电信
大唐电信的电信级IP电话解决方案名称为SP30ITG，它包括SP30ITG/GW网关、SP30ITG/GK网守、SP30ITG/RADIUS计费认证系统、SP30ITG/NM网管系统，网关设备还附带OMC网关操作维护台。
大唐电信的SP30ITG/GW用来完成PSTN及IP的呼叫建立与释放，完成语音编码及打包、回声消除、静音监测等功能，自动识别语音与传真业务，并提供用户交互信息查询和网络QoS的测试功能接口。SP30ITG/GW可与SP30交换机无缝集成，在原有SP30交换机上实现IP电话功能。网关还包括网关设备操作维护台和话务统计台，可完成对网关设备的实时状态检测，话务统计台完成对通话的相关统计。
SP30ITG/GK网守实现的功能为接入注册、用户认证、地址解析、呼叫控制、带宽管理和路由管理，提供RADIUS和SNMP代理接口，为上一级网守提供代理接口。SP30ITG/RADIUS计费认证服务器用户认证功能支持电话卡认证和主叫号码认证两种方式。SP30ITG/NM网关专为IP电话网络设计，支持实时故障报警，使网络管理员及时了解设备运行和负载状况。
华为技术
华为公司的全套电信级IP电话解决方案，名为Quidway A8010 IP电话方案，包括网关、CallServer(内含网守功能)、计费认证服务器和网管系统等。华为在电信级IP电话解决方案中，非常重视智能网与IP网络的互通，并提出了CallServer方案。如下图所示：
综合接入平台包括SSP(业务交换点)功能单元和IP电话网关功能单元。其中IP电话网关功能单元处理IP电话的桥接、Internet接入和IP 传真的桥接；SSP功能单元处理业务交换功能，负责与CallServer中的SCP功能单元交互信息，完成智能网意义上的业务控制。SSP功能单元和IP电话网关功能单元处于同一个机架上，物理上为一个产品。
CallServer包括SCP(业务控制点)功能单元和IP电话网守单元。其中SCP完成智能业务的控制功能；网守单元完成地址翻译、带宽管理、安全性管理和区域管理等功能。
综合接入平台本身支持7号信令接入（TUP/ISUP），引入SSP功能单元后同时具有业务触发和业务交换功能，通过支持INAP/TCAP over IP与CallServer中的SCP完成业务交互。从这个意义上讲，综合接入平台本身具有媒体网关（MG）和信令网关（SG）的功能。
CallServer包括的SCP功能单元完成智能网意义上的业务控制，实质是网守与媒体网关控制器（MGC）的结合。网守与MGC是一对一的关系，MGC与MG是一对多的关系，这种方式非常适合于电信运营商对大容量、业务集中控制、集中网络管理的需求。
CallServer方案支持主叫识别业务，可以根据需要提供一次拨号方式和二次拨号方式。
上海贝尔
上海贝尔公司自行研究开发了一套基于自身大容量板卡的电信级IP电话系统。中兴通讯
中兴运营商级VoIP解决方案包括以下三个部分：
ZXIP10－AS IP电话网关：包括媒体网关MG和虚交换模块VIRTUAL SWITCH两部分,其中VIRTUAL SWITCH 为提供媒体网关的控制设备,硬件平台可用工作站或服务器。在不增加呼叫信令地址的情况下，一个VIRTUAL SWITCH 可带多个MG，实现超容量同时呼叫用户的呼入；
ZXIP10－AS 网守GK：多个网关构成一个逻辑区域（ZONE），由网守统一实现路由、带宽管理和接入许可授权等多方面的功能；
网管系统和计费系统。
功能提供：
基本业务：包括IP电话/传真。其中IP电话包括PC到电话、电话到PC和电话到电话三种形式；传真功能包括实时传真和存储转发传真两种形式；
补充业务：可实现H.245协议规定的各种业务；
增值业务：点击拨号、网上呼叫中心和来电卡等，并且业务实现完全符合智能网体系结构。
3Com
3Com CommWorks VoIP解决方案在赋予运营商通用联接与增强型业务创建能力的同时，还向新一代统一网络进行升级打下了基础。网络中语音、数据和视频的统一不仅能够为运营商用户带来更高的运营效率，还可以为他们带来一整套增强型的新业务。
CommWorks是一个将运营商现有的网络基础设施向基于IP的统一网络和增强型业务进行升级的三层、三阶段战略，囊括了3Com专为运营商而设计的品种齐全的IP电话产品线。CommWorks IP电话产品架构第一层满足了运营商通用连接的需求，使线路用户可以利用他们自行选择的客户端设备和接入网访问各种集成化的业务。第一层具备了媒体网关的功能，能够将多种类型的流量和不同的接入网集成在一起。
第二层通过对不同的信令和呼叫控制协议进行转换来提供通用信令能力，为多媒体流量顺利无缝地穿越各种不同类型的网络创造条件。
第三层负责为新应用和新业务的开发创造环境。标准应用程序接口（API）的采用使运营商能够向系统中添加由3Com业务合作伙伴开发的各类应用。
在第三层中，运营商们能否针对传统的增强型业务将现有的业务控制点（SCP）与新一代的分组交换网络进行集成，从而使这两种网络都能够对诸如免费（800号）呼叫、本地号码移植和呼叫转移之类的业务提供支持也是至关重要的。
3Com电信级IP电话解决方案采用全冗余高容量的Total Control 平台，可提供透明中继方式的IP电话业务和零售IP电话业务。Total Control为运营商提供了强大和完善的联网解决方案，其中包括支持拨号数据/RAS、IP传真、IP电话、CDMA无线数据和虚拟拨号专网等服务。Total Control平台是为了实现最大的灵活性而设计的，它采用通用的体系结构，可以通过软件进行升级来增加新功能，因而很容易从一种技术升级到另一种技术。这意味着客户可以方便廉价地增加新的服务能力，而且不必让其服务离线。
阿尔卡特（Alctel）
阿尔卡特的话音/传真/数据解决方案融合了五个配套因素：Assured Access 的通用接入网关；阿尔卡特的1135服务管理中心；阿尔卡特呼叫信令网关；阿尔卡特IN（智能网）1400服务控制点（SCP）及业务创建环境（SCE）。
通用接入网关(UAG)支持G.711、G.723.1和G.729A压缩标准及传真的T.37及T.38标准。容量为每个子框端口超过2000个，每一标准七英尺电信机架超过高于8000端口。
阿尔卡特1135服务管理中心(SMC)的功能包括用户管理、业务统计、计费与记帐及帮助台，能够把通用接入网关与现有的基于RADIUS的鉴权、计费和记帐平台融和在一起。服务管理中心有一个内装的H.323 VoIP网守功能，支持鉴权、授权和记帐功能（简称AAA功能）。呼叫信令网关(ACSG)在以IP为基础的各个控制协议之间提供翻译服务。
Cabletron
Cabletron 公司的VoIP解决方案名为SmartVoice，它包括三个方面的产品，一是高性能、高品质语音的VoIP网关SmartVoiceGateway，这个网关可将IP网络与传统电话网络无缝地连接起来；二是具有第4层交换和QoS保证的交换式路由器SSR，由SSR构成的IP网络可以保证话音的服务质量；三是基于Spectrum网管平台的一体化网络管理，Spectrum可以管理多厂家的PBX、VoIP网关和其它网络设备，并可提供SLA监控和策略管理功能。
在当今激烈的市场竞争中，高端口密度、低成本的IP话音解决方案是不可缺少的。SmartVoice网关正是这样的产品，它集成了960路话音或传真，或32个E1电路，可节约90％的长途电话费用。利用SmartVoice网关，ISP和电信服务商可以在IP、卫星、中继及ATM网上提供语音业务，SmartVoice网关灵活的体系结构还可以从容地增加其它业务。它支持最新的ITU有关VoIP的标准，如VoFR、G.729A和G.723.1等。SmartVoice网关采用先进的各种功能，如回音消除、动态缓冲、信号质量监视等手段来确保回音的质量。SmartVoice网关提供计费系统，支持各种流行的电话卡，支持目前市场上绝大多数的程控交换机。
Cisco
Cisco公司IP电话运营商级解决方案的核心是AS5800和AS5300 IP电话网关，我们以AS5800为核心介绍。
AS5800兼具带有强大RISC驱动的高性能话音功能卡与每个话音通路都具有专用高性能数字信号处理器两者的优点，确保对每个通路话音的预定实时处理。为使包能够合理转发，这种设计将协处理器直接接入到Cisco功能强大的7206VXR和NRE－300选路驱动器中。呼入呼叫终接到话音功能卡，话音在此采用包括G.711、G.729、G.729和G.723.1的标准算法进行编码，同时采用实时协议(RTP)加以封装。一个呼叫到达标准H.323的远端话音网关，远端网关对话音进行解码并将话音传送到接收器。高性能的DSP结构使AS5800呼叫就象PSTN呼叫一样。
电信运营级VoIP业务要求的分组电话功能可以通过在AS5800上运行Cisco IOS软件来实现。AS5800话音网关能够与标准G.323网守实现完全互操作，包括Cisco 2500和3600以及第三方网守。
Cisco AS5800话音网关可应用于长途旁路(见图)。Internet电话运营商可以均衡其广域网基础设施来提供长距离的长途旁路业务。可以分配给每个用户一个帐号和个人标识号用来连接到本地VoIP局，通过RADIUS服务器进行认证。用户拨叫的终点电话号码会由本地域网守映射到远端网守的IP地址，然后远端域网守会选择一个网关来终接呼叫，在呼叫建立完成后，网关采用标准的算法对话音进行编码，并将话音封装在实时协议分组中，然后在广域网上选路到远端网关，该网关可对话音进行解码并传送到接收器上。
此外运营商还可以均衡广域网基础设施，卸下拥塞的PSTN网中话音和传真业务量负载。AS5800话音网关提供了高质量话音、可扩展性和QoS特性，在其应用中，为降低负载进行设计的PSTN业务量被转接到与AS5800话音网关相连的汇接局交换机上，将PSTN业务量封装并在广域网上进行选路。
Clarent
Clarent公司是IP电话设备的专门提供商，提供从网关、网守、计费系统直到IP电话网互联的完整、可靠和全面的解决方案，吉通的IP电话网就采用了Clarent的产品。Clarent VoIP解决方案的系统构成包括网关、网守、应用服务器、域控制器（Domain Controlor）、包分发器（Packet Distributor）、集装箱和服务器（Through Packet Server）。
Clarent提供电信级的网关设备，2000年底将推出66E1的高密度IP交换机，并提供模拟线接口，数字中继线接口和ISDN PRI接口。采用DSP硬件进行语音的压缩、编解码、回声抑制，语音质量高，延迟小，具有静音压缩功能，占用带宽少。用户可根据IP承载网的网络条件在网关进行适应性设置，可在抖动大、丢包率高的恶劣条件下保证通话质量。
Clarent网守提供用户认证、呼叫路由、地址翻译、拨号规则、实时计费等功能，认证是通过网关送来的主叫号码或卡号/密码进行，一个管理点可支持1000个E1，4096个网关。Clarent应用服务器（Clarent Application Server）可作为中间层实现三层结构的Clarent网络。包分发器运行在应用服务器上，在网络规模大或网关分布广的情况下，使用包分发器可快速达到产品的统一配置和软件版本的一致性。域控制器也运行在应用服务器上，域是划分子网的逻辑概念，域控制器用于域用户的划分、组织和管理。集装箱服务器是一种IP包复用技术，用来降低路由器的拥塞，提高语音包的传输效率。
朗讯科技(Lucent)
朗讯科技的VoIP解决方案由MultiVoice网关和MultiVoice访问管理器组成，这两种部件与朗讯业内领先的交换机产品配合使用，为ISP和运营商提供了所需的高质量服务，并允许在不同的PSTN上电话终端之间或在PSTN和IP网络上配有VoIP的PC之间，提供端到端呼叫。
MultiVoice网关
朗讯科技的MultiVoice网关在PSTN和基于IP的网络之间提供了一个接口，使语音呼叫能够进出分组网络，其实现方式如下：PSTN接口（T1, PRI, E1等）；支持编解码器，编解码器提供语音压缩功能，以降低网络带宽要求；使用DMTF音频检测/生成技术模拟PSTN功能；支持ITU－T通过IP网络在话机间通信的H.323协议堆栈；与MultiVoice访问管理器配合使用，建立和终止VoIP通话。
MultiVoice访问管理器
MultiVoice访问管理器与网关一起使用，为通过IP网络连接语音呼叫提供网络地址转换功能。访问管理器通过以下方式实现上述功能：管理一个“区域”或一套支持H.323协议标准的网关；提供地址转换功能，把标准的国家和国际电话号码转换为IP地址，反之亦然；验证用户，执行网关注册功能。
MultiVoice网关与MultiVoice访问管理器相结合，为VoIP服务提供了一个坚实的基础。朗讯打算增加一种核心网络功能，为通过MultiVoice网络传送的呼叫提供付费质量保障。这种功能叫作绝对服务质量（“Absolute” QoS）。
佳网（NeTrue）
佳网(中国)公司技术副总监邹荣金博士认为，IP电话网的首要功能是在实现IP电话基本功能的基础上，探索IP电话向电信基础网络转化的可能。IP电话的功能并不是IP电话技术的主要矛盾，目前的主要矛盾在于怎样使IP电话达到电信网的运营质量。这就要求IP电话设备要有电信产品的可靠性，同时也要有很好的可维护性，电信运营系统的模式在可靠的产品平台上，要能适应电信运营的灵活性，即能够支持开放式的后台服务系统，为特定用户提供定制的解决方案，以适应电信运营传统的OSS ( Operator Support System ) 体系。
为此NeTrue推出了中间件(Mediator)方案，中间件实现不同环境下的数据采集，并在网守和第三方的系统之间传输费率，解决域内的路由、用户认证和CDR转换。中间件(Mediator)主要有三个组成部件：认证服务、路由服务和CDR服务，这三部分可以集成也可以独立工作。
这种方案支持的业务有：(1)IP电话业务。包括国内IP电话业务、国际IP电话业务、主叫IP电话业务、记帐卡IP电话业务和支持全网漫游；(2)IP传真业务。
北电网络(Nortel)
北电网络提供了一种从电路交换局向分组交换网络转移的解决方案——Succession网络。Succession网络将为传统的话音业务运营商提供集成的解决方案，并使现有的新业务和设备无缝转变为以分组为中心的基础设施。
媒体网关在电路交换网络和分组网络中的各种媒体相关单元间提供双向接口。相关分组单元通常是最终用户设备或其它媒体网关。媒体网关的主要职责是：将各种媒体作为分组网络中的数据包和电路交换网络中的模拟或数字流进行传输，而不会影响完整性或降低服务质量。
信令网关在SS7网络和分组网络中的各种呼叫控制单元间提供双向接口，相关分组网络单元通常实施媒体控制器功能或数据库查询功能。信令网关将7号信令信息重新打包为每个网络中的单元都可读懂的格式，并向7号信令网络提供分组网络中各个单元的可靠视图。
控制器向分组网络中的各种媒体、信令和业务相关单元发出指令。相关的分组单元通常包括媒体网关、信令网关、业务单元或先进的最终用户设备。控制器的主要职责是根据与流量相关的信息作出决策，并在希望交换信息的双方或多方间的互连上提供相关指令。