金融行業(yè)VoIP技術解決方案

金融行業(yè)VoIP技術解決方案

摘要本文根據(jù)金融行業(yè)企業(yè)網(wǎng)實施VoIP技術的特點和需求，在原來企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)的基礎上，增加VoIP功能，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)服務與語音服務的有機統(tǒng)一。分析和比較了構建VoIP的關鍵技術，并提出確實可行VoIP解決方案。

關鍵詞VoIP；H.323；SIP；CallManager；語音網(wǎng)關1前言

近年來，隨著國家經(jīng)濟的大發(fā)展，國內金融行業(yè)也呈現(xiàn)一個良好的發(fā)展勢頭。金融行業(yè)隨著業(yè)務迅速的擴張，在不同地區(qū)開設的分級機構也成倍增長，公司內部各部門、分支機構的聯(lián)絡也日益頻繁，企業(yè)內部的電話通訊費用已成為企業(yè)一項高昂的運作成本開支，同時成為企業(yè)的一項很大負擔?，F(xiàn)在，IP已經(jīng)成為全球范圍寬帶業(yè)務網(wǎng)的承載技術，未來的新的通信網(wǎng)絡勢必將以IP業(yè)務為主進行優(yōu)化設計。已經(jīng)形成的IP網(wǎng)絡，為IP多媒體系統(tǒng)的建設提供了必需的網(wǎng)絡環(huán)境。在互聯(lián)網(wǎng)寬帶技術和網(wǎng)絡通訊設備已非常普及的今天，幾乎每個現(xiàn)代企業(yè)都有自己的內部網(wǎng)絡系統(tǒng)并和Internet連接。各家金融行業(yè)更是早已在企業(yè)內建立了發(fā)達的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻三網(wǎng)合一創(chuàng)造了網(wǎng)絡條件。同時企業(yè)內部擁有自己內部專用電話網(wǎng)，這兩套系統(tǒng)并存增大了維護難度和維護成本。把內部專用電話網(wǎng)移植到內部專用IP網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻三網(wǎng)的融合，能大幅度降低了企業(yè)在通訊方面的開銷、并提高工作效率。2主要VoIP技術標準介紹及比較

VoIP（voiceoverIP，亦稱IP電話）網(wǎng)絡電話就是應用IP進行的簡單話音業(yè)務的傳輸。IP電話的迅猛發(fā)展有著本身的技術優(yōu)勢，隨著DSP技術的發(fā)展，以及基于IP多播的可視會議技術的成熟，完全可以將視頻整合到話機上，實現(xiàn)運用IP電話進行交互式的電話視頻會議。為了加速IP電話的發(fā)展，提供更高品質的IP電話服務，許多國際組織開始著手進行IP電話的標準制定，其中比較著名的有ITU的以分組交換網(wǎng)絡為媒介的H.323協(xié)議；IETF的SIP。

H.323[1]是國際電信聯(lián)盟電信標準部（ITU－T）制定的標準，制定了標準的音頻、視頻數(shù)據(jù)流的壓縮和解壓縮標準，以及多媒體流的連接控制標準，用于在IP網(wǎng)絡包括因特網(wǎng)上傳輸音頻、視頻、數(shù)據(jù)。H.323標準描述了呼叫信令和控制、多媒體傳輸和控制、點對點帶寬控制以及多點會議等業(yè)務。H.323系統(tǒng)主要包括終端、網(wǎng)關、網(wǎng)守和多點控制單元。H.323基本上是一種兼顧傳統(tǒng)呼叫流程和IP網(wǎng)特點發(fā)展而來的成熟的開放標準體制，代表了VoIP的大潮流。本文將采用H.323標準提出解決方案。

SIP(會話啟動協(xié)議)[2]是IETF制定的一個應用控制協(xié)議，用于建立、維護和終止多媒體會話。會話包括Internet多媒體會議和Internet電話呼叫等。SIP協(xié)議是完全源于Internet信令控制協(xié)議。SIP協(xié)議只支持會話建立、修改及結束進程信息，但不涉及媒體控制，可以使用用戶定位、用戶能力、用戶可用性、呼叫建立和呼叫處理五種SIP功能來建立和終止通信。

SIP與H.323是多媒體通信的兩大信令協(xié)議標準[3]。H.323和SIP技術代表著兩種相對獨立、平行的發(fā)展趨勢，是兩種相對完善的具有語音業(yè)務信令體系的系統(tǒng)。粗略地說，SIP相當于H.225的RAS協(xié)議和Q.93I型呼叫控制信令，SDP相當于H.245。另外，SIP的UA等價于一個H.323的終端，代理服務器和重定向服務器則相等于H.323的網(wǎng)守，解決終端用戶尋址和選路問題。H.323企圖把IP電話當作傳統(tǒng)的IP電話，只是傳輸方式由電路交換變成了分組交換。而SIP協(xié)議側重于將IP電話作為Internet上的一個應用，較其他應用增加了信令和QOS的要求。它們支持的業(yè)務基本相同，都利用RIP作為流媒體的。

H.323主要是從電信的角度出發(fā)建議的，它具有與傳統(tǒng)電信網(wǎng)接近的呼叫流程和處理機制，組網(wǎng)是多層多域的，技術已經(jīng)成熟；而SIP基本上是基于動態(tài)Internet模式來建網(wǎng)的，較少考慮與公共交換電話網(wǎng)（PSTN）的互聯(lián)互通問題，呼叫流程也與公共交換電話網(wǎng)（PSTN）網(wǎng)有所不同，它是一個扁平的單層次網(wǎng)絡，在組建VoIP大網(wǎng)的實踐方面，還有待積累經(jīng)驗。在我國，由于基本通話業(yè)務的需求還在快速增長，這就意味著在相當長的一段時間內，話音業(yè)務仍會按傳統(tǒng)的運營和管理體制來運營，所以我們主要選用H.323技術標準來實現(xiàn)VoIP。3金融行業(yè)網(wǎng)絡現(xiàn)狀和系統(tǒng)實現(xiàn)目標3.1網(wǎng)絡現(xiàn)狀分析

金融行業(yè)原有語音業(yè)務是基于傳統(tǒng)模擬交換技術的。金融企業(yè)一般都有自行管理的PBX系統(tǒng)，提供內部話音服務；同時PBX系統(tǒng)通過E1與電信運營商的電話公共網(wǎng)公共交換電話網(wǎng)（PSTN）網(wǎng)相連，實現(xiàn)與公眾網(wǎng)的通信，長途中繼采用電信運營商的線路。個別單位直接采用電信租用線路，在電信運營商程控交換機內設置小號，來實現(xiàn)內部和長途話音業(yè)務。但它們的語音網(wǎng)實際上都是在公共交換電話網(wǎng)（PSTN）網(wǎng)基礎之上建設的，存在長途話費昂貴、各類智能業(yè)務依靠電信運營商提供等問題。同時，金融企業(yè)已通過租用的ATM、FR、DDN、SDH、VPN等高速網(wǎng)絡線路建立了企業(yè)內部的IP數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)。這樣企業(yè)內部就存在兩個相互獨立的語音網(wǎng)和業(yè)務網(wǎng)。

由于IP電話系統(tǒng)采用壓縮技術，一路話音小于12K。省公司和主要分支機構網(wǎng)絡帶寬足以保證內部企業(yè)網(wǎng)、視頻會議等應用的正常使用的情況下，通過網(wǎng)管流量控制，每條線路支持多路電話同時撥打使用[4]。3.2實現(xiàn)目標

因此，金融行業(yè)完全可以將語音和視頻應用集成到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，建立多媒體通信平臺，從而優(yōu)化網(wǎng)絡，縮減企業(yè)運營成本，實現(xiàn)智能業(yè)務。在IP多媒體系統(tǒng)建成后，分支機構內部，分支機構之間的本地市話、長途電話以及各點之間傳真等費用能得到節(jié)省。并且在將來還可以和集團總部的IP網(wǎng)絡互連，形成覆蓋全國的IP電話網(wǎng)絡。而且在公司內就可以召開視頻電話會議，極大的提高工作效率，降低運營成本。這種及時更新的經(jīng)營模式必將有利于金融行業(yè)的長足發(fā)展。4組網(wǎng)原則

（1）低成本和開放性充分利用金融行業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)專線及相關設備，實現(xiàn)IP電話、視頻會議等多種增值服務，在最大程度上發(fā)揮現(xiàn)有網(wǎng)絡的作用，并最低限度的壓縮投資。在任何可用VoIP的地方，盡量考慮采用IP電話。在建設VoIP系統(tǒng)時，需要考慮將來網(wǎng)絡升級因素，做到技術和成本的綜合考慮，使整個VOIP系統(tǒng)達到網(wǎng)絡最優(yōu)，成本最低。

（2）技術的先進和兼容性采用開放式、基于H.323標準體系。先進的Cisco網(wǎng)絡流量管理、隊列管理、優(yōu)先級管理和語音編碼標準等，減少了帶寬占用，降低了延遲及延遲變化，從而保證了話音質量。要和現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡兼容，可以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源。

（3）網(wǎng)絡可靠性和穩(wěn)定性語音網(wǎng)關采用專用硬件平臺和強大的操作系統(tǒng)，保證設備的穩(wěn)定性。同時整個系統(tǒng)中的關鍵設備必須有冗余備份，從而保證了穩(wěn)定運行。要真正實現(xiàn)端到端的全程全網(wǎng)的QoS（服務質量），保證各種應用在網(wǎng)絡中的正常傳輸。要保證100％的電話接通率，并不影響原數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的正常工作。當數(shù)據(jù)網(wǎng)絡出現(xiàn)故障是，IP電話系統(tǒng)能自動切換到公共交換電話網(wǎng)（PSTN），保證電話通信。

（4）簡化管理和易使用IP電話網(wǎng)方案將一個基于數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和一個基于聲音通信流的電話網(wǎng)合并為一個IP網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)、語音、視頻均能在統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)，因此所有通信都可以共同管理，可以實現(xiàn)一體化管理。網(wǎng)絡管理員能對整個網(wǎng)絡進行監(jiān)視和控制，并能進行遠程診斷和故障排除。IP電話系統(tǒng)應盡可能充分利用原來的話機，撥號方式不作大的變化。按照撥號簡單、便于記憶的原則，對IP電話號碼進行統(tǒng)一的規(guī)劃。同時還應考慮今后系統(tǒng)的擴展性。5VoIP系統(tǒng)的解決方案和業(yè)務類型

一個省級金融企業(yè)，一般分為省公司、地市公司、縣級分公司三級架構。因此在構建金融行業(yè)的VoIP系統(tǒng)時要充分考慮這種企業(yè)結構，來建設與其想對應的VoIP系統(tǒng)。從而來慎重挑選IP語音（VoIP）網(wǎng)關設備、網(wǎng)守、交換機和網(wǎng)絡業(yè)務功能服務器等設備。網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示。根據(jù)網(wǎng)絡建設原則，采用IP電話（PBX）＋語音網(wǎng)關＋網(wǎng)守的組網(wǎng)方式，并需在原來數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的基礎上，新增加一些VoIP設備。其中，省公司增加兩臺CiscoCallManager服務器，并在所有網(wǎng)絡節(jié)點再增加語音網(wǎng)關設備和內嵌電源交換機。企業(yè)原有的PBX電話網(wǎng)絡和新增加的語音網(wǎng)關相連接即可，網(wǎng)絡實現(xiàn)簡單方便。5.1CiscoCallManager服務器

本方案中，采用了兩臺CallManager服務器：一主一備。防止在主CallManager服務器出現(xiàn)故障時，影響IP電話的使用，從而確保網(wǎng)絡的可靠性。CiscoCallManager是思科統(tǒng)一通信系統(tǒng)中的呼叫處理組件，是一種可擴展、可分布且高度可用的企業(yè)IP語音（VoIP）呼叫處理解決方案中的核心呼叫處理部件。CiscoCallManager包括一組集成語音應用程序套件，能完成視頻會議和手工接線員控制臺的功能[5]。CallManager是代替?zhèn)鹘y(tǒng)PBX系統(tǒng)的基于軟件的應用。CallManager能提供與傳統(tǒng)PBX相同的服務，且由于它采用分布式系統(tǒng)，電話處理不會受單點故障的影響，保證總能接通電話[5]。CallManager能確保在WAN鏈路上保持話音的QOS，并在帶寬不夠時自動切換到公共交換電話網(wǎng)（PSTN）[5]。CiscoCallManager集中管理全省IP電話，統(tǒng)一編制IP電話號碼。所有IP電話都注冊到CiscoCallManager，當主CiscoCallManager發(fā)生故障時，備用CiscoCallManager將自動接管所有IP電話和網(wǎng)關。

CiscoCallManager的主要功能：

●提供信令和呼叫控制服務；

●電話功能和撥號計劃配置；5.3語音網(wǎng)關

語音網(wǎng)關是連接IP語音（VoIP）與公共交換電話網(wǎng)（PSTN）和專用小交換機（PBX）網(wǎng)的橋梁[6]。可以實現(xiàn)在IP分組網(wǎng)絡上承載話音業(yè)務流和PSTN電話話音的編解碼、打包/拆包、時延抖動濾除等功能；同時在PSTN、TCP/IP網(wǎng)絡之間實現(xiàn)信令和IP網(wǎng)的信令轉發(fā)，并保證消息和控制信息在分組網(wǎng)中可靠傳遞。

按照金融行業(yè)三級分支機構的特點，并綜合考慮省公司、地市公司和縣分公司的之間話務量，在不同的網(wǎng)絡節(jié)點選用不同的語音網(wǎng)關。在省公司新增Cisco7500，地市分公司選用Cisco3600，縣分公司采用Cisco2600系列等語音網(wǎng)關設備。Cisco語音網(wǎng)關均具有FXS、FXO、E&M等多種接口，可直接與企業(yè)的PBX連接；同時可擴充多個以太網(wǎng)口，接入方式非常靈活，它能夠通過現(xiàn)有的電話設備撥打國內、國際電話和傳真，同時還可支持PC-to-Phone，Webphone等呼叫。5.4IP電話的供電

傳統(tǒng)交換機網(wǎng)口的供電電壓較低，不能滿足IP電話的工作電壓需求。所以，IP電話的交換設備，選用Cisco內嵌電源交換機。它能通過標準5類線或更高級的UTP電纜提供100米以上的48V直流電源。內嵌電源的快速以太網(wǎng)模塊使組合式配線室基礎設施能對VoIP電話網(wǎng)絡提供集中的電源[5]?？梢愿鶕?jù)交換機所接入IP電話的數(shù)量、話音流量來選擇內嵌電源交換機。5.5撥號方案

為了實現(xiàn)撥號的方便，各地市分公司向當?shù)毓淘挔I運商申請一條E1中繼線，同時申請一個特服號碼，用來實現(xiàn)普通電話通過公共交換電話網(wǎng)（PSTN）呼叫公司內的IP電話[7]。

采用這種組網(wǎng)方式，各IP電話機就可以通過原有的企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)進入IP電話網(wǎng)，實現(xiàn)IP電話用戶和PSTN用戶的語音通信。PSTN用戶在呼叫公司IP電話時，先撥打特服號碼，進入本地網(wǎng)絡經(jīng)WAN到達目的網(wǎng)路，接通后二次撥號（撥IP電話號碼），就能接入系統(tǒng)實現(xiàn)通話，即采用區(qū)號＋特服號碼＋分機號（IP電話號碼）方式撥打。IP電話用戶呼叫PSTN用戶時，則只需要撥打外線接入號碼“9”，接通后再撥PSTN用戶號碼。IP電話用戶之間通話，則只需要撥打對方IP電話號碼即可，直接有企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡轉發(fā)到達目的網(wǎng)絡。5.6方案特點

①支持通用國際標準，具有良好的互通性；

②接口豐富，實現(xiàn)平滑過渡；

③靜音壓縮，舒適噪音，實現(xiàn)完美通話效果；

④全面支持QoS，防止抖動。6結束語

VoIP技術具有語音與數(shù)據(jù)的集成，使單位內部的企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)和電話網(wǎng)合二為一。利用VoI