銀行VoIP網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現
——工商銀行江蘇省分行VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )的建設分析
張文超 張偉 2003/08/01
為滿(mǎn)足金融電子化發(fā)展和業(yè)務(wù)開(kāi)拓的需要，工商銀行江蘇省分行（以下簡(jiǎn)稱(chēng)江蘇省分行）已建立了可靠的省市骨干數據通信網(wǎng)絡(luò )，這為江蘇省分行建立多媒體的金融電子化應用系統奠定了基礎。過(guò)去由于網(wǎng)絡(luò )帶寬的影響，只能在網(wǎng)上傳送實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數據及文本信息，現在可以在網(wǎng)上傳輸圖形、語(yǔ)音和視頻等多媒體應用信息。基于江蘇省分行的省市骨干網(wǎng)絡(luò )，構架江蘇省分行語(yǔ)音增值網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)新目標。語(yǔ)音增值網(wǎng)絡(luò )建成后，省行和市行之間的系統內電話(huà)不再使用電信的長(cháng)話(huà)業(yè)務(wù)，而是利用江蘇省分行自己的語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸，省去了長(cháng)話(huà)費用；同時(shí)為構建集中式省級客戶(hù)服務(wù)中心等應用系統創(chuàng )造了條件。
VoIP網(wǎng)絡(luò )的可行性
當前計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、通信技術(shù)和語(yǔ)音技術(shù)飛速發(fā)展，并且日益融合，建設江蘇省分行的語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )在技術(shù)上是可行的，其中典型的技術(shù)是VoIP。VoIP就是在IP網(wǎng)絡(luò )上傳送語(yǔ)音信息，它采用數字信號處理器處理語(yǔ)音數據，通過(guò)壓縮話(huà)音和去除抖動(dòng)來(lái)制造供傳輸用的話(huà)音取樣。把VoIP和用戶(hù)PBX結合使用，能夠組建相當規模的用戶(hù)語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )。當然PBX將進(jìn)一步被VoIP取代。
在傳統的客戶(hù)服務(wù)中心（Call Center）解決方案中，人工座席和IVR往往是分散的，將業(yè)務(wù)數據透過(guò)數據網(wǎng)絡(luò )集中到數據中心進(jìn)行處理。江蘇省分行組建的客戶(hù)服務(wù)中心是全省集中式客戶(hù)服務(wù)中心，人工座席和IVR全部集中在省行客戶(hù)服務(wù)中心，二級分行地區的客戶(hù)可以撥打本地的95588，通過(guò)江蘇省分行的語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )轉接到省行客戶(hù)服務(wù)中心進(jìn)行相關(guān)處理。因此要充分利用江蘇省分行現有的數據網(wǎng)絡(luò )組建全省的VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )。
VoIP網(wǎng)絡(luò )的目標
江蘇省分行VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )系統的建設目標是：不影響現有綜合業(yè)務(wù)和辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )；采用先進(jìn)的VoIP技術(shù)組建高效的語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )系統；保證系統可靠性、可擴展性和易管理性。具體來(lái)講，表現如下。
先進(jìn)的技術(shù) 采用最先進(jìn)的技術(shù)，包括先進(jìn)的Cisco網(wǎng)絡(luò )流量管理、隊列管理、優(yōu)先級管理和語(yǔ)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(huà)音質(zhì)量。
開(kāi)放性 采用開(kāi)放式、基于H.323標準體系，而不是只限于某一廠(chǎng)家的專(zhuān)有技術(shù)或產(chǎn)品。
可靠性 語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)采用了專(zhuān)用硬件平臺和強大的操作系統，有力地保證了設備的穩定性。同時(shí)整個(gè)系統中的關(guān)鍵設備都有冗余備份，從而保證了穩定運行。
獨立性 不改變原有的網(wǎng)絡(luò )結構，整個(gè)語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )系統獨立于現有網(wǎng)絡(luò )，互不影響。
易管理性 整個(gè)功能均在統一的平臺上實(shí)現，便于實(shí)現一體化管理。網(wǎng)絡(luò )管理員能在中心對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監視和控制，并能進(jìn)行遠程診斷和故障排除。
VoIP網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現
1．網(wǎng)絡(luò )結構
江蘇省分行從省行到各個(gè)地市行的二級網(wǎng)絡(luò )是采用Cisco公司的IGX廣域網(wǎng)交換機組建的專(zhuān)有幀中繼網(wǎng)絡(luò )。廣域網(wǎng)物理線(xiàn)路租用了中國電信2Mbps和廣電2Mbps互為冗余備份的2條線(xiàn)路。這2條較高帶寬的物理線(xiàn)路和幀中繼網(wǎng)絡(luò )的特性，為實(shí)現綜合業(yè)務(wù)、辦公自動(dòng)化和語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供了可靠保證。
在幀中繼網(wǎng)絡(luò )中為VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )新增一條768Kbps的PVC（綜合業(yè)務(wù)、辦公自動(dòng)化各自有不同的PVC），也就是說(shuō)江蘇省分行的VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )是與綜合業(yè)務(wù)和辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )相互獨立的。使用G.729的語(yǔ)音壓縮技術(shù)，每路IP話(huà)音只占用8/11.2Kbps，768Kbps的帶寬完全可以滿(mǎn)足30路語(yǔ)音的要求。
在省行中心，Cisco 7206 VXR路由器上的高速串口接入幀中繼網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)局域網(wǎng)與Cisco 3662語(yǔ)音關(guān)守相連，組成一個(gè)基本獨立的網(wǎng)絡(luò )。Cisco
AS 5800 Dial Shelf上的E1接口直接連接客戶(hù)服務(wù)中心的Lucent公司G3R交換機。市行的語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)Cisco AS 5300同樣通過(guò)高速串口接入幀中繼網(wǎng)絡(luò )，與本地網(wǎng)絡(luò )完全隔離。市行申請的95588數字中繼線(xiàn)路（多采用ISDN
PRI信令）接入AS 5300的E1接口。網(wǎng)絡(luò )拓撲圖如附圖所示。
2．語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )設備的應用
省行中心采用Cisco AS 5800作為語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)采用了分布式處理結構，Dial Shelf和Router Shelf通過(guò)高性能的冗余背板相連，二者運行同一IOS軟件，是一個(gè)整體的接入平臺。Dial
Shelf負責所有鏈路和數據鏈路層的接入，包含了DSP（語(yǔ)音數字信號處理卡）、Trunk卡以及和Router Shelf相連的板卡；Router
Shelf則負責運行路由協(xié)議和管理。所有的配置都在Router Shelf中進(jìn)行。
1臺全配置Cisco AS 5800包含Dial Shelf和2臺7206 VXR（Router Shelf），配置成熱備份模式：2塊Dial
Shelf控制器連接不同的7206 VXR路由器。1臺7206 VXR連接Dial Shelf的Slot 12上的DSC卡，缺省為Active模式。1臺7206
VXR連接Dial Shelf的Slot 13上的DSC卡，缺省為Backup模式，它的配置和Active的7206 VXR完全相同。一旦Active的7206
VXR（或者Slot 12上的DSC卡）出現故障，備份的7206 VXR將可以替代它，在替代的過(guò)程中，主從DSC卡切換要重新啟動(dòng)，而且所有的DSP和Trunk也要重新啟動(dòng)。
在一般情況下，1臺7206 VXR（NPE 200）能夠負擔672 路語(yǔ)音（缺省使用VAD的情況下）。如果將來(lái)語(yǔ)音超過(guò)600路，Cisco
AS 5800將采用SPLIT模式，即2臺7206 VXR路由器通過(guò)配置各控制一半Dial Shelf，起到負載均衡的作用。
在7206 VXR上進(jìn)行VoIP以及CRTP（實(shí)時(shí)協(xié)議的包頭壓縮）等相關(guān)配置。由于CRTP十分消耗CPU資源，語(yǔ)音路數將來(lái)增加后有必要使用獨立的路由器（比如7206
VXR路由器）完成這一工作。省行2臺Cisco 3662路由器均和2臺7206 VXR接入同1臺Catalyst 2924交換機，和現有網(wǎng)絡(luò )基本獨立。Cisco
3662路由器配置為HSRP（熱備份路由協(xié)議）熱備份的語(yǔ)音關(guān)守，VoIP網(wǎng)絡(luò )的編址和呼叫管理都由它來(lái)進(jìn)行。
3．網(wǎng)絡(luò )規劃和編址
該系統是為集中式客戶(hù)服務(wù)中心提供通信鏈路，未涉及工行內部辦公IP電話(huà)網(wǎng)絡(luò )，因此電話(huà)號碼的分配按照保持公網(wǎng)（PSTN）號碼規則和滿(mǎn)足Call
Center要求的原則。各個(gè)市行和營(yíng)業(yè)部都是申請95588特服號數字中繼線(xiàn)路，在VoIP網(wǎng)絡(luò )內不對主叫號碼（ANI）和被叫號碼（DNIS）進(jìn)行處理。由于Call
Center通過(guò)被叫號碼的區號來(lái)區分通話(huà)的來(lái)源地以便于管理，在市行的AS 5300上把被叫號碼95588前加上長(cháng)途電話(huà)區號。
H.323網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)被分為不同的區域，每個(gè)區域中包含一個(gè)關(guān)守用于管理該區域中的所有節點(diǎn)。考慮到目前的主要通話(huà)方式為地市行和省行之間，沒(méi)有涉及地市行之間的通話(huà)，所以把全省定義為一個(gè)區域，使用同一個(gè)關(guān)守（采用2臺Cisco
3662路由器，并配置HSRP）。
VoIP網(wǎng)絡(luò )的效果
經(jīng)過(guò)調研、論證、工程實(shí)施和驗收評估，江蘇省分行VoIP網(wǎng)絡(luò )的建設已全面完成和投產(chǎn)運行。在運行過(guò)程中，不斷對系統參數進(jìn)行調優(yōu)，提高語(yǔ)音質(zhì)量。VoIP網(wǎng)絡(luò )為江蘇省分行集中式客戶(hù)服務(wù)中心提供了穩定的語(yǔ)音通信平臺，簡(jiǎn)化了客戶(hù)服務(wù)中心的管理，方便了對客戶(hù)的金融服務(wù)，節約了大量的長(cháng)途話(huà)費，取得了豐厚的回報，為江蘇省分行在市場(chǎng)競爭中把握先機、取得成功起到了很好作用。
經(jīng)驗和體會(huì )
在建設VoIP網(wǎng)絡(luò )過(guò)程中有如下幾點(diǎn)值得注意和借鑒。
1．VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )的規模要明確
要根據當前現有的業(yè)務(wù)量，以及今后幾年的發(fā)展情況，明確中心端的話(huà)路總數、座席人數和IVR路數，結合地市端的業(yè)務(wù)開(kāi)展狀況確定各地市話(huà)路數。江蘇省分行中心端有1000路話(huà)路容量，地市端按業(yè)務(wù)量大小劃分為3類(lèi)，分別是120路、60路和30路。只有規模明確了，才能確定網(wǎng)絡(luò )構架的模式。
2．要合理分配主干網(wǎng)絡(luò )的帶寬資源
根據業(yè)務(wù)量和VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )的規模，對語(yǔ)音占用的帶寬進(jìn)行測算，確定目前的主干網(wǎng)絡(luò )帶寬能否滿(mǎn)足需求。如果不能滿(mǎn)足需求，應如何擴展主干網(wǎng)絡(luò )的帶寬。同時(shí)對主干網(wǎng)絡(luò )設備的帶寬管理能力要有充分的認識。江蘇省分行的可用主干網(wǎng)絡(luò )帶寬達2Mbps，通過(guò)劃分PVC分別為業(yè)務(wù)網(wǎng)、語(yǔ)音網(wǎng)和辦公網(wǎng)各提供了512Kbps、768Kbps和512Kbps的永久虛電路，業(yè)務(wù)網(wǎng)、語(yǔ)音網(wǎng)和辦公網(wǎng)三者之間互不影響，各類(lèi)業(yè)務(wù)不會(huì )侵占其他業(yè)務(wù)的帶寬。
3．要了解當地電信服務(wù)商的話(huà)路中繼的信令支持能力
對于話(huà)路較少的地市行可以采用模擬中繼接入，但一般采用E1方式的數字中繼接入。實(shí)踐證明數字中繼比模擬中繼接續速度快，話(huà)音質(zhì)量高。常用的E1方式中繼信令主要有E1
ISDN/PRI 和E1 R2。ISDN E1/PRI信令配置簡(jiǎn)單，管理方便。
4．設備選擇
我們主要選用了Cisco的語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)和關(guān)守設備。Cisco的75系列和36系列以及58系列和53系列均支持語(yǔ)音功能，對于話(huà)路數較多、規模較大的VoIP網(wǎng)絡(luò )最好采用Cisco
58、53系列產(chǎn)品，其語(yǔ)音處理能力強，功能全，是專(zhuān)門(mén)的語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)設備。
5．靜音檢測和語(yǔ)音編碼壓縮技術(shù)
對于有背景音樂(lè )的語(yǔ)音應答系統，采用語(yǔ)音編碼壓縮技術(shù)可以降低對帶寬的占用。但需要注意的是: 采用的G.711方式可以得到最好的語(yǔ)音質(zhì)量，但是需要占用64Kbps的帶寬；采用其他編碼方式（如G.729、G.723等）能大大降低帶寬的占用，但語(yǔ)音質(zhì)量也會(huì )相應變差，因此必須根據實(shí)際的帶寬情況和語(yǔ)音質(zhì)量的要求選擇最合適的編碼壓縮方式。
6．注意高端的容錯備份問(wèn)題
在省行中心，2臺作為關(guān)守的Cisco 3662路由器采用HSRP技術(shù)解決關(guān)守的可靠性問(wèn)題；2臺Cisco 7206 VXR（Router Shelf）與2臺Cisco
AS 5800（Dial Shelf）之間建立很好的對應關(guān)系，無(wú)論采用負載分擔模式，還是熱備份模式，都會(huì )盡可能降低設備故障造成的影響。
7．集中模式更加經(jīng)濟高效
利用VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )構建集中式客戶(hù)服務(wù)中心，在總的投入方面比建立分散式客戶(hù)服務(wù)中心要經(jīng)濟，管理成本和維護成本也更加低。（作者地址：工商銀行江蘇分行計算中心）
背景知識：VoIP的實(shí)現過(guò)程
VoIP是Voice Over Internet Protocol的簡(jiǎn)稱(chēng)，這個(gè)新興技術(shù)把標準的電話(huà)信號轉換為經(jīng)過(guò)壓縮的數據包，通過(guò)TCP/IP數據網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸，而不是通過(guò)傳統的電話(huà)線(xiàn)。也就是說(shuō)，VoIP使得用于連接計算機網(wǎng)絡(luò )的系統和線(xiàn)路可以起著(zhù)電話(huà)線(xiàn)路的作用，可以為標準的電話(huà)機和PC提供實(shí)時(shí)的聲音。
基于IP的電話(huà)系統有兩類(lèi)：IP電話(huà)和Internet電話(huà)。它們都是基于同一種技術(shù)，但操作在不同的網(wǎng)絡(luò )上，所以提供的服務(wù)質(zhì)量是不一樣的。Internet電話(huà)運行在一個(gè)公共的、無(wú)管理的龐大的網(wǎng)絡(luò )中，服務(wù)質(zhì)量沒(méi)有保證，但價(jià)格便宜。而IP電話(huà)是建立在自己的專(zhuān)有的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上，只是運行TCP/IP協(xié)議，因為是自己的專(zhuān)網(wǎng)，自己可以控制各種應用如何使用資源，所以服務(wù)質(zhì)量有保證。而且國際標準化組織目前在VoIP技術(shù)上制定了許多新的標準，控制網(wǎng)絡(luò )延遲，保證話(huà)音實(shí)時(shí)傳輸，具有高擴展性，方便用戶(hù)管理等優(yōu)勢。
在國際上，企業(yè)內部VoIP語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現一般采用國際標準的H.323體系來(lái)完成的（VoIP協(xié)議族如附表所示），配合過(guò)程如下：
1）地址映射：在路由器（網(wǎng)關(guān)）內撥號規則映射功能把撥號數字映射為 IP 地址；
2）呼叫建立：源路由器（網(wǎng)關(guān)）向對應于該IP地址的遠程站點(diǎn)發(fā)送Q.931通話(huà)建立請求信令；
3）信令傳輸：在呼叫建立的同時(shí)，系統使用實(shí)時(shí)信道建立控制協(xié)議（RTCP），建立信道，傳輸Q.931 信令；
4）話(huà)音傳輸：經(jīng)壓縮的話(huà)音采用RTP 協(xié)議傳輸，并使RSVP協(xié)議申請服務(wù)質(zhì)量（QoS）；
5）話(huà)音接收：遠程路由器（網(wǎng)關(guān)）接收到Q.931通話(huà)請求后，它向PBX發(fā)送線(xiàn)路選擇信令，PBX應答相應的信令后，路由器（網(wǎng)關(guān)）將被叫號碼發(fā)送至PBX，并通知源路由器（網(wǎng)關(guān)）。在網(wǎng)絡(luò )內增加H.323關(guān)守，可以完成地址轉換和帶寬管理。通過(guò)RAS信令向關(guān)守發(fā)出請求，
關(guān)守告知被叫號碼所在的目的地網(wǎng)關(guān)IP報告地址，源網(wǎng)關(guān)（主叫號碼所在的網(wǎng)關(guān)）通過(guò)Q.931發(fā)起對目的地網(wǎng)關(guān)的呼叫。
附表：VoIP協(xié)議族
附表：VoIP協(xié)議族 應用層 呼叫中心
表示層 G.723.1、G.711、G.729v
會(huì )話(huà)層 H.323、SGCP、MGCP、Station Protocol
傳輸層 RTP/UDP、RTCP
網(wǎng)絡(luò )層 IP
鏈路層 以太網(wǎng)、幀中繼
物理層 銅纜、光纖
計算機世界網(wǎng)(www.ccw.com.cn)
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