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构建运营商级VoIP业务探索与实践

VoIP将是NGN的最大应用之一。如何将现有VoIP络的QoS提升到“运营商级”，同时又保持IP业务的低成本，是每一个电信运营商正在思考和探索的课题。 上海联通基于UniOne（统一业务）和MISN(城域综合业务)等新的技术运营理念，在对NGN的软交换、MP防腐涂料LS/VPN以及IPv6等相关技术的深入研究基础上，经过近两年的实践，走出了一条提高IP承载QoS和运用软交换技术实现集中业务管理和控制的有效途径。

宽带互联迅猛发展的今天，无论是设备制造商、业务提供商还是电信运营商都在围绕NGN两项核心技术——软交换和MPLS/VPN，努力探索着构建运营商级的宽带综合业务通信的解决方案，期盼着通过完善和提升现有IP承载的QoS和软交换呼叫信令的资源调度机制和能力，最终实现跨络、跨终端的语音、视频和数据业务的互通能力，以IP络建设和运营的低成本，为广大用户提供可与PSTN媲美的电信级的语音（宽带IP）、视频等增值服务。

中国联通IP自1999年6月入运营以来，经过一期、二期和三期工的建设，目前，络已覆盖中国329个地市，E1端口规模超过1.8万个，成为全球最的IP络。络的话务量已经达到月近10亿分钟，已是世界上流量最大的络。中国联通IP总体框架图1所示，包括IP承载络、业务络（包式括一次拨号业务、二次拨号业务、集团用户业务和移动用户业务）、IP络管理设备（如计费结算系统、管系统等）、与各类本地络连接的接入关等部分。

影响IP的QoS的几种因素

联通IPQoS指标

延时呼叫

（1）呼叫建立时间。一次拨号方式50%。（2）落地接通率。二次拨号接通率>95%；一次拨号接通率>96%。

影响IPQoS的3大因素

IP承载

IP承载对IPQoS的主要影响包括络存在的各种延迟、抖动、包在打到高吨位时丢失和带宽不足等。

媒体关

媒体关对语音质量的影响体现在以下方面：不同的语音编码方式、关内部语音数据处理造成的时间延迟、回声抵消、抖动缓存（Jitter Buffer）等。

守或软交换CCM

守（Gate Keeper，GK）和软交换CCM（ Call Control Manager）对IP络的QoS有一定的影响。比如，通话建立时间就和软交换有很大的关系。软交换CCM可以通过使用各种技术手段和技术策略，改善和提高IP的QoS性能。例如，软交换可以根据目前的络情况，在带宽不足的情况下，在建立呼叫时使用压缩率高的编码，充分利用带宽，在保证一定语音质量的同时，维持正常的语音服务能力；在带宽充足的情况下，恢复使用压缩率低的编码，提供高质量的语音服务。软交换也可以采用预先定义的规则，光栅对于络带宽较小的通话路由，比如长途，使用压缩率高的编码；反之，使用压缩率低的编码，比如市话。

IP承载QoS改进策略——部署MPLS/VPN

联通IP承载总体发展思路

中国联通IP的承载分为核心层和区域层两级结构，核心层由北京、上海、广州、沈阳、武汉、西安和成都7个大区节点组成；区域层按各分公司区域分布情况，划分为22个区域。建初期，承载采用ATM+IP/VPN组成IP专用传输，确保IP承载层的QoS，络性能符合联通测试指标。下一阶段，中国联通数据核心的技术演进路线方向如图2所示。络将以MPLS+ATM为核心技术，在7大核心节点建设功能强大的MPLS核心络，同时采用2层MPLS技术，实现与ATM设备的透明连接，从而构建一个多协议、多业务同时兼顾IPv4/IPv6发展的先进络。中国联通的互联、数据专线、IP、视频会议、IPv6络、CDMA 1X数据通信等都承载在统一的数据传送平台之上。

上海联通城域发展思路

上海联通城域总体发展思路是，以“NGN为中心、数据MPLS与抛光器材传输MSTP融合并重发展”。络层次结构如图3所示。考虑到上海联通在“最后一公里”接入的实际情况，将骨干层和汇接层的建设与接入层的建设分离，各有侧重。骨干层和汇接层统称为“核心”，重点考虑业务的传送能力；在接入层和用户端，重点考虑UniOne综合业务的接入，尽量做到设备提供商、系统集成商、客户端应用软件开发商三者的统一。

在接入层和用户层，采用“一体化”施工的管理办法，做到业务方案、技术支撑、络维护响应的最短时间，客户满意度最大化；同时，在接入方式上，做到有线与无线互为补充，充分利用3.5G、5.8G、联通CDMA2000络的无线固定数据接入优势以及今后趋于成熟的WiMAX等无线接入技术，扩大络覆盖和业务范围。

VoIP业务QoS改进策略——建设与实施MISN

上海联通MISN的组成

上海联通MISN由5个部分组成（见图4）：（1）业务接入控制设备（SACP）。从用户驻地130种国民经济需要的关键材料到城域和骨务都必须通过SACP接的接入认证、业务接入控制、络资源管理和服务质量控制等。（2）呼叫管理控制模块（CCM）。该模块负责对用户注册的管理；通过SACP对业务接入进行认证和控制；与骨干业务GK互通，完成各种业务的呼叫控制；与SACP 一起采集计费信息；负责控制语音和视频媒体流的接入。（3）业务关。联通MISN是基于IP的分组，与基于电路交换的193长途骨干和本地 PSTN市话互通时，由于媒体层面和控制信令层面都不同，因此，需要通过关进行互通。（4）BRAS设备。负责将互联接入到165。（5）业务运营支撑系统。该系统包括维护管系统、用户终端管理系统、用户管理（业务受集装机械理、用户信息管理、用户业务授权与认证）以及本地MISN的计费/ 营账系统，其对上的接口是各骨干业务的运维支撑系统。

SACP对QoS的控制功能

SACP对QoS的控制功能主要表现在4个方面：（1）对于呼叫控制信息流，可根据被叫E.164号码和呼叫发生的域不同，设置不同的 ToS/DSCP字段；（2）对于媒体流，可根据编解码方式和呼叫发生的域不同，设置不同的ToS/DSCP字段；（3）在用户驻地和城域综合业务之间进行信息流转发时，能够将QoS标记进行相应的映射；（4）把不同流映射到不同ATM/FR-PVC、MPLSLSP、以太VLAN或者SDH不同虚容器进行传送。

新一代运营商当时的西方强国用坚船利炮打破清政府的闭关锁国级VoIP络雏形

随着以软交换和MPLS/VPN两项技术为核心的下一代络技术的不断成熟和发展，将构筑起新一代运营商级的VoIP络雏形，如图5所示。

总之，MPLS/VPN改善了IP承载的QoS，使城域中基于IP分组的语音和视频业务的服务质量有了保证；软交换以及联通MISN的部署和实施，使得城域用户发起的不同媒体业务流得到有效管理和控制。在此基础上，新一代运营商级VoIP业务的构建将成为现实。 (end)