銀行VoIP網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)
——工商銀行江蘇省分行VoIP語音網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)分析
張文超 張偉 2003/08/01
為滿足金融電子化發(fā)展和業(yè)務(wù)開拓的需要，工商銀行江蘇省分行（以下簡稱江蘇省分行）已建立了可靠的省市骨干數(shù)據(jù)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(yīng)用系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。過去由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響，只能在網(wǎng)上傳送實時業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及文本信息，現(xiàn)在可以在網(wǎng)上傳輸圖形、語音和視頻等多媒體應(yīng)用信息�；诮K省分行的省市骨干網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)架江蘇省分行語音增值網(wǎng)絡(luò)是一個新目標(biāo)。語音增值網(wǎng)絡(luò)建成后，省行和市行之間的系統(tǒng)內(nèi)電話不再使用電信的長話業(yè)務(wù)，而是利用江蘇省分行自己的語音網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，省去了長話費用；同時為構(gòu)建集中式省級客戶服務(wù)中心等應(yīng)用系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。
VoIP網(wǎng)絡(luò)的可行性
當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和語音技術(shù)飛速發(fā)展，并且日益融合，建設(shè)江蘇省分行的語音網(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)上傳送語音信息，它采用數(shù)字信號處理器處理語音數(shù)據(jù)，通過壓縮話音和去除抖動來制造供傳輸用的話音取樣。把VoIP和用戶PBX結(jié)合使用，能夠組建相當(dāng)規(guī)模的用戶語音網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然PBX將進(jìn)一步被VoIP取代。
在傳統(tǒng)的客戶服務(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(shù)據(jù)透過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集中到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。江蘇省分行組建的客戶服務(wù)中心是全省集中式客戶服務(wù)中心，人工座席和IVR全部集中在省行客戶服務(wù)中心，二級分行地區(qū)的客戶可以撥打本地的95588，通過江蘇省分行的語音網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接到省行客戶服務(wù)中心進(jìn)行相關(guān)處理。因此要充分利用江蘇省分行現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組建全省的VoIP語音網(wǎng)絡(luò)。
VoIP網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)
江蘇省分行VoIP語音網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是：不影響現(xiàn)有綜合業(yè)務(wù)和辦公自動化網(wǎng)絡(luò)；采用先進(jìn)的VoIP技術(shù)組建高效的語音網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；保證系統(tǒng)可靠性、可擴(kuò)展性和易管理性。具體來講，表現(xiàn)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)先級管理和語音編碼標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量。
開放性 采用開放式、基于H.323標(biāo)準(zhǔn)體系，而不是只限于某一廠家的專有技術(shù)或產(chǎn)品。
可靠性 語音網(wǎng)關(guān)采用了專用硬件平臺和強(qiáng)大的操作系統(tǒng)，有力地保證了設(shè)備的穩(wěn)定性。同時整個系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備都有冗余備份，從而保證了穩(wěn)定運(yùn)行。
獨立性 不改變原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個語音網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獨立于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，互不影響。
易管理性 整個功能均在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)，便于實現(xiàn)一體化管理。網(wǎng)絡(luò)管理員能在中心對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)視和控制，并能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和故障排除。
VoIP網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)
1．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
江蘇省分行從省行到各個地市行的二級網(wǎng)絡(luò)是采用Cisco公司的IGX廣域網(wǎng)交換機(jī)組建的專有幀中繼網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)物理線路租用了中國電信2Mbps和廣電2Mbps互為冗余備份的2條線路。這2條較高帶寬的物理線路和幀中繼網(wǎng)絡(luò)的特性，為實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)、辦公自動化和語音業(yè)務(wù)提供了可靠保證。
在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中為VoIP語音網(wǎng)絡(luò)新增一條768Kbps的PVC（綜合業(yè)務(wù)、辦公自動化各自有不同的PVC），也就是說江蘇省分行的VoIP語音網(wǎng)絡(luò)是與綜合業(yè)務(wù)和辦公自動化網(wǎng)絡(luò)相互獨立的。使用G.729的語音壓縮技術(shù)，每路IP話音只占用8/11.2Kbps，768Kbps的帶寬完全可以滿足30路語音的要求。
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)，通過局域網(wǎng)與Cisco 3662語音關(guān)守相連，組成一個基本獨立的網(wǎng)絡(luò)。Cisco
AS 5800 Dial Shelf上的E1接口直接連接客戶服務(wù)中心的Lucent公司G3R交換機(jī)。市行的語音網(wǎng)關(guān)Cisco AS 5300同樣通過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(shù)字中繼線路（多采用ISDN
PRI信令）接入AS 5300的E1接口。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如附圖所示。
2．語音網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用
省行中心采用Cisco AS 5800作為語音網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)采用了分布式處理結(jié)構(gòu)，Dial Shelf和Router Shelf通過高性能的冗余背板相連，二者運(yùn)行同一IOS軟件，是一個整體的接入平臺。Dial
Shelf負(fù)責(zé)所有鏈路和數(shù)據(jù)鏈路層的接入，包含了DSP（語音數(shù)字信號處理卡）、Trunk卡以及和Router Shelf相連的板卡；Router
Shelf則負(fù)責(zé)運(yùn)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(xiàn)故障，備份的7206 VXR將可以替代它，在替代的過程中，主從DSC卡切換要重新啟動，而且所有的DSP和Trunk也要重新啟動。
在一般情況下，1臺7206 VXR（NPE 200）能夠負(fù)擔(dān)672 路語音（缺省使用VAD的情況下）。如果將來語音超過600路，Cisco
AS 5800將采用SPLIT模式，即2臺7206 VXR路由器通過配置各控制一半Dial Shelf，起到負(fù)載均衡的作用。
在7206 VXR上進(jìn)行VoIP以及CRTP（實時協(xié)議的包頭壓縮）等相關(guān)配置。由于CRTP十分消耗CPU資源，語音路數(shù)將來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(jī)，和現(xiàn)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）熱備份的語音關(guān)守，VoIP網(wǎng)絡(luò)的編址和呼叫管理都由它來進(jìn)行。
3．網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和編址
該系統(tǒng)是為集中式客戶服務(wù)中心提供通信鏈路，未涉及工行內(nèi)部辦公I(xiàn)P電話網(wǎng)絡(luò)，因此電話號碼的分配按照保持公網(wǎng)（PSTN）號碼規(guī)則和滿足Call
Center要求的原則。各個市行和營業(yè)部都是申請95588特服號數(shù)字中繼線路，在VoIP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不對主叫號碼（ANI）和被叫號碼（DNIS）進(jìn)行處理。由于Call
Center通過被叫號碼的區(qū)號來區(qū)分通話的來源地以便于管理，在市行的AS 5300上把被叫號碼95588前加上長途電話區(qū)號。
H.323網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點被分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域中包含一個關(guān)守用于管理該區(qū)域中的所有節(jié)點。考慮到目前的主要通話方式為地市行和省行之間，沒有涉及地市行之間的通話，所以把全省定義為一個區(qū)域，使用同一個關(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)過調(diào)研、論證、工程實施和驗收評估，江蘇省分行VoIP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已全面完成和投產(chǎn)運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，不斷對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)，提高語音質(zhì)量。VoIP網(wǎng)絡(luò)為江蘇省分行集中式客戶服務(wù)中心提供了穩(wěn)定的語音通信平臺，簡化了客戶服務(wù)中心的管理，方便了對客戶的金融服務(wù)，節(jié)約了大量的長途話費，取得了豐厚的回報，為江蘇省分行在市場競爭中把握先機(jī)、取得成功起到了很好作用。
經(jīng)驗和體會
在建設(shè)VoIP網(wǎng)絡(luò)過程中有如下幾點值得注意和借鑒。
1．VoIP語音網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模要明確
要根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)有的業(yè)務(wù)量，以及今后幾年的發(fā)展情況，明確中心端的話路總數(shù)、座席人數(shù)和IVR路數(shù)，結(jié)合地市端的業(yè)務(wù)開展?fàn)顩r確定各地市話路數(shù)。江蘇省分行中心端有1000路話路容量，地市端按業(yè)務(wù)量大小劃分為3類，分別是120路、60路和30路。只有規(guī)模明確了，才能確定網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的模式。
2．要合理分配主干網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源
根據(jù)業(yè)務(wù)量和VoIP語音網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，對語音占用的帶寬進(jìn)行測算，確定目前的主干網(wǎng)絡(luò)帶寬能否滿足需求。如果不能滿足需求，應(yīng)如何擴(kuò)展主干網(wǎng)絡(luò)的帶寬。同時對主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬管理能力要有充分的認(rèn)識。江蘇省分行的可用主干網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)2Mbps，通過劃分PVC分別為業(yè)務(wù)網(wǎng)、語音網(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)、語音網(wǎng)和辦公網(wǎng)三者之間互不影響，各類業(yè)務(wù)不會侵占其他業(yè)務(wù)的帶寬。
3．要了解當(dāng)?shù)仉娦欧⻊?wù)商的話路中繼的信令支持能力
對于話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(shù)字中繼接入。實踐證明數(shù)字中繼比模擬中繼接續(xù)速度快，話音質(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信令配置簡單，管理方便。
4．設(shè)備選擇
我們主要選用了Cisco的語音網(wǎng)關(guān)和關(guān)守設(shè)備。Cisco的75系列和36系列以及58系列和53系列均支持語音功能，對于話路數(shù)較多、規(guī)模較大的VoIP網(wǎng)絡(luò)最好采用Cisco
58、53系列產(chǎn)品，其語音處理能力強(qiáng)，功能全，是專門的語音網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
5．靜音檢測和語音編碼壓縮技術(shù)
對于有背景音樂的語音應(yīng)答系統(tǒng)，采用語音編碼壓縮技術(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，但語音質(zhì)量也會相應(yīng)變差，因此必須根據(jù)實際的帶寬情況和語音質(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(yīng)關(guān)系，無論采用負(fù)載分擔(dān)模式，還是熱備份模式，都會盡可能降低設(shè)備故障造成的影響。
7．集中模式更加經(jīng)濟(jì)高效
利用VoIP語音網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建集中式客戶服務(wù)中心，在總的投入方面比建立分散式客戶服務(wù)中心要經(jīng)濟(jì)，管理成本和維護(hù)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的實現(xiàn)過程
VoIP是Voice Over Internet Protocol的簡稱，這個新興技術(shù)把標(biāo)準(zhǔn)的電話信號轉(zhuǎn)換為經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)包，通過TCP/IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，而不是通過傳統(tǒng)的電話線。也就是說，VoIP使得用于連接計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和線路可以起著電話線路的作用，可以為標(biāo)準(zhǔn)的電話機(jī)和PC提供實時的聲音。
基于IP的電話系統(tǒng)有兩類：IP電話和Internet電話。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電話運(yùn)行在一個公共的、無管理的龐大的網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)質(zhì)量沒有保證，但價格便宜。而IP電話是建立在自己的專有的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上，只是運(yùn)行TCP/IP協(xié)議，因為是自己的專網(wǎng)，自己可以控制各種應(yīng)用如何使用資源，所以服務(wù)質(zhì)量有保證。而且國際標(biāo)準(zhǔn)化組織目前在VoIP技術(shù)上制定了許多新的標(biāo)準(zhǔn)，控制網(wǎng)絡(luò)延遲，保證話音實時傳輸，具有高擴(kuò)展性，方便用戶管理等優(yōu)勢。
在國際上，企業(yè)內(nèi)部VoIP語音網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)一般采用國際標(biāo)準(zhǔn)的H.323體系來完成的（VoIP協(xié)議族如附表所示），配合過程如下：
1）地址映射：在路由器（網(wǎng)關(guān)）內(nèi)撥號規(guī)則映射功能把撥號數(shù)字映射為 IP 地址；
2）呼叫建立：源路由器（網(wǎng)關(guān)）向?qū)?yīng)于該IP地址的遠(yuǎn)程站點發(fā)送Q.931通話建立請求信令；
3）信令傳輸：在呼叫建立的同時，系統(tǒng)使用實時信道建立控制協(xié)議（RTCP），建立信道，傳輸Q.931 信令；
4）話音傳輸：經(jīng)壓縮的話音采用RTP 協(xié)議傳輸，并使RSVP協(xié)議申請服務(wù)質(zhì)量（QoS）；
5）話音接收：遠(yuǎn)程路由器（網(wǎng)關(guān)）接收到Q.931通話請求后，它向PBX發(fā)送線路選擇信令，PBX應(yīng)答相應(yīng)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(nèi)增加H.323關(guān)守，可以完成地址轉(zhuǎn)換和帶寬管理。通過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(yīng)用層 呼叫中心
表示層 G.723.1、G.711、G.729v
會話層 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(jī)世界網(wǎng)(www.ccw.com.cn)
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