金融行业VoIP技术解决方案

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摘要本文根据金融行业企业网实施voip技术的特点和需求，在原来企业数据网的基础上，增加VoIP功能，实现了数据服务与语音服务的有机统一。分析和比较了构建VoIP的关键技术，并提出确实可行VoIP解决方案。

关键词VoIP；H.323；SIP；CallManager；语音网关

1前言

近年来，随着国家经济的大发展，国内金融行业也呈现一个良好的发展势头。金融行业随着业务迅速的扩张，在不同地区开设的分级机构也成倍增长，公司内部各部门、分支机构的联络也日益频繁，企业内部的电话通讯费用已成为企业一项高昂的运作成本开支，同时成为企业的一项很大负担。

现在，IP已经成为全球范围宽带业务网的承载技术，未来的新的通信网络势必将以IP业务为主进行优化设计。已经形成的IP网络，为IP多媒体系统的建设提供了必需的网络环境。在互联网宽带技术和网络通讯设备已非常普及的今天，几乎每个现代企业都有自己的内部网络系统并和Internet连接。各家金融行业更是早已在企业内建立了发达的数据通信网，为实现数据、语音、视频三网合一创造了网络条件。同时企业内部拥有自己内部专用电话网，这两套系统并存增大了维护难度和维护成本。把内部专用电话网移植到内部专用IP网，实现数据、语音、视频三网的融合，能大幅度降低了企业在通讯方面的开销、并提高工作效率。

2主要VoIP技术标准介绍及比较

VoIP（voiceoverIP，亦称IP电话）网络电话就是应用IP进行的简单话音业务的传输。IP电话的迅猛发展有着本身的技术优势，随着DSP技术的发展，以及基于IP多播的可视会议技术的成熟，完全可以将视频整合到话机上，实现运用IP电话进行交互式的电话视频会议。为了加速IP电话的发展，提供更高品质的IP电话服务，许多国际组织开始着手进行IP电话的标准制定，其中比较著名的有ITU的以分组交换网络为媒介的H.323协议；IETF的SIP。

H.323[1]是国际电信联盟电信标准部（ITU－T）制定的标准，制定了标准的音频、视频数据流的压缩和解压缩标准，以及多媒体流的连接控制标准，用于在IP网络包括因特网上传输音频、视频、数据。H.323标准描述了呼叫信令和控制、多媒体传输和控制、点对点带宽控制以及多点会议等业务。H.323系统主要包括终端、网关、网守和多点控制单元。H.323基本上是一种兼顾传统呼叫流程和IP网特点发展而来的成熟的开放标准体制，代表了VoIP的大潮流。本文将采用H.323标准提出解决方案。

SIP(会话启动协议)[2]是IETF制定的一个应用控制协议，用于建立、维护和终止多媒体会话。会话包括Internet多媒体会议和Internet电话呼叫等。SIP协议是完全源于Internet信令控制协议。SIP协议只支持会话建立、修改及结束进程信息，但不涉及媒体控制，可以使用用户定位、用户能力、用户可用性、呼叫建立和呼叫处理五种SIP功能来建立和终止通信。

SIP与H.323是多媒体通信的两大信令协议标准[3]。H.323和SIP技术代表着两种相对独立、平行的发展趋势，是两种相对完善的具有语音业务信令体系的系统。粗略地说，SIP相当于H.225的RAS协议和Q.93I型呼叫控制信令，SDP相当于H.245。另外，SIP的UA等价于一个H.323的终端，服务器和重定向服务器则相等于H.323的网守，解决终端用户寻址和选路问题。H.323企图把IP电话当作传统的IP电话，只是传输方式由电路交换变成了分组交换。而SIP协议侧重于将IP电话作为Internet上的一个应用，较其他应用增加了信令和QOS的要求。它们支持的业务基本相同，都利用RIP作为流媒体的。

H.323主要是从电信的角度出发建议的，它具有与传统电信网接近的呼叫流程和处理机制，组网是多层多域的，技术已经成熟；而SIP基本上是基于动态Internet模式来建网的，较少考虑与公共交换电话网（PSTN）的互联互通问题，呼叫流程也与公共交换电话网（PSTN）网有所不同，它是一个扁平的单层次网络，在组建VoIP大网的实践方面，还有待积累经验。在我国，由于基本通话业务的需求还在快速增长，这就意味着在相当长的一段时间内，话音业务仍会按传统的运营和管理体制来运营，所以我们主要选用H.323技术标准来实现VoIP。

3金融行业网络现状和系统实现目标

3.1网络现状分析

金融行业原有语音业务是基于传统模拟交换技术的。金融企业一般都有自行管理的PBX系统，提供内部话音服务；同时PBX系统通过E1与电信运营商的电话公共网公共交换电话网（PSTN）网相连，实现与公众网的通信，长途中继采用电信运营商的线路。个别单位直接采用电信租用线路，在电信运营商程控交换机内设置小号，来实现内部和长途话音业务。但它们的语音网实际上都是在公共交换电话网（PSTN）网基础之上建设的，存在长途话费昂贵、各类智能业务依靠电信运营商提供等问题。同时，金融企业已通过租用的ATM、FR、DDN、SDH、VPN等高速网络线路建立了企业内部的IP数据业务网。这样企业内部就存在两个相互独立的语音网和业务网。

由于IP电话系统采用压缩技术，一路话音小于12K。省公司和主要分支机构网络带宽足以保证内部企业网、视频会议等应用的正常使用的情况下，通过网管流量控制，每条线路支持多路电话同时拨打使用[4]。

3.2实现目标

因此，金融行业完全可以将语音和视频应用集成到数据网络中，建立多媒体通信平台，从而优化网络，缩减企业运营成本，实现智能业务。在IP多媒体系统建成后，分支机构内部，分支机构之间的本地市话、长途电话以及各点之间传真等费用能得到节省。并且在将来还可以和集团总部的IP网络互连，形成覆盖全国的IP电话网络。而且在公司内就可以召开视频电话会议，极大的提高工作效率，降低运营成本。这种及时更新的经营模式必将有利于金融行业的长足发展。

4组网原则

（1）低成本和开放性充分利用金融行业现有的数据专线及相关设备，实现IP电话、视频会议等多种增值服务，在最大程度上发挥现有网络的作用，并最低限度的压缩投资。在任何可用VoIP的地方，尽量考虑采用IP电话。在建设VoIP系统时，需要考虑将来网络升级因素，做到技术和成本的综合考虑，使整个VOIP系统达到网络最优，成本最低。

（2）技术的先进和兼容性采用开放式、基于H.323标准体系。先进的Cisco网络流量管理、队列管理、优先级管理和语音编码标准等，减少了带宽占用，降低了延迟及延迟变化，从而保证了话音质量。要和现有的计算机网络兼容，可以充分利用现有的网络资源。

（3）网络可靠性和稳定性语音网关采用专用硬件平台和强大的操作系统，保证设备的稳定性。同时整个系统中的关键设备必须有冗余备份，从而保证了稳定运行。要真正实现端到端的全程全网的QoS（服务质量），保证各种应用在网络中的正常传输。要保证100％的电话接通率，并不影响原数据网络的正常工作。当数据网络出现故障是，IP电话系统能自动切换到公共交换电话网（PSTN），保证电话通信。

（4）简化管理和易使用IP电话网方案将一个基于数据流的数据网络和一个基于声音通信流的电话网合并为一个IP网络。数据、语音、视频均能在统一的IP网络平台上实现，因此所有通信都可以共同管理，可以实现一体化管理。网络管理员能对整个网络进行监视和控制，并能进行远程诊断和故障排除。IP电话系统应尽可能充分利用原来的话机，拨号方式不作大的变化。按照拨号简单、便于记忆的原则，对IP电话号码进行统一的规划。同时还应考虑今后系统的扩展性。

5VoIP系统的解决方案和业务类型

一个省级金融企业，一般分为省公司、地市公司、县级分公司三级架构。因此在构建金融行业的VoIP系统时要充分考虑这种企业结构，来建设与其想对应的VoIP系统。从而来慎重挑选IP语音（VoIP）网关设备、网守、交换机和网络业务功能服务器等设备。网络拓扑图如图1所示。

根据网络建设原则，采用IP电话（PBX）＋语音网关＋网守的组网方式，并需在原来数据网络的基础上，新增加一些VoIP设备。其中，省公司增加两台CiscoCallManager服务器，并在所有网络节点再增加语音网关设备和内嵌电源交换机。企业原有的PBX电话网络和新增加的语音网关相连接即可，网络实现简单方便。

5.1CiscoCallManager服务器

本方案中，采用了两台CallManager服务器：一主一备。防止在主CallManager服务器出现故障时，影响IP电话的使用，从而确保网络的可靠性。CiscoCallManager是思科统一通信系统中的呼叫处理组件，是一种可扩展、可分布且高度可用的企业IP语音（VoIP）呼叫处理解决方案中的核心呼叫处理部件。CiscoCallManager包括一组集成语音应用程序套件，能完成视频会议和手工接线员控制台的功能[5]。CallManager是代替传统PBX系统的基于软件的应用。CallManager能提供与传统PBX相同的服务，且由于它采用分布式系统，电话处理不会受单点故障的影响，保证总能接通电话[5]。CallManager能确保在WAN链路上保持话音的QOS，并在带宽不够时自动切换到公共交换电话网（PSTN）[5]。CiscoCallManager集中管理全省IP电话，统一编制IP电话号码。所有IP电话都注册到CiscoCallManager，当主CiscoCallManager发生故障时，备用CiscoCallManager将自动接管所有IP电话和网关。

CiscoCallManager的主要功能：

提供信令和呼叫控制服务；

电话功能和拨号计划配置；SNMP注册和性能监视；

电话细节记录（CDR）；

对外部语音处理应用提供编程接口。

5.2网守[5]

网守是H.323网络的组件，是智能控制点，能监视端点、网关以及声音、视频和协作数据通话。在CiscoIP语音网络中，又称门禁。它可以在现有路由器或新路由器上配置。在本方案中，新增一台Cisco3600作为网守。

网守的主要功能：

地址转换：也称为地址解析，将H.323地址（如E.164电话号码）转换成IP地址；

接受控制：可以控制那些端点可以加入并参与H.323网络；

带宽控制：负责监视与控制所有通话使用的网络带宽。可以限制声音和视频通话使用中的带宽量。防止声音和视频通话中使用的总带宽量超过一个区域的配置极限；

区域管理：区域是参与H.323网络的设备逻辑组。控制区域中可以加入的设备，可以接受和发出的电话。

图1集中式VoIP部署拓扑图

5.3语音网关

语音网关是连接IP语音（VoIP）与公共交换电话网（PSTN）和专用小交换机（PBX）网的桥梁[6]。可以实现在IP分组网络上承载话音业务流和PSTN电话话音的编解码、打包/拆包、时延抖动滤除等功能；同时在PSTN、TCP/IP网络之间实现信令和IP网的信令转发，并保证消息和控制信息在分组网中可靠传递。

按照金融行业三级分支机构的特点，并综合考虑省公司、地市公司和县分公司的之间话务量，在不同的网络节点选用不同的语音网关。在省公司新增Cisco7500，地市分公司选用Cisco3600，县分公司采用Cisco2600系列等语音网关设备。Cisco语音网关均具有FXS、FXO、E&M等多种接口，可直接与企业的PBX连接；同时可扩充多个以太网口，接入方式非常灵活，它能够通过现有的电话设备拨打国内、国际电话和传真，同时还可支持PC-to-Phone，Webphone等呼叫。

5.4IP电话的供电

传统交换机网口的供电电压较低，不能满足IP电话的工作电压需求。所以，IP电话的交换设备，选用Cisco内嵌电源交换机。它能通过标准5类线或更高级的UTP电缆提供100米以上的48V直流电源。内嵌电源的快速以太网模块使组合式配线室基础设施能对VoIP电话网络提供集中的电源[5]。可以根据交换机所接入IP电话的数量、话音流量来选择内嵌电源交换机。

5.5拨号方案

为了实现拨号的方便，各地市分公司向当地固话营运商申请一条E1中继线，同时申请一个特服号码，用来实现普通电话通过公共交换电话网（PSTN）呼叫公司内的IP电话[7]。

采用这种组网方式，各IP电话机就可以通过原有的企业数据网进入IP电话网，实现IP电话用户和PSTN用户的语音通信。PSTN用户在呼叫公司IP电话时，先拨打特服号码，进入本地网络经WAN到达目的网路，接通后二次拨号（拨IP电话号码），就能接入系统实现通话，即采用区号＋特服号码＋分机号（IP电话号码）方式拨打。IP电话用户呼叫PSTN用户时，则只需要拨打外线接入号码“9”，接通后再拨PSTN用户号码。IP电话用户之间通话，则只需要拨打对方IP电话号码即可，直接有企业数据网络转发到达目的网络。

5.6方案特点

①支持通用国际标准，具有良好的互通性；

②接口丰富，实现平滑过渡；

③静音压缩，舒适噪音，实现完美通话效果；

④全面支持QoS，防止抖动。

6结束语

VoIP技术具有语音与数据的集成，使单位内部的企业数据网和电话网合二为一。利用VoIP技术实现真正的数据与语音乃至多媒体信息的结合与交融，使企业的局域网内智能设备能真正无缝地交互和处理来自广域网的巨量的信息资源。并且它还具有低通信费用；建设成本低，设备使用费低；功能强大，可以灵活地提供各种服务功能等特点。所以，VoIP技术必将在越来越多的跨国公司、大中型企业、政府机关、金融、证券行业、电力行业、远程教育机构得到广泛应用。用VoIP技术传递语音，构建企业内部良好的IP电话网络系统。有助于提高工作实效和处理大量信息的能力，增强企业对外突发事件的应对效率，从而满足了企业去适应目前多变的商业环境和全球一体化的商业竞争模式。

参考文献

[1]H.SchulzrinneandJ.Rosenberg，comparisonofSIPandH.323forinternettelephony，inProc.InternationalWorkshoponNetworkandOperationSystemSupportforDigitalAudioandVideo，July1998

[2][美]JonathanDavidsonJamesPeters著，韩柯等译[M].IP话音基础.北京：电子工业出版社2001.1

[3]AlanJohnston(2000).SIPTelephonyServiceExamples，InternetDraft.InternetEngineeringTaskForce

[4][美]JonathanDavidson，TinaFox著，凡璇译.部署VoIP解决方案[M].北京：人民邮电出版社2003.7

[5][美]RobertPadjen，LarryKeefer，SeanThurston等著，邱仲潘译.CiscoAVVID和IP电话的设计与实现[M].北京：电子工业出版社20002.5

[6][美]DavidLovell著，李志春译.CiscoIP电话技术[M].北京：人民邮电出版社2002.10

[7]沈鑫剡等著.多媒体传输网络与VoIP系统设计[M].北京北京：人民邮电出版社2005.3

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