首頁>>>技術>>>VoIP

銀行VoIP網絡的實現
——工商銀行江蘇省分行VoIP語音網絡的建設分析

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據通信網絡，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。過去由于網絡帶寬的影響，只能在網上傳送實時業(yè)務數據及文本信息，現在可以在網上傳輸圖形、語音和視頻等多媒體應用信息�；诮K省分行的省市骨干網絡，構架江蘇省分行語音增值網絡是一個新目標。語音增值網絡建成后，省行和市行之間的系統內電話不再使用電信的長話業(yè)務，而是利用江蘇省分行自己的語音網絡進行傳輸，省去了長話費用；同時為構建集中式省級客戶服務中心等應用系統創(chuàng)造了條件。

VoIP網絡的可行性

　　當前計算機技術、網絡技術、通信技術和語音技術飛速發(fā)展，并且日益融合，建設江蘇省分行的語音網絡在技術上是可行的，其中典型的技術是VoIP。VoIP就是在IP網絡上傳送語音信息，它采用數字信號處理器處理語音數據，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結合使用，能夠組建相當規(guī)模的用戶語音網絡。當然PBX將進一步被VoIP取代。

　　在傳統的客戶服務中心（Call Center）解決方案中，人工座席和IVR往往是分散的，將業(yè)務數據透過數據網絡集中到數據中心進行處理。江蘇省分行組建的客戶服務中心是全省集中式客戶服務中心，人工座席和IVR全部集中在省行客戶服務中心，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絡轉接到省行客戶服務中心進行相關處理。因此要充分利用江蘇省分行現有的數據網絡組建全省的VoIP語音網絡。

VoIP網絡的目標

　　江蘇省分行VoIP語音網絡系統的建設目標是：不影響現有綜合業(yè)務和辦公自動化網絡；采用先進的VoIP技術組建高效的語音網絡系統；保證系統可靠性、可擴展性和易管理性。具體來講，表現如下。

　　先進的技術 采用最先進的技術，包括先進的Cisco網絡流量管理、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。

　　開放性 采用開放式、基于H.323標準體系，而不是只限于某一廠家的專有技術或產品。

　　可靠性 語音網關采用了專用硬件平臺和強大的操作系統，有力地保證了設備的穩(wěn)定性。同時整個系統中的關鍵設備都有冗余備份，從而保證了穩(wěn)定運行。

　　獨立性 不改變原有的網絡結構，整個語音網絡系統獨立于現有網絡，互不影響。

　　易管理性 整個功能均在統一的平臺上實現，便于實現一體化管理。網絡管理員能在中心對整個網絡進行監(jiān)視和控制，并能進行遠程診斷和故障排除。

VoIP網絡的實現

1．網絡結構

　　江蘇省分行從省行到各個地市行的二級網絡是采用Cisco公司的IGX廣域網交換機組建的專有幀中繼網絡。廣域網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絡的特性，為實現綜合業(yè)務、辦公自動化和語音業(yè)務提供了可靠保證。

　　在幀中繼網絡中為VoIP語音網絡新增一條768Kbps的PVC（綜合業(yè)務、辦公自動化各自有不同的PVC），也就是說江蘇省分行的VoIP語音網絡是與綜合業(yè)務和辦公自動化網絡相互獨立的。使用G.729的語音壓縮技術，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絡，通過局域網與Cisco 3662語音關守相連，組成一個基本獨立的網絡。Cisco AS 5800 Dial Shelf上的E1接口直接連接客戶服務中心的Lucent公司G3R交換機。市行的語音網關Cisco AS 5300同樣通過高速串口接入幀中繼網絡，與本地網絡完全隔離。市行申請的95588數字中繼線路（多采用ISDN PRI信令）接入AS 5300的E1接口。網絡拓撲圖如附圖所示。


2．語音網絡設備的應用

　　省行中心采用Cisco AS 5800作為語音網關。該網關采用了分布式處理結構，Dial Shelf和Router Shelf通過高性能的冗余背板相連，二者運行同一IOS軟件，是一個整體的接入平臺。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則負責運行路由協議和管理。所有的配置都在Router Shelf中進行。

　　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）能夠負擔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，起到負載均衡的作用。

　　在7206 VXR上進行VoIP以及CRTP（實時協議的包頭壓縮）等相關配置。由于CRTP十分消耗CPU資源，語音路數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，和現有網絡基本獨立。Cisco 3662路由器配置為HSRP（熱備份路由協議）熱備份的語音關守，VoIP網絡的編址和呼叫管理都由它來進行。

3．網絡規(guī)劃和編址

　　該系統是為集中式客戶服務中心提供通信鏈路，未涉及工行內部辦公IP電話網絡，因此電話號碼的分配按照保持公網（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特服號數字中繼線路，在VoIP網絡內不對主叫號碼（ANI）和被叫號碼（DNIS）進行處理。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網絡中的節(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，使用同一個關守（采用2臺Cisco 3662路由器，并配置HSRP）。

VoIP網絡的效果

　　經過調研、論證、工程實施和驗收評估，江蘇省分行VoIP網絡的建設已全面完成和投產運行。在運行過程中，不斷對系統參數進行調優(yōu)，提高語音質量。VoIP網絡為江蘇省分行集中式客戶服務中心提供了穩(wěn)定的語音通信平臺，簡化了客戶服務中心的管理，方便了對客戶的金融服務，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、取得成功起到了很好作用。

經驗和體會

　　在建設VoIP網絡過程中有如下幾點值得注意和借鑒。

1．VoIP語音網絡的規(guī)模要明確

　　要根據當前現有的業(yè)務量，以及今后幾年的發(fā)展情況，明確中心端的話路總數、座席人數和IVR路數，結合地市端的業(yè)務開展狀況確定各地市話路數。江蘇省分行中心端有1000路話路容量，地市端按業(yè)務量大小劃分為3類，分別是120路、60路和30路。只有規(guī)模明確了，才能確定網絡構架的模式。

2．要合理分配主干網絡的帶寬資源

　　根據業(yè)務量和VoIP語音網絡的規(guī)模，對語音占用的帶寬進行測算，確定目前的主干網絡帶寬能否滿足需求。如果不能滿足需求，應如何擴展主干網絡的帶寬。同時對主干網絡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絡帶寬達2Mbps，通過劃分PVC分別為業(yè)務網、語音網和辦公網各提供了512Kbps、768Kbps和512Kbps的永久虛電路，業(yè)務網、語音網和辦公網三者之間互不影響，各類業(yè)務不會侵占其他業(yè)務的帶寬。

3．要了解當地電信服務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方式的數字中繼接入。實踐證明數字中繼比模擬中繼接續(xù)速度快，話音質量高。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．設備選擇

　　我們主要選用了Cisco的語音網關和關守設備。Cisco的75系列和36系列以及58系列和53系列均支持語音功能，對于話路數較多、規(guī)模較大的VoIP網絡最好采用Cisco 58、53系列產品，其語音處理能力強，功能全，是專門的語音網關設備。

5．靜音檢測和語音編碼壓縮技術

　　對于有背景音樂的語音應答系統，采用語音編碼壓縮技術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，但語音質量也會相應變差，因此必須根據實際的帶寬情況和語音質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臺作為關守的Cisco 3662路由器采用HSRP技術解決關守的可靠性問題；2臺Cisco 7206 VXR（Router Shelf）與2臺Cisco AS 5800（Dial Shelf）之間建立很好的對應關系，無論采用負載分擔模式，還是熱備份模式，都會盡可能降低設備故障造成的影響。

7．集中模式更加經濟高效

　　利用VoIP語音網絡構建集中式客戶服務中心，在總的投入方面比建立分散式客戶服務中心要經濟，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的實現過程

　　VoIP是Voice Over Internet Protocol的簡稱，這個新興技術把標準的電話信號轉換為經過壓縮的數據包，通過TCP/IP數據網絡進行傳輸，而不是通過傳統的電話線。也就是說，VoIP使得用于連接計算機網絡的系統和線路可以起著電話線路的作用，可以為標準的電話機和PC提供實時的聲音。

　　基于IP的電話系統有兩類：IP電話和Internet電話。它們都是基于同一種技術，但操作在不同的網絡上，所以提供的服務質量是不一樣的。Internet電話運行在一個公共的、無管理的龐大的網絡中，服務質量沒有保證，但價格便宜。而IP電話是建立在自己的專有的局域網或廣域網上，只是運行TCP/IP協議，因為是自己的專網，自己可以控制各種應用如何使用資源，所以服務質量有保證。而且國際標準化組織目前在VoIP技術上制定了許多新的標準，控制網絡延遲，保證話音實時傳輸，具有高擴展性，方便用戶管理等優(yōu)勢。

　　在國際上，企業(yè)內部VoIP語音網絡的實現一般采用國際標準的H.323體系來完成的（VoIP協議族如附表所示），配合過程如下：

　　1）地址映射：在路由器（網關）內撥號規(guī)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（網關）向對應于該IP地址的遠程站點發(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，系統使用實時信道建立控制協議（RTCP），建立信道，傳輸Q.931 信令；

　　4）話音傳輸：經壓縮的話音采用RTP 協議傳輸，并使RSVP協議申請服務質量（QoS）；

　　5）話音接收：遠程路由器（網關）接收到Q.931通話請求后，它向PBX發(fā)送線路選擇信令，PBX應答相應的信令后，路由器（網關）將被叫號碼發(fā)送至PBX，并通知源路由器（網關）。在網絡內增加H.323關守，可以完成地址轉換和帶寬管理。通過RAS信令向關守發(fā)出請求， 關守告知被叫號碼所在的目的地網關IP報告地址，源網關（主叫號碼所在的網關）通過Q.931發(fā)起對目的地網關的呼叫。

附表：VoIP協議族

附表：VoIP協議族 應用層 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
網絡層 IP
鏈路層 以太網、幀中繼
物理層 銅纜、光纖

計算機世界網(www.ccw.com.cn)

相關鏈接:
明瑞智環(huán)MGK系列網守 2003-07-31
明瑞智環(huán)MGWT系列網關 2003-07-30
寬帶業(yè)務新寵兒――網絡電話 2003-07-25
TI推出因特網協議語音傳輸網關解決方案 2003-07-22
黑龍江國稅系統建設IP語音網絡 2003-07-21

分類信息:  銀行_與_voip     行業(yè)_銀行_案例   技術_voip_解決方案