中石化VoIP语音解决方案
2.5 XE的部署
华为3Com语音解决方案中,呼叫处理和业务提供由网络的核心设备XE2000 IP PBX进行。接收到来自VG网关的呼叫请求后,XE进行地址解析、呼叫权限处理(该用户能否进行呼叫)、业务功能处理(被叫是否有呼叫转移、免打扰、是否部门800电话等)。
单台XE2000可支持4000用户,同时维持2000路呼叫。XE通过集群组网方式可满足更大规模组网需求。一个XE集群最多可由9台XE2000构成,一个集群可支持32000用户,同时维持16000路呼叫,满足大规模组网需求。集群的部署采用分布式方式,分布在不同地点的XE2000可构成一个集群,在一个集群内,XE进行负载分担和备份。
同时,XE支持分级分域的组网方式,次级XE负载本区域内的呼叫处理等工作,跨区域的呼叫由顶级XE负责。顶级XE群同时可作为次级XE的备份,当次级XE全部出现问题时,顶级XE完成呼叫处理工作。分级分域组网时,每个节点的XE可以是单台设备,也可以是一个XE集群。
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第一阶段语音服务器设置方式:
010 中心 XE 分公司 1101 EP201S VG 1102 1401 1402
因为初期网络规模并不大,一台XE2000可以支持4000注册用户,2000并发呼叫用户。因此第一阶段只在北京设置一台XE2000的语音服务器,和VG之间采用H.323协议。
第二阶段语音服务器设置方式:
010 中心 XE 备份XE 0571 分公司 0755 XE XE 三级部门 1101 1102 1401 1402
第二阶段,随着容量不断扩大,可以在每个分公司都放一台XE2000服务器,在分公司之间的服务器之间进行备份。总部放两台XE2000服务器,一主一备。
1.图中黑色虚线表示两台设备之间互相备份。
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2.两台互相备份的XE之间静态信息(GW信息/EP201S)要一样。
3.各分公司VG配置2nd-gk,当主XE当掉后VG向另外XE注册,见蓝色虚线部分。 4.各地市XE下VG也可做同样配置实现备份(图中略)。
5.中心只有一台XE的情况下需要在放置一台XE作备份,备份方法相同
2.6 语音质量与QoS部署
影响VOIP语音质量主要有两个因素:网络QoS保障和语音终端对语音的处理。华为3Com从这两个方面入手,通过各种技术手段实现接近PSTN的通话效果。
2.6.1 语音终端处理
从语音终端本身对语音的处理看,华为3Com语音终端设备除了具有良好的语音编解码处理能力外,主要通过以下技术提供语音质量:
静音压缩:按照统计规律,语音通话过程中由40%的时间是没有声音的,华为3Com语音设备能够自动检测会话中的静音时间段,并在这些时间段暂停数据流的产生,从而减少发送的语音数据量。
舒适噪音产生:人们语音交流总是在一个有着或多或少噪音的环境中进行,通话过程中的长时间静默会让人感觉不适。华为3Com通过在接受端语音设备上产生适当的背景噪声,解决了静音压缩带来的在讲话和停顿之间出现语音不平滑的弊端,提高了通话的舒适度。
防止抖动和乱序:抖动是由于各种延时的变化导致网络中数据分组到达速率的变化,并导致接收包的顺序和发送包的顺序不一致。为了补偿抖动和乱序引起的语音失真,华为3Com在接收侧语音设备上加入了Jitter Buffer缓冲区来保存数据分组足够长的时间,从而使最慢的分组能及时到达,顺序处理。同时调整发送给语音处理模块的报文长度,将语音数据匀速发送给语音处理模块。
此外还有回波抵消等提高话音质量的多种功能。
2.6.2 QoS保障
在QoS方面,VOIP业务的QoS指标为:
带宽/吞吐量:取决于采用的语音编码标准,例如G.729编码标准要求传输带宽达到8Kbps,而G.711编码标准要求的传输带宽为64Kbps;
呼叫建立时延:一般要求小于5秒;
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呼叫时延:对于好的话音质量,单向端到端的时延应该不大于150毫秒,对于200-400毫秒的时延已经影响用户正常交互,但还可以接受,大于400毫秒的时延,无法忍受;
时延抖动:一般要求小于50毫秒;
丢包率:与采用的语音编码标准相关,G.729编码标准可以容忍整个呼叫中的大约百分之五的分组丢失。
华为3Com通过在网络控制层成熟的QoS技术,充分保障了语音、视频流在IP网上传输的质量。如下图所示:
在VOIP网关的网络侧接口上或是IP承载网络的边缘,对VOIP流量进行标记,并进行流量监控,以防止过大的VOIP突发流量影响关键业务。一般的,会把VOIP流量的业务等级标记得较高。在网络的核心,转发设备根据报文上的标记对各种报文进行差别处理,包括队列调度,报文丢弃等,从而保证高等级业务,如VOIP的优先性及实时性。
在实际实施时,可以重点在以下几个地方实施不同的QOS策略:
VOIP网关的上联接口:采用CAR技术,将VOIP流量标记为EF流量或将其IP Precedence设置为
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7,同时对VOIP流量进行监控,将其限制在一个允许的范围内(如500Kbps),以防止过大的VOIP突发流量影响其他关键业务。
在广域网的出口上:由于整网中最容易出现拥塞的地方就是广域网线路,需要在这里采用拥塞管理策略,如采用PQ/LLQ,可根据VOIP报文上的DSCP或IP Precedence标记,令VOIP报文进入优先队列中。
2.6.3 VoIP与自适应基础网络的联动
IP网络是一个尽力而为的网络,这种特性决定了IP网的流量、时延、抖动在不断的发生变化,固定的QoS策略无法在变化的IP网上一直保持业务的高品质,如果说刚才讲到的QoS部署策略是一种静态的部署方式,那么与基础网络的联动,就实现了多媒体业务在基础网络上的的动态部署。
华为3Com VoIP系统中,各组成部件支持Voice Vlan功能,VoIP系统与基础网络联动的流程如下: 1、 基础网络通过Voice Vlan辨别语音、视频业务,向业务管理中心提出网络资源需求。
2、 业务管理中心根据终端提出需求检视策略(业务策略、Qos策略、安全策略),向自适应基础网
络网络下发决策执行指令。而自适应基础网络则根据指令执行,为多媒体业务提供服务保障。