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广电宽带网络VoIP的实现

2014/06/12 Tang

1 网络结构
图1为在广电宽带网络上实现VolP电话的网络结构。

1.1 软交换
软交换是整个VolP网络的中心,负责所有呼叫处理过程,是VoIP服务的操作方。运营商一般将软交换机安置在中央交换设施中并用光纤宽带与本地因
特网服务商(ISP)相联。运营商也可能有数字或模拟线路与本地PSTN运营商相联接。

1.2 计费服务器
计费服务器负责所有用户账号活动,是VolP服务的业务方。计费服务器负责所有计费操作,如存储呼叫记录、产生发票、预付和后付费账户管理、电话呼叫统计和报告等。

1.3 终端
IP终端是用户用来打出和接收电话的装置。它们可以使用任何宽带进入方式进入因特网安装, 比如ADSL、Cable Modem、Ethernet LAN、fiber WAN等;也可以是集成到Cable Modem 中,即EMTA(嵌入式的多媒体终端适配器),它们通过计费服务器认证后注册到软交换机上。

1.4 媒体网关
媒体网关是一种一端通过信令协议(如SIP、MGCP和H.323)与IP连接,另一端通过SS7,ISDN、E1R2、E&M、Loop Start/Ground Start,或者其它协议与PSTN相连接的设备。它听从软交换的指令,从IP到PSTN和从PSTN到IP传输电话语音。主要分为数字媒体网关和模拟媒体网关两类。

2 VolP解决方案
终端设备(MTA或EMAT)与软交换(也称CMS,呼叫管理服务器)之间的协议通常被称作信令协议,比较流行通用的主要有H.323、SIP和MGCP三种。NCS是以媒体网关控制协议(MGCP)为前提的“基于电缆网络的呼叫控制信令”,是一种VolP信令协议,即MGCP的PacketCable版本。基于SIP和NCS两种协议的解决方案除了需要CMS支持的协议不同外,在利用双向HFC网络上开通数据业务的前提下,来开展IP语音业务,相应的设计了两种不同的终端设备连接。

2.1 EMTA+POTS话机终端
集成VoIP功能的终端连接拓扑图如图2所示。EMTA(Embedded Multimedia Terminal Adapter)嵌入式多媒体终端适配器,即集成VolP功能的CableModem,遵循NCS协议,带有RJ11接口可以直接连接普通话机,RJ45接口用于连接PC。

2.2 普通Cable Modem+lAD终端
普通Cable Modem终端连接拓扑图如图3所示。

普通的Cable Modem的连接,需要在其后连接一台支持SIP协议的IAD (Integrated Access Device).即IP Phone,IAD的LAN 口连接PC,RJ11接口(逃生口)也可连接已安装了的POTS话机;对于此种连接,需要IAD具有路由功能,能将LAN 口的宽带数据和语音数据通过WAN接口路由出去。

3 VolP通话流程
软交换可以实现从IP终端到IP终端,从IP终端到PSTN终端,从PSTN终端到IP终端的电话通讯。.

3.1 lP到lP
一个IP终端可以呼叫另一个IP终端。这种呼叫被称为网上呼叫。呼叫方可以拨短号如4位数号码呼叫。软交换对呼叫方进行认证并授权该呼叫抵达被叫方。呼叫将通过IP网络传送,不需通过PSTN。IP到IP通话流程拓扑图如图4所示。

如果呼叫双方均为视频电话,那么他们在呼叫过程中可以互视对方;否则他们将只能进行音频通话。

3.2 lP到PSTN
一个IP终端可以对一个PSTN电话(既可以是有线电话,也可以是移动电话)发起呼叫。这种呼叫被称为下网呼叫。呼叫方拨打普通PSTN号码呼叫被叫方。软交换将认证呼叫方并授权该呼叫抵达被叫方。呼叫将从IP网络通过媒体网关落地到PSTN网络。IP到PSTN通话流程拓扑图如图5所示。

3.3 PSTN到lP
一个PSTN电话(既可以是有线电话,也可以是移动电话)可以对一个IP终端发起呼叫。这种呼叫被称为呼人电话。呼叫方拨打普通PSTN号码呼叫被叫方。软交换将认证呼叫方并授权该呼叫抵达被叫方。呼叫将从PSTN网络通过媒体网关进人到IP网络。PSTN到IP通话流程拓扑图如图6所示。

4 投入及运营建议
目前国内通过利用双向HFC网络开展数据及语音业务的广电运营商较多,但做得比较好的不多,以上海、深圳为突出典范。针对大型的广电运营商,因其具有雄厚的资金和庞大的用户网络资源,NCS或SIP平台是以后开展增值业务的良好基础和机会,同时也是实现语音、数据、视频“Triple Play”的前提;但对于小型的广电运营商而言,主要应该充分用自身的网络资源、服务质量等优势,逐步的在双向HFC网络上开展业务,不要力求一步到位,这样可以重复利用有限的资金,保护前期的资金投人,根据发展和运营用户的实际情况,在开通数据业务的前提下,再考虑其他相关的增值业务。端应用,我们需要对第二终端的机顶盒进行合理规划,目前有两种可选模式,其优缺点见表2。

4.1 高端模式
整体转换的赠送机顶盒选用中端机顶盒,以实现数字电视业务和数据广播业务,并且能够通过网络实现空中升级。满足了数字电视的各项需求。在此基础上的第二终端可以考虑销售高端机顶盒的模式。
向用户销售高端机顶盒作为数字电视第二终端,可以和整转赠送的第一终端产生差异,通过高端的第二中端机顶盒可以进一步发展高清电视业务、互动电视业务以及通讯类业务,有利于公司后续新业务的发展。利用后续的新业务发展,可以进一步提高用户ARPU值,解决整体转换后数字电视用户ARPU不高(每月只有25~30元)的问题。

4.2 低端模式
由于第二终端的用户已拥有了一台机顶盒,如果用户的需求只是在卧室的电视机上看少量的电视节目,高端机顶盒的销售可能不会得到他们的认可,在此情况下可以为这类用户销售低成本机顶盒,降低进人门槛。但是低端模式会造成公司后续新业务不易推广、用户的ARPU值低的问题。建议低端模式作为辅助模式,配合高端模式使用,高端模式作为主要的推广模式。

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