基于語音IP化的方案研究

徐萍

【摘要】 本文簡要介紹了網(wǎng)絡IP化演進背景、VoIP原理，并以新疆移動為例，著重從A接口IP化方案的組網(wǎng)、實施等方面介紹了基于語音IP化的方案研究。

【關鍵詞】 語音IP化 SERVER A接口

一、通信網(wǎng)絡IP化介紹

移動通信網(wǎng)絡的IP化，從網(wǎng)絡架構上可以分為交換設備間IP化（如Mc、Nc和Nb接口等），交換設備到無線設備間IP化（如A和Iu接口等），交換設備到智能網(wǎng)絡設備間IP化等，本文主要是對交換設備到無線設備間IP化，即A接口VoIP進行研究。

二、VoIP原理概述

（1）IP承載網(wǎng)QOS質量。IP傳輸在時延、抖動、丟包率方面的性能不及TDM傳輸，而這些性能恰與語音質量息息相關，過大的時延、抖動或丟包率將直接影響通話質量，甚至會造成掉話。（2）IP承載網(wǎng)組網(wǎng)。VoIP在傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡中引入IP承載網(wǎng)，通過IP承載網(wǎng)來傳輸語音，節(jié)省傳輸成本。典型的IP承載網(wǎng)可以采用路由器組網(wǎng)模式，通過路由器傳輸語音數(shù)據(jù)包和信令數(shù)據(jù)包。（3）組網(wǎng)規(guī)劃原則。在VoIP組網(wǎng)中，需要遵循CS域專網(wǎng)承載、業(yè)務網(wǎng)和維護網(wǎng)隔離以及雙平面組網(wǎng)的原則，以保證網(wǎng)絡的安全可靠性。CS域專網(wǎng)承載可以采用邏輯隔離和單建專用IP承載網(wǎng)兩種方式。

三、A接口IP化方案

3.1 組網(wǎng)解決方案

（1）A接口信令采用直連方式，MSC Server和BSC之間的M3UA鏈路采用直聯(lián)方式，MSC Server做服務器端，BSC做客戶端；（2）A接口媒體面采用承載網(wǎng)互通，BSC直接接入核心網(wǎng)承載網(wǎng)路由器，媒體流使用新的A接口的VPN。（3）語音IP化采用AMR、EFR、HR等壓縮編解碼，多次編解碼對語音質量有影響，需要部署TFO（Tandem Free Operation，免二次編解碼操作）或TrFO（Transcoder Free Operation，免碼變換操作）來獲取較好的語音質量。（4）信令流如圖1深灰色曲線，通過IP承載網(wǎng)直接和MGC交互。（5）語音媒體流如圖1淺灰色曲線，BSC通過同機房交換設備CE接入MGW，MGW間通過IP承載網(wǎng)扁平化組網(wǎng)。其中BSC到MGW和MGW間分別走路由器上不同的承載VPN。

3.2 A接口IP化實施方案

（1）步驟1，準備階段。核心網(wǎng)側設備MGC和MGW完成AOIP版本軟件準備，MGW完成TC資源硬件準備；無線側BSC完成AOIP版本軟件準備和IP硬件準備。BSC已完成接入承載網(wǎng)路由器，并且信令面和媒體面PING測試正常。完成數(shù)據(jù)備份，在做數(shù)據(jù)改造前完成核心網(wǎng)側設備和無線側設備數(shù)據(jù)備份，為了在改造出現(xiàn)問題后恢復數(shù)據(jù)時使用。（2）步驟2，參數(shù)設置和信令對接改造。完成核心網(wǎng)設備的參數(shù)設置。按照編解碼規(guī)范設置核心網(wǎng)設備和無線設備支持的編解碼列表和速率。MSCserver完成到BSC的信令對接，采用直聯(lián)方式，MSC Server做服務器端，BSC做客戶端。修改BSC的承載方式為IP方式，并完成業(yè)務測試。（3）步驟3，改造后數(shù)據(jù)清理。原BSC是TDM承載BSC，需要在完成業(yè)務測試后，刪除相應的TDM數(shù)據(jù)，包括A接口電路和中繼群等。MGW上刪除原BSC的轉接信令數(shù)據(jù)。

四、結束語

相比于TDM承載語音，VoIP具有如下優(yōu)勢。在資源利用率方面，VoIP通過使用VAD、壓縮語音編解碼和IP統(tǒng)計復用等技術，節(jié)省網(wǎng)絡帶寬；同時，VoIP的組網(wǎng)架構易于實現(xiàn)扁平化組網(wǎng)。 在業(yè)務擴展能力方面，VoIP可服務于實時業(yè)務和非實時業(yè)務。在網(wǎng)絡投資方面，在VoIP建網(wǎng)初期，需要新建IP網(wǎng)絡，投資成本會高于TDM網(wǎng)絡；但隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，IP網(wǎng)絡的優(yōu)勢得以顯現(xiàn)，加上VAD、TrFO等先進技術的應用，網(wǎng)絡投資將大幅減少。

【摘要】 本文簡要介紹了網(wǎng)絡IP化演進背景、VoIP原理，并以新疆移動為例，著重從A接口IP化方案的組網(wǎng)、實施等方面介紹了基于語音IP化的方案研究。

【關鍵詞】 語音IP化 SERVER A接口

一、通信網(wǎng)絡IP化介紹

移動通信網(wǎng)絡的IP化，從網(wǎng)絡架構上可以分為交換設備間IP化（如Mc、Nc和Nb接口等），交換設備到無線設備間IP化（如A和Iu接口等），交換設備到智能網(wǎng)絡設備間IP化等，本文主要是對交換設備到無線設備間IP化，即A接口VoIP進行研究。

二、VoIP原理概述

（1）IP承載網(wǎng)QOS質量。IP傳輸在時延、抖動、丟包率方面的性能不及TDM傳輸，而這些性能恰與語音質量息息相關，過大的時延、抖動或丟包率將直接影響通話質量，甚至會造成掉話。（2）IP承載網(wǎng)組網(wǎng)。VoIP在傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡中引入IP承載網(wǎng)，通過IP承載網(wǎng)來傳輸語音，節(jié)省傳輸成本。典型的IP承載網(wǎng)可以采用路由器組網(wǎng)模式，通過路由器傳輸語音數(shù)據(jù)包和信令數(shù)據(jù)包。（3）組網(wǎng)規(guī)劃原則。在VoIP組網(wǎng)中，需要遵循CS域專網(wǎng)承載、業(yè)務網(wǎng)和維護網(wǎng)隔離以及雙平面組網(wǎng)的原則，以保證網(wǎng)絡的安全可靠性。CS域專網(wǎng)承載可以采用邏輯隔離和單建專用IP承載網(wǎng)兩種方式。

三、A接口IP化方案

3.1 組網(wǎng)解決方案

（1）A接口信令采用直連方式，MSC Server和BSC之間的M3UA鏈路采用直聯(lián)方式，MSC Server做服務器端，BSC做客戶端；（2）A接口媒體面采用承載網(wǎng)互通，BSC直接接入核心網(wǎng)承載網(wǎng)路由器，媒體流使用新的A接口的VPN。（3）語音IP化采用AMR、EFR、HR等壓縮編解碼，多次編解碼對語音質量有影響，需要部署TFO（Tandem Free Operation，免二次編解碼操作）或TrFO（Transcoder Free Operation，免碼變換操作）來獲取較好的語音質量。（4）信令流如圖1深灰色曲線，通過IP承載網(wǎng)直接和MGC交互。（5）語音媒體流如圖1淺灰色曲線，BSC通過同機房交換設備CE接入MGW，MGW間通過IP承載網(wǎng)扁平化組網(wǎng)。其中BSC到MGW和MGW間分別走路由器上不同的承載VPN。

3.2 A接口IP化實施方案

（1）步驟1，準備階段。核心網(wǎng)側設備MGC和MGW完成AOIP版本軟件準備，MGW完成TC資源硬件準備；無線側BSC完成AOIP版本軟件準備和IP硬件準備。BSC已完成接入承載網(wǎng)路由器，并且信令面和媒體面PING測試正常。完成數(shù)據(jù)備份，在做數(shù)據(jù)改造前完成核心網(wǎng)側設備和無線側設備數(shù)據(jù)備份，為了在改造出現(xiàn)問題后恢復數(shù)據(jù)時使用。（2）步驟2，參數(shù)設置和信令對接改造。完成核心網(wǎng)設備的參數(shù)設置。按照編解碼規(guī)范設置核心網(wǎng)設備和無線設備支持的編解碼列表和速率。MSCserver完成到BSC的信令對接，采用直聯(lián)方式，MSC Server做服務器端，BSC做客戶端。修改BSC的承載方式為IP方式，并完成業(yè)務測試。（3）步驟3，改造后數(shù)據(jù)清理。原BSC是TDM承載BSC，需要在完成業(yè)務測試后，刪除相應的TDM數(shù)據(jù)，包括A接口電路和中繼群等。MGW上刪除原BSC的轉接信令數(shù)據(jù)。

四、結束語

相比于TDM承載語音，VoIP具有如下優(yōu)勢。在資源利用率方面，VoIP通過使用VAD、壓縮語音編解碼和IP統(tǒng)計復用等技術，節(jié)省網(wǎng)絡帶寬；同時，VoIP的組網(wǎng)架構易于實現(xiàn)扁平化組網(wǎng)。 在業(yè)務擴展能力方面，VoIP可服務于實時業(yè)務和非實時業(yè)務。在網(wǎng)絡投資方面，在VoIP建網(wǎng)初期，需要新建IP網(wǎng)絡，投資成本會高于TDM網(wǎng)絡；但隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，IP網(wǎng)絡的優(yōu)勢得以顯現(xiàn)，加上VAD、TrFO等先進技術的應用，網(wǎng)絡投資將大幅減少。

【摘要】 本文簡要介紹了網(wǎng)絡IP化演進背景、VoIP原理，并以新疆移動為例，著重從A接口IP化方案的組網(wǎng)、實施等方面介紹了基于語音IP化的方案研究。

【關鍵詞】 語音IP化 SERVER A接口

一、通信網(wǎng)絡IP化介紹

移動通信網(wǎng)絡的IP化，從網(wǎng)絡架構上可以分為交換設備間IP化（如Mc、Nc和Nb接口等），交換設備到無線設備間IP化（如A和Iu接口等），交換設備到智能網(wǎng)絡設備間IP化等，本文主要是對交換設備到無線設備間IP化，即A接口VoIP進行研究。

二、VoIP原理概述

（1）IP承載網(wǎng)QOS質量。IP傳輸在時延、抖動、丟包率方面的性能不及TDM傳輸，而這些性能恰與語音質量息息相關，過大的時延、抖動或丟包率將直接影響通話質量，甚至會造成掉話。（2）IP承載網(wǎng)組網(wǎng)。VoIP在傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡中引入IP承載網(wǎng)，通過IP承載網(wǎng)來傳輸語音，節(jié)省傳輸成本。典型的IP承載網(wǎng)可以采用路由器組網(wǎng)模式，通過路由器傳輸語音數(shù)據(jù)包和信令數(shù)據(jù)包。（3）組網(wǎng)規(guī)劃原則。在VoIP組網(wǎng)中，需要遵循CS域專網(wǎng)承載、業(yè)務網(wǎng)和維護網(wǎng)隔離以及雙平面組網(wǎng)的原則，以保證網(wǎng)絡的安全可靠性。CS域專網(wǎng)承載可以采用邏輯隔離和單建專用IP承載網(wǎng)兩種方式。

三、A接口IP化方案

3.1 組網(wǎng)解決方案

（1）A接口信令采用直連方式，MSC Server和BSC之間的M3UA鏈路采用直聯(lián)方式，MSC Server做服務器端，BSC做客戶端；（2）A接口媒體面采用承載網(wǎng)互通，BSC直接接入核心網(wǎng)承載網(wǎng)路由器，媒體流使用新的A接口的VPN。（3）語音IP化采用AMR、EFR、HR等壓縮編解碼，多次編解碼對語音質量有影響，需要部署TFO（Tandem Free Operation，免二次編解碼操作）或TrFO（Transcoder Free Operation，免碼變換操作）來獲取較好的語音質量。（4）信令流如圖1深灰色曲線，通過IP承載網(wǎng)直接和MGC交互。（5）語音媒體流如圖1淺灰色曲線，BSC通過同機房交換設備CE接入MGW，MGW間通過IP承載網(wǎng)扁平化組網(wǎng)。其中BSC到MGW和MGW間分別走路由器上不同的承載VPN。

3.2 A接口IP化實施方案

（1）步驟1，準備階段。核心網(wǎng)側設備MGC和MGW完成AOIP版本軟件準備，MGW完成TC資源硬件準備；無線側BSC完成AOIP版本軟件準備和IP硬件準備。BSC已完成接入承載網(wǎng)路由器，并且信令面和媒體面PING測試正常。完成數(shù)據(jù)備份，在做數(shù)據(jù)改造前完成核心網(wǎng)側設備和無線側設備數(shù)據(jù)備份，為了在改造出現(xiàn)問題后恢復數(shù)據(jù)時使用。（2）步驟2，參數(shù)設置和信令對接改造。完成核心網(wǎng)設備的參數(shù)設置。按照編解碼規(guī)范設置核心網(wǎng)設備和無線設備支持的編解碼列表和速率。MSCserver完成到BSC的信令對接，采用直聯(lián)方式，MSC Server做服務器端，BSC做客戶端。修改BSC的承載方式為IP方式，并完成業(yè)務測試。（3）步驟3，改造后數(shù)據(jù)清理。原BSC是TDM承載BSC，需要在完成業(yè)務測試后，刪除相應的TDM數(shù)據(jù)，包括A接口電路和中繼群等。MGW上刪除原BSC的轉接信令數(shù)據(jù)。

四、結束語

相比于TDM承載語音，VoIP具有如下優(yōu)勢。在資源利用率方面，VoIP通過使用VAD、壓縮語音編解碼和IP統(tǒng)計復用等技術，節(jié)省網(wǎng)絡帶寬；同時，VoIP的組網(wǎng)架構易于實現(xiàn)扁平化組網(wǎng)。 在業(yè)務擴展能力方面，VoIP可服務于實時業(yè)務和非實時業(yè)務。在網(wǎng)絡投資方面，在VoIP建網(wǎng)初期，需要新建IP網(wǎng)絡，投資成本會高于TDM網(wǎng)絡；但隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，IP網(wǎng)絡的優(yōu)勢得以顯現(xiàn)，加上VAD、TrFO等先進技術的應用，網(wǎng)絡投資將大幅減少。