行業(yè)客戶獨立語音交換設(shè)備IP化改造研究與實踐

盧延鋒 趙偉 陳建勇

摘? 要：隨著網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展，傳統(tǒng)PSTN模式的語音交換設(shè)備已遠遠不能滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展演進的需求，經(jīng)過長時間使用，設(shè)備老化、電纜故障等一系列問題嚴重影響客戶使用體驗，網(wǎng)絡(luò)改造迫在眉睫。本文根據(jù)行業(yè)客戶PSTN模式獨立語音交換設(shè)備網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，以臨沂監(jiān)獄為例，結(jié)合語音網(wǎng)關(guān)、云應(yīng)用、PON技術(shù)、SD-WAN技術(shù)對傳統(tǒng)獨立語音交換設(shè)備進行IP化改造研究，改造的經(jīng)驗可以作為行業(yè)客戶傳統(tǒng)獨立語音交換設(shè)備IP化改造標桿方案在全國復(fù)制推廣。

關(guān)鍵詞：IP化;B獨;SDN;NFV;SD-WAN;實施

中圖分類號：TN929.5? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2020）10-0000-00

0 背景

臨沂監(jiān)獄PSTN辦公電話系統(tǒng)已在網(wǎng)運行17年以上，設(shè)備為華為公司的C&C08程控交換機設(shè)備，容量1000門，由于設(shè)備運行時間較長，單板元器件老化，故障頻繁，且處理效率很低，現(xiàn)有設(shè)備已不具備擴容條件，原有線路老化嚴重，已嚴重影響正常的辦公使用和用戶的感知。由于該設(shè)備采用電纜接入，因監(jiān)獄施工損傷電纜，造成電纜進水，故障頻發(fā)，嚴重影響用戶的正常使用。改造前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 應(yīng)用技術(shù)

1.1 SDN

軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network， SDN） SDN是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它的設(shè)計理念是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進行分離，從而通過集中的控制器中的軟件平臺去實現(xiàn)可編程化控制底層硬件，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源靈活的按需調(diào)配。

1.2 NFV

NFV，即網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Function Virtualization）。就是將傳統(tǒng)的CT業(yè)務(wù)部署到云平臺上，從而實現(xiàn)軟硬件解耦合。通過使用x86等通用性硬件以及虛擬化技術(shù)，來承載很多功能的軟件處理，降低網(wǎng)絡(luò)昂貴的設(shè)備成本，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和部署，并基于實際業(yè)務(wù)需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等。

NFV的目標是取代通信網(wǎng)絡(luò)中私有、專用和封閉的網(wǎng)元，實現(xiàn)統(tǒng)一通用硬件平臺+業(yè)務(wù)邏輯軟件的開放架構(gòu)。NFV與SDN結(jié)合使用將對未來通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來重大的影響。

1.3 SD-WAN

SD-WAN即軟件定義的廣域網(wǎng)，英文為（Software Defined WAN），也可以說是將SDN、NFV技術(shù)應(yīng)用到廣域網(wǎng)（WAN）場景中所形成的一種服務(wù)，用于連接企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，包括分支機構(gòu)、數(shù)據(jù)中心和云，實現(xiàn)廣域網(wǎng)的最大范圍覆蓋[1]。SD-WAN支持多種傳輸技術(shù)，可以取代傳統(tǒng)的WAN路由。SD-WAN不僅能夠提升服務(wù)配置速度，能夠大大縮短分支機構(gòu)開通時間，同時也能夠大大降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和運營成本，并通過多種安全策略、自動化運維告警保證網(wǎng)絡(luò)安全可靠性。

1.4 SD-WAN智選專線

中國聯(lián)通SD-WAN智選專線產(chǎn)品，基于SDN技術(shù)，利用聯(lián)通MPLS VPN、互聯(lián)網(wǎng)、4G/5G等多種承載網(wǎng)絡(luò)，為政企客戶提供運營商級的高可靠、差異化、智能隨選的廣域網(wǎng)多點互聯(lián)創(chuàng)新專線產(chǎn)品。

特點：安全可靠、成本節(jié)省、靈活高效、靈活組網(wǎng)、即插即用、帶寬隨選、網(wǎng)絡(luò)可視。

2 語音網(wǎng)IP化改造實施方案

臨沂聯(lián)通在2013年對全市公眾固網(wǎng)用戶實施光網(wǎng)絡(luò)改造，2015年成為全國第一批全光網(wǎng)絡(luò)城市。當時考慮臨沂監(jiān)獄行業(yè)客戶獨立語音交換設(shè)備的特殊性，未進行IP化光網(wǎng)改造，待改造區(qū)域涉及監(jiān)獄監(jiān)區(qū)、監(jiān)獄辦公區(qū)、監(jiān)獄家屬區(qū)，改造涉及語音600多部，為銅纜傳輸。

由于電纜因施工損壞，導(dǎo)致造成電纜進水，嚴重影響用戶使用，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進方向，計劃采用當前的SDN/NFV新技術(shù)，利用SD-WAN智選專線進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，用光纜替換電纜。利用華為 U1981語音網(wǎng)關(guān)設(shè)備做語音核心，利舊PON+LAN下電的ONU和MDU設(shè)備（MA5616、MA5620）、調(diào)配OLT設(shè)備MA5807解決語音接入。通過實施“光進銅退”進行監(jiān)獄語音網(wǎng)的全網(wǎng)IP化改造，通過云平臺、云網(wǎng)管、UC服務(wù)等打造語音、視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜诤蠘I(yè)務(wù)，打造監(jiān)獄融合通信平臺，內(nèi)部通信模式（語音電話、數(shù)據(jù)傳輸、視頻監(jiān)控、視頻會議、即時通信等）的多功能集成。在聯(lián)通行業(yè)云上部署UC統(tǒng)一通信系統(tǒng)服務(wù)器組、會議服務(wù)器和網(wǎng)管服務(wù)器，提供統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)，通過SD-WAN智選專線把監(jiān)獄辦公區(qū)、監(jiān)獄區(qū)、家屬院進行互聯(lián)，在城域網(wǎng)上進行加密的數(shù)據(jù)傳輸。

監(jiān)獄辦公區(qū)核心機房使用華為U1981核心語音網(wǎng)關(guān)，通過E1分別上聯(lián)聯(lián)通公司語音網(wǎng)、電信公司語音網(wǎng)提供監(jiān)獄監(jiān)區(qū)、監(jiān)獄辦公區(qū)、監(jiān)獄家屬區(qū)語音業(yè)務(wù)承載及出入局業(yè)務(wù);語音網(wǎng)關(guān)設(shè)備華為 U1981直連三層交換機，三層交換機提供多以太網(wǎng)端口分別連接OLT設(shè)備MA5807和語音MDU設(shè)備MA5616，并通過專線SD-WAN智選專線直連云服務(wù)器和UC服務(wù)器，進行加密的數(shù)據(jù)傳輸。監(jiān)獄監(jiān)區(qū)的30個監(jiān)房區(qū)，每個監(jiān)房1臺MA5620設(shè)備，解決語音通話;用OLT下掛辦公區(qū)和監(jiān)獄監(jiān)區(qū)的多臺MA5620設(shè)備，解決辦公區(qū)華為統(tǒng)一通信系統(tǒng)。監(jiān)獄辦公區(qū)通過FlexEdge終端POP設(shè)備、監(jiān)區(qū)通過FlexThinEdge接入端設(shè)備接PC終端實現(xiàn)辦公、視頻會議和視頻監(jiān)控，支持多種終端接入，達到多業(yè)務(wù)融合;家屬區(qū)通過FlexThinEdge接入端設(shè)備實現(xiàn)視頻監(jiān)控，通過MA5616和MA5620實現(xiàn)語音;聯(lián)通云數(shù)據(jù)機房的云平臺實現(xiàn)SD-WAN的編排和控制，用云網(wǎng)管實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)，集中管理;內(nèi)部通信零費用;UC應(yīng)用服務(wù)器，實現(xiàn)SIP話機、模擬話機語音互通，以及狀態(tài)呈現(xiàn)、即時消息、多媒體會議等UC應(yīng)用業(yè)務(wù)，提升溝通效率。網(wǎng)絡(luò)示意圖細化如圖2所示。

3 統(tǒng)一云網(wǎng)管統(tǒng)一監(jiān)控管理

華為 U1981 統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)，是華為核心語音網(wǎng)關(guān)，配套華為IP終端及統(tǒng)一通信應(yīng)用，提供專業(yè)的IP語音解決方案和統(tǒng)一通信解決方案。U1981采用寬窄帶一體化設(shè)計，單框支持20，000用戶，可通過數(shù)字中繼、模擬中繼以及SIP中繼連接運營商網(wǎng)絡(luò)或者專網(wǎng)語音交換設(shè)備，支持模擬話機和IP話機混合接入。在臨沂云數(shù)據(jù)機房行業(yè)云上分配虛擬主機部署U1981語音設(shè)備網(wǎng)管，統(tǒng)一網(wǎng)管，高效維護。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟效益

臨沂監(jiān)獄項目僅采購華為語音網(wǎng)關(guān)U1981設(shè)備作為監(jiān)獄核心語音網(wǎng)關(guān)，其他接入設(shè)備通過利舊PON+LAN光改下電的ONU（MA5616和MA5620）設(shè)備、另布放部分光纜進行監(jiān)獄固網(wǎng)光改，投資（不含稅）約15萬元（含監(jiān)獄辦公區(qū)、監(jiān)區(qū)、家屬區(qū)），可撤除電纜處置收益約5萬元。通過此次改造可保有內(nèi)年收入約18萬元，并帶動智慧監(jiān)區(qū)ICT項目收入20萬元。本次IP化設(shè)備改造經(jīng)濟效益很好。

4.2品牌效應(yīng)

（1）通過對監(jiān)獄網(wǎng)點進行IP化改造，得到了客戶的認可，社會效益大大提高，滿足以后用戶融合業(yè)務(wù)的需要。輕松解決了原有語音交換機設(shè)備舊，維護困難，無法擴容及拓展業(yè)務(wù)的問題，提升了聯(lián)通品牌。

（2）培養(yǎng)行業(yè)潛在客戶。通過解決客戶需求，取得客戶信任，樹立聯(lián)通通信解決方案專家形象。

5 結(jié)語

通過對監(jiān)獄網(wǎng)點進行IP化改造，解決了原有語音交換機設(shè)備舊，維護困難的問題，滿足用戶融合業(yè)務(wù)的需要，得到了客戶的認可，社會效益大大提高。在保持客戶現(xiàn)有號碼資源以及使用習慣不變的前提下，對現(xiàn)有的語音平臺進行改造并進行一定數(shù)量的擴容需求，同時新增融合業(yè)務(wù)功能帶動了新增業(yè)務(wù)收入。

此次結(jié)合語音網(wǎng)關(guān)、云應(yīng)用、PON技術(shù)、SD-WAN技術(shù)對傳統(tǒng)獨立語音交換設(shè)備進行IP化改造研究，可作為行業(yè)客戶傳統(tǒng)獨立語音交換設(shè)備的IP化改造標桿在全省復(fù)制推廣。

參考文獻

[1]王瑾.政企業(yè)務(wù)遇瓶頸SD-WAN助運營商實現(xiàn)云網(wǎng)一體化[J].通信世界，2017（16）：48-49.

收稿日期：2020-08-17

作者簡介：盧延鋒（1979—），男，山東鄒平人，學士，工程師，研究方向：IP、SDH、行業(yè)客戶組網(wǎng)。

Research and Practice on IP Transformation of Independent Voice Exchange Equipment for Industry Customers

LU Yan-feng，ZHAO Wei，CHEN Jian-yong

（China Unicom Linyi City Branch， Linyi Shandong? 276000）

Abstract： With the development of network IP， traditional PSTN mode voice switching equipment is far from meeting the needs of network development and evolution. After long-term use， a series of problems such as equipment aging and cable failure seriously affect customer experience and network transformation. Imminent. Based on the current situation of industry customers PSTN mode independent voice switching equipment network， this paper takes Linyi prison as an example， combining voice gateway， cloud application， PON technology， SD-WAN technology to conduct IP transformation research on traditional independent voice switching equipment. The benchmarking solution for IP transformation of traditional independent voice switching equipment for industry customers is replicated and promoted nationwide.

Keywords： IP; B independence; SDN; NFV; SD-WAN; implementation