應對基于FTTx VoIP挑戰：提升用戶(hù)語(yǔ)音服務(wù)體驗

       (中國電信股份有限公司溫州分公司 盧聲波 張進(jìn)瑞 王勤煒)近年來(lái)，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)寬帶用戶(hù)的不斷發(fā)展，光進(jìn)銅退不斷深入，FTTx得到長(cháng)足發(fā)展，基于FTTx的VoIP用戶(hù)也在不斷增加，而基于FTTx VoIP的部署，IMS的融合面臨挑戰。

　　VoIP的機遇與挑戰

　　大量基于互聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)務(wù)和新應用不斷涌現，這些變化無(wú)疑對通信網(wǎng)絡(luò )提出了更高的要求，接入網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)從“窄帶時(shí)代”進(jìn)入“寬帶時(shí)代”。光傳輸技術(shù)的突飛猛進(jìn)使得骨干網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，同樣，在接入網(wǎng)，FTTx由于在密集商務(wù)區和住宅區的低成本以及高容量傳輸能力，已經(jīng)被各大運營(yíng)商作為最重要的寬帶接入技術(shù)。而作為傳統的固話(huà)業(yè)務(wù)，由于FTTx的出現和普及，正由傳統的TDM技術(shù)向VoIP演變。

　　FTTx主要用于接入網(wǎng)絡(luò )光纖化，其核心技術(shù)是PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))，主要由OLT(區域電信機房的局端設備)，ODN(光分網(wǎng)絡(luò ))和ONU/ONT(用戶(hù)終端設備)組成，網(wǎng)絡(luò )結構如圖所示，按ONU/ONT終結點(diǎn)位置的差異，FTTx又具體分為FTTB(光纖到大樓)，FTTN(光纖到節點(diǎn))，FTTO(光纖到辦公室)和FTTH(光纖到戶(hù))，PON的架構主要是將從OLT下行的光信號，通過(guò)一根光纖經(jīng)由無(wú)源器件Splitter(光分路器)，將光信號以Ethernet的格式，分路廣播給各用戶(hù)終端設備ONU/ONT，這樣不但大幅減少了網(wǎng)絡(luò )機房及設備維護的成本，也節省了大量光纜資源等建設成本。

　　FTTx語(yǔ)音業(yè)務(wù)如何部署：以電信集團為例，介紹FTTx語(yǔ)音業(yè)務(wù)的部署情況：電信集團根據用戶(hù)性質(zhì)不同，建議采用以下原則部署語(yǔ)音業(yè)務(wù)：1.新建區的FTTB/N/H小區，一般不應再采用新建銅纜的方式提供傳統的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而應采用VoIP方式提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)；2.對于FTTB/N小區，應采用MDU內置話(huà)音處理模塊(內置)和獨立式IAD的方式為用戶(hù)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)；3.對于實(shí)施FTTH的高端家庭客戶(hù)，應通過(guò)SFU內置IAD或者家庭網(wǎng)關(guān)的內置IAD為用戶(hù)提供話(huà)音業(yè)務(wù)；4.對于已建FTTB+LAN小區的改造，宜保留現有PSTN網(wǎng)絡(luò )的語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供方式。

　　由此可見(jiàn)，在新建小區中VoIP已經(jīng)成為語(yǔ)音業(yè)務(wù)的主流技術(shù)。另外隨著(zhù)每用戶(hù)帶寬需求的不斷增長(cháng)，FTTB+LAN的模式也可能面臨改造，隨著(zhù)ONU位置不斷向末端用戶(hù)靠攏，銅纜最終可能被光纖取代，而傳統的語(yǔ)音電話(huà)也會(huì )被割接到FTTx網(wǎng)絡(luò )而變成IP通話(huà)，長(cháng)遠來(lái)說(shuō)，這有利于運營(yíng)商對以往資產(chǎn)投入的回收再利用。在語(yǔ)音業(yè)務(wù)方面，FTTx系統設計主要面向下一代網(wǎng)絡(luò )NGN。因此，建議將語(yǔ)音業(yè)務(wù)上行直接連接到軟交換平臺中。

　　FTTx語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入NGN網(wǎng)絡(luò )，采用VoIP方式解決，從OLT設備以下各種業(yè)務(wù)都采用同樣的基于以太網(wǎng)的承載，協(xié)議統一、簡(jiǎn)單，便于與NGN網(wǎng)絡(luò )的各種協(xié)議配合，可以無(wú)縫連接到軟交換網(wǎng)絡(luò )。VoIP呼叫是從用戶(hù)端的ONU/ONT設備直接發(fā)起，這符合NGN網(wǎng)絡(luò )建設扁平化的原則，所采用的信令協(xié)議支持SIP/MGCP/H.248等，VoIP業(yè)務(wù)流量在OLT處匯聚，通過(guò)FE/GE接口上聯(lián)到軟交換話(huà)音平臺，語(yǔ)音業(yè)務(wù)需要配置為最高的優(yōu)先級。

　　在從單獨的上聯(lián)接口上聯(lián)SS專(zhuān)用數據網(wǎng)絡(luò )的方式中，由于整個(gè)網(wǎng)絡(luò )采用數據網(wǎng)進(jìn)行數據傳遞，因此主要的調試工作是ONU/ONT終端與SS之間的SIP/MGCP/H.248協(xié)議的對接工作，在完成協(xié)議對接后，ONU/ONT終端能正常注冊到SS。

　　在SS的接入中，ONU/ONTIP的分配有兩種方式：第一，采用SS所在專(zhuān)網(wǎng)地址。ONU/ONT直接連接軟交換SS所處的邏輯/物理專(zhuān)網(wǎng)，協(xié)議處理方便，類(lèi)似于目前中國電信對AG/TG/SG的接入方式。這種方式對NGN網(wǎng)的安全性有一定影響，一般用于運營(yíng)商可信任設備。第二，采用寬帶網(wǎng)關(guān)設備。采用寬帶網(wǎng)關(guān)設備后，在網(wǎng)關(guān)所在的局域網(wǎng)范圍內可以采用私網(wǎng)地址，只需要使用一個(gè)公網(wǎng)地址給網(wǎng)關(guān)設備使用，用戶(hù)使用本地IP地址在呼叫SS時(shí)經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)設備進(jìn)行轉換，轉換成公網(wǎng)出口地址與SS進(jìn)行交換，SS方向的數據同樣經(jīng)過(guò)地址轉換后送到對應的ONU/ONT。采用這種方式會(huì )增加對寬帶網(wǎng)關(guān)設備BAC的處理要求，但也具有保密性好、占用地址少的優(yōu)點(diǎn)，一般應用于運營(yíng)商不可信任的用戶(hù)端IAD和軟終端等設備。

　　FTTx支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)的應用模式可分為兩種情況：FTTB/V集中VoIP處理模式(包括ONU內置AG/IAD模式以及外置IAD集中放置模式)。由于VoIP模塊與ONU一體集中放置，由中國電信統一建設、運營(yíng)，可以認為是可信任設備，建議采用方式一，不通過(guò)BAC直連軟交換網(wǎng)。

　　FTTB/H模式采用家庭網(wǎng)關(guān)提供話(huà)音接入方式。由于VoIP處理設備分散放置在用戶(hù)家里，考慮到核心網(wǎng)的安全性，這部分用戶(hù)家庭設備應視為不可信任設備，采用方式二，通過(guò)BAC地址轉換后再進(jìn)入軟交換網(wǎng)。

　　IMS和FTTx VoIP業(yè)務(wù)的融合

　　在IMS網(wǎng)絡(luò )中，用于FTTx接入的xPON設備的作用有兩方面。其一是作為“信息化高速公路”承載語(yǔ)音、數據、視頻等寬帶業(yè)務(wù)；其二是可接入語(yǔ)音設備為用戶(hù)提供語(yǔ)音及多媒體業(yè)務(wù)，如FTTx ONU內置的IAD、SIP Phone以及PC軟終端等，將光纖寬帶接入和IMS語(yǔ)音接入等多種功能融為一體。采用IMS結合FTTx提供語(yǔ)音和多媒體業(yè)務(wù)，可以完美地繼承現網(wǎng)的業(yè)務(wù)，提供電信級的QoS和安全保障，是光進(jìn)銅退，TDM向IP演進(jìn)的最優(yōu)方案。

　　目前，無(wú)論是GPON還是EPON的ONU設備中，普遍集成了內置IAD(綜合接入設備)模塊，將光纖寬帶接入和IMS語(yǔ)音接入等多種功能融為一體。不同設備廠(chǎng)商間的IMS與PON實(shí)現互通，將全方位解決用戶(hù)的有線(xiàn)接入IMS需求，提供數據、語(yǔ)音、多媒體、固定移動(dòng)融合等業(yè)務(wù)。無(wú)疑，這會(huì )給傳統的固網(wǎng)語(yǔ)音用戶(hù)帶來(lái)全新的業(yè)務(wù)體驗。

　　基于FTTx的VoIP業(yè)務(wù)的挑戰

　　VoIP業(yè)務(wù)質(zhì)量是指VoIP業(yè)務(wù)在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò )的傳輸過(guò)程中所反映的各種性能，是對各種性能參數的具體表現，它直接體現了VoIP業(yè)務(wù)的效果和人們對IP語(yǔ)音的滿(mǎn)意程度。

　　VoIP業(yè)務(wù)質(zhì)量包括呼叫質(zhì)量和語(yǔ)音質(zhì)量。傳統IP網(wǎng)絡(luò )基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數據包的分組交換，是面向無(wú)連接網(wǎng)絡(luò )，其傳輸特性無(wú)法得到保證。

　　傳統IP網(wǎng)絡(luò )的上述機制能夠較好地支持非實(shí)時(shí)的數據業(yè)務(wù)，但對VoIP這樣的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)支持不夠。盡管IP協(xié)議中有業(yè)務(wù)類(lèi)別的區別，用戶(hù)依此表示為網(wǎng)絡(luò )的時(shí)延，帶寬以及安全性等特征參數，從而來(lái)獲取希望的QoS，但在傳統的IP網(wǎng)絡(luò )中，并沒(méi)有真正完全參照這些參數(業(yè)務(wù)類(lèi)別的劃分及對應的QoS參數)來(lái)使用。

　　運營(yíng)商對于IP承載網(wǎng)的改造正在有序地展開(kāi)，仍以電信為例，電信集團正在打造CN2多業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò )，面向連接，提供有服務(wù)質(zhì)量保證和控制的業(yè)務(wù)，以適用市場(chǎng)細分和個(gè)性化業(yè)務(wù)競爭的需要。

　　FTTx網(wǎng)絡(luò )的物理連接，局端OLT設備與用戶(hù)端ONU/ONT設備通過(guò)光纖進(jìn)行信號傳輸，其中OLT設備由于與現有電信機房共址建設，普遍采用-48V基礎電源，供電較為穩定可靠。而所增加的大量用戶(hù)端ONU/ONT設備一般放置在樓道或用戶(hù)家里，這些ONU設備需要單獨配置電源，并且用戶(hù)終端話(huà)機的供電是由所接入的ONU設備供給，從而FTTx網(wǎng)絡(luò )中增加了大量的有源節點(diǎn)。一旦市電停電，則該節點(diǎn)所有接入用戶(hù)的包括傳統話(huà)音業(yè)務(wù)在內的所有業(yè)務(wù)都將無(wú)法提供，從而造成該節點(diǎn)所轄范圍內的通信網(wǎng)絡(luò )中斷，不但影響了運營(yíng)商業(yè)務(wù)收入，從用戶(hù)角度來(lái)看，一直以來(lái)認為永不中斷的話(huà)音業(yè)務(wù)也受到影響，從而與客戶(hù)原有體驗反差極大，令客戶(hù)滿(mǎn)意度下降。

　　從技術(shù)上來(lái)看，目前解決這一問(wèn)題的唯一辦法是在ONU旁邊安裝或內置蓄電池，對于運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，如果全面實(shí)施，這無(wú)疑意味著(zhù)另一筆巨大的投資和維護成本。在手機已經(jīng)普及的今天，如果全面部署的話(huà)，實(shí)在無(wú)此必要。當然作為一個(gè)受公眾關(guān)注的運營(yíng)商，運營(yíng)商可以采取按需而設的辦法，通過(guò)市場(chǎng)部門(mén)制訂不同的營(yíng)銷(xiāo)策略，走市場(chǎng)化道路，考慮客戶(hù)需求的不同，提供可選服務(wù)，由客戶(hù)自行選擇適合他們自己的解決方案，特別是FTTH模式ONT設備，應像傳統電話(huà)終端一樣，讓客戶(hù)自行承擔該類(lèi)設備的日常維護和更換，盡量減輕電信運營(yíng)商運營(yíng)維護的成本壓力。