應對基于FTTx VoIP挑戰(zhàn)：提升用戶語音服務(wù)體驗

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

　　VoIP的機遇與挑戰(zhàn)

　　大量基于互聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)務(wù)和新應用不斷涌現(xiàn)，這些變化無疑對通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，接入網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從“窄帶時代”進入“寬帶時代”。光傳輸技術(shù)的突飛猛進使得骨干網(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(qū)和住宅區(qū)的低成本以及高容量傳輸能力，已經(jīng)被各大運營商作為最重要的寬帶接入技術(shù)。而作為傳統(tǒng)的固話業(yè)務(wù)，由于FTTx的出現(xiàn)和普及，正由傳統(tǒng)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(無源光網(wǎng)絡(luò))，主要由OLT(區(qū)域電信機房的局端設(shè)備)，ODN(光分網(wǎng)絡(luò))和ONU/ONT(用戶終端設(shè)備)組成，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示，按ONU/ONT終結(jié)點位置的差異，FTTx又具體分為FTTB(光纖到大樓)，F(xiàn)TTN(光纖到節(jié)點)，F(xiàn)TTO(光纖到辦公室)和FTTH(光纖到戶)，PON的架構(gòu)主要是將從OLT下行的光信號，通過一根光纖經(jīng)由無源器件Splitter(光分路器)，將光信號以Ethernet的格式，分路廣播給各用戶終端設(shè)備ONU/ONT，這樣不但大幅減少了網(wǎng)絡(luò)機房及設(shè)備維護的成本，也節(jié)省了大量光纜資源等建設(shè)成本。

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

　　由此可見，在新建小區(qū)中VoIP已經(jīng)成為語音業(yè)務(wù)的主流技術(shù)。另外隨著每用戶帶寬需求的不斷增長，F(xiàn)TTB+LAN的模式也可能面臨改造，隨著ONU位置不斷向末端用戶靠攏，銅纜最終可能被光纖取代，而傳統(tǒng)的語音電話也會被割接到FTTx網(wǎng)絡(luò)而變成IP通話，長遠來說，這有利于運營商對以往資產(chǎn)投入的回收再利用。在語音業(yè)務(wù)方面，FTTx系統(tǒng)設(shè)計主要面向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN。因此，建議將語音業(yè)務(wù)上行直接連接到軟交換平臺中。

　　FTTx語音業(yè)務(wù)接入NGN網(wǎng)絡(luò)，采用VoIP方式解決，從OLT設(shè)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(tǒng)一、簡單，便于與NGN網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議配合，可以無縫連接到軟交換網(wǎng)絡(luò)。VoIP呼叫是從用戶端的ONU/ONT設(shè)備直接發(fā)起，這符合NGN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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FE/GE接口上聯(lián)到軟交換話音平臺，語音業(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專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的方式中，由于整個網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)據(jù)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳遞，因此主要的調(diào)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所在專網(wǎng)地址。ONU/ONT直接連接軟交換SS所處的邏輯/物理專網(wǎng)，協(xié)議處理方便，類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，一般用于運營商可信任設(shè)備。第二，采用寬帶網(wǎng)關(guān)設(shè)備。采用寬帶網(wǎng)關(guān)設(shè)備后，在網(wǎng)關(guān)所在的局域網(wǎng)范圍內(nèi)可以采用私網(wǎng)地址，只需要使用一個公網(wǎng)地址給網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用，用戶使用本地IP地址在呼叫SS時經(jīng)過網(wǎng)關(guān)設(shè)備進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)出口地址與SS進行交換，SS方向的數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過地址轉(zhuǎn)換后送到對應的ONU/ONT。采用這種方式會增加對寬帶網(wǎng)關(guān)設(shè)備BAC的處理要求，但也具有保密性好、占用地址少的優(yōu)點，一般應用于運營商不可信任的用戶端IAD和軟終端等設(shè)備。

　　FTTx支持語音業(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(nèi)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(tǒng)一建設(shè)、運營，可以認為是可信任設(shè)備，建議采用方式一，不通過BAC直連軟交換網(wǎng)。

　　FTTB/H模式采用家庭網(wǎng)關(guān)提供話音接入方式。由于VoIP處理設(shè)備分散放置在用戶家里，考慮到核心網(wǎng)的安全性，這部分用戶家庭設(shè)備應視為不可信任設(shè)備，采用方式二，通過BAC地址轉(zhuǎn)換后再進入軟交換網(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(shè)備的作用有兩方面。其一是作為“信息化高速公路”承載語音、數(shù)據(jù)、視頻等寬帶業(yè)務(wù)；其二是可接入語音設(shè)備為用戶提供語音及多媒體業(yè)務(wù)，如FTTx ONU內(nèi)置的IAD、SIP Phone以及PC軟終端等，將光纖寬帶接入和IMS語音接入等多種功能融為一體。采用IMS結(jié)合FTTx提供語音和多媒體業(yè)務(wù)，可以完美地繼承現(xiàn)網(wǎng)的業(yè)務(wù)，提供電信級的QoS和安全保障，是光進銅退，TDM向IP演進的最優(yōu)方案。

　　目前，無論是GPON還是EPON的ONU設(shè)備中，普遍集成了內(nèi)置IAD(綜合接入設(shè)備)模塊，將光纖寬帶接入和IMS語音接入等多種功能融為一體。不同設(shè)備廠商間的IMS與PON實現(xiàn)互通，將全方位解決用戶的有線接入IMS需求，提供數(shù)據(jù)、語音、多媒體、固定移動融合等業(yè)務(wù)。無疑，這會給傳統(tǒng)的固網(wǎng)語音用戶帶來全新的業(yè)務(wù)體驗。

　　基于FTTx的VoIP業(yè)務(wù)的挑戰(zhàn)

　　VoIP業(yè)務(wù)質(zhì)量是指VoIP業(yè)務(wù)在一個或多個網(wǎng)絡(luò)的傳輸過程中所反映的各種性能，是對各種性能參數(shù)的具體表現(xiàn)，它直接體現(xiàn)了VoIP業(yè)務(wù)的效果和人們對IP語音的滿意程度。

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

　　傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的上述機制能夠較好地支持非實時的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但對VoIP這樣的實時業(yè)務(wù)支持不夠。盡管IP協(xié)議中有業(yè)務(wù)類別的區(qū)別，用戶依此表示為網(wǎng)絡(luò)的時延，帶寬以及安全性等特征參數(shù)，從而來獲取希望的QoS，但在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)中，并沒有真正完全參照這些參數(shù)(業(yè)務(wù)類別的劃分及對應的QoS參數(shù))來使用。

　　運營商對于IP承載網(wǎng)的改造正在有序地展開，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)，以適用市場細分和個性化業(yè)務(wù)競爭的需要。

　　FTTx網(wǎng)絡(luò)的物理連接，局端OLT設(shè)備與用戶端ONU/ONT設(shè)備通過光纖進行信號傳輸，其中OLT設(shè)備由于與現(xiàn)有電信機房共址建設(shè)，普遍采用-48V基礎(chǔ)電源，供電較為穩(wěn)定可靠。而所增加的大量用戶端ONU/ONT設(shè)備一般放置在樓道或用戶家里，這些ONU設(shè)備需要單獨配置電源，并且用戶終端話機的供電是由所接入的ONU設(shè)備供給，從而FTTx網(wǎng)絡(luò)中增加了大量的有源節(jié)點。一旦市電停電，則該節(jié)點所有接入用戶的包括傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)都將無法提供，從而造成該節(jié)點所轄范圍內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)中斷，不但影響了運營商業(yè)務(wù)收入，從用戶角度來看，一直以來認為永不中斷的話音業(yè)務(wù)也受到影響，從而與客戶原有體驗反差極大，令客戶滿意度下降。

　　從技術(shù)上來看，目前解決這一問題的唯一辦法是在ONU旁邊安裝或內(nèi)置蓄電池，對于運營商來說，如果全面實施，這無疑意味著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，實在無此必要。當然作為一個受公眾關(guān)注的運營商，運營商可以采取按需而設(shè)的辦法，通過市場部門制訂不同的營銷策略，走市場化道路，考慮客戶需求的不同，提供可選服務(wù)，由客戶自行選擇適合他們自己的解決方案，特別是FTTH模式ONT設(shè)備，應像傳統(tǒng)電話終端一樣，讓客戶自行承擔該類設(shè)備的日常維護和更換，盡量減輕電信運營商運營維護的成本壓力。