“现实世界”的三重播放服务:提供低成本、高质量的端对端VoIP服务
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讨论VoIP部署时,通常将问题集中在时延、质量及成本上。显然,时延问题非常重要,因为如果语音数据包不能按时到达,它们就会完全失去作用。时延问题直接受服务质量 (QoS) 的影响。我们应确保语音包的服务质量,使语音包及其他时间敏感型数据尽可能快地在网络中传输。消费者经常受到PC对PC的VoIP服务质量不佳的困扰,他们希望能尽快获得高质量且简便易用的VoIP产品与服务,使人们之间的通话就好像鼠标点击网站链接一样简单。
不过,目前的网络主干建设已越来越多地将质量问题放在首位。光学路由器现已广泛应用于WAN中,以实现内核的宽通道传输。可用多种不同方法将数据进行分组的MPLS等技术则能实现网络核心流量QoS的微调。此外,我们还可以对时延敏感型流量的主路径进行预置,以便优化WAN上的路由,并通过冗余路径来提供备用路径,供主路径出现问题时使用。在许多情况下,连接距离和跳转数量已经不再重要了。
服务供应商在不断解决时延及质量问题的同时,许多人也开始转而关注成本降低问题。说到底,推动用户放弃稳定可靠的TDM网络转而采用IP网络的主要原因就是成本的降低。尽管对服务供应商而言,他们推广IP网络的主要原因是想通过提供增值服务来吸引客户,避免客户流失。因此,服务供应商在为客户提供IP服务的同时,逐渐将工作重点转移到降低客户端产品(CPE)或VoIP边界设备的成本上来。不过,CPE的成本只是端对端VoIP部署成本的一部分,我们还要考虑诸多其他成本因素。
充分利用 IP 网络的高效性
采用IP网络的优势之一就是服务供应商可以在各种地方进行VoIP部署。如果服务供应商希望降低网络核心成本,那么他们将功能性扩展到VoIP边界设备上即可。反之,如果希望降低网络边界设备成本,那么就必须将功能性扩展到网络核心部分。
我们不妨设想一下诸如主叫用户ID资料显示、呼叫转发以及呼叫转移等辅助服务的部署情况。上述服务可直接在VoIP手持终端、本地网关或聚合软交换机(aggregator softswitch)中实现。从某种程度上说,部署辅助服务后,语音质量基本没什么变化。目前的IP网络,特别是那些采用MPLS及GMPLS技术的网络,可提供高精度控制来确保每个语音包,或每次具体通话的服务等级与质量。
不过,从成本角度,我们要考虑多种因素的综合平衡。要实现低成本,设备制造商和服务供应商必须了解功能性并对其进行取舍。
我们不妨设想这样一种情况,我们把处理资源成本更多用在服务器上而不是终端设备上。通常认为在网络核心位置部署服务成本要高得多。不过,在网络核心位置部署辅助服务等VoIP功能性有助于服务供应商充分发挥超负荷模型(oversubscription model)的优势。由于不是所有呼叫用户都需要辅助服务,也不是所有潜在呼叫用户都会同时使用网络打电话,所以服务供应商只需部署核心服务来支持少数用户即可。与此相反,如果在边界设备上部署上述辅助服务,则需要为每位用户提供相应的服务。
哪种方法成本更低,主要取决于超负荷率、实际部署成本及网络运营成本。举例来说,如果核心支持足够辅助服务所需的可用处理资源占总资源的15%,这部分的资源成本不见得也相应占15%。如果网络中的资源处于闲置状态,我们就能重新捕获这些未充分使用的资源。与此相反,如果网络中的资源负荷过重,那么增加处理负载不仅可能会影响到网络提供可靠服务的能力,而且需要进行大规模投资,以引进新的处理资源和基础局端,这样才能满足增加的需求。对发展中国家的市场开拓而言尤其如此。
增加隐性成本
通过充分利用网络的高效性,VoIP手持终端可以简化到只具备最基本的功能。不过,以这种方法来降低成本实际上相当于只解决了问题的冰山一角。降低手持终端成本是一回事,而手持终端与网络的连接配合则是另一回事。此外还涉及到如何管理服务质量、如何准确为服务计费等其他问题。
所谓“低成本”设备,实际都存在许多隐性成本问题。我们面临的挑战在于将所有隐性成本都计入后仍能确保该成本是名副其实的低。这些隐性成本包括材料清单(BOM)成本,客户希望设备具备的功能与特性所带来的成本,为低成本预置并管理部署设备所需的嵌入式装置涉及的成本,以及在实际网络中支持设备所需的实际成本。
IP网络的功能与特性在吸引客户向VoIP技术转型方面发挥着重要的作用。消费者通过 PSTN 网络已经获得的众多功能与特性不只局限于出色的语音质量,所以VoIP服务供应商不仅需要提供与现有PSTN质量相当乃至更好的服务,还要提供位置或时间目录服务等前所未有的服务。这样,客户只需按几下手持终端的按钮,不但能获取当地的比萨饼外卖服务,而且能得到周边位置的信息。
消费者希望VoIP手持终端OEM厂商能提供LCD彩色显示器,这方面的要求可能会带来一定的技术挑战。普通消费者认为彩色LCD显示屏成本应该较低,因为它在手机中很常见。不过,手机制造往往得到补贴,因此人们对其低成本有所误解。无论如何,用户希望获得足够大的屏幕,能得到广泛的目录服务(如电话簿、语音识别等),这些都是他们使用手机时已经习惯了的功能与特性。问题在于,他们所习惯的功能,就彩色或宽屏LCD而言,只满足了部分应用需求,对其他应用则没有用处。用户这种强烈的需求会大幅增加成本,却不能显著改善服务水平。
我们还向消费者宣传VoIP的另一种优势,就是能进一步提高语音质量。因此,尽管低成本是推动该技术发展的主要因素,但服务供应商必须考虑的不只是处理器、嵌入式存储器和软件许可证的附加成本。他们必须自问,在人们愿意支付的价位上,提供更高质量的语音服务是否值得。
前瞻性地避免运营成本
如果我们过多考虑最小化设备成本,那么就可能不必要地增加运营成本。我们可以假定,只要客户需要客服支持,就会影响盈利,尽管这种说法有些偏颇。如果设备的功能过于局限,那么可能难以解决好对延迟敏感型较高的流量要求。此外,上述设备可能鲁棒性不够高,难以支持远程网络管理,造成服务监控的复杂化,甚至影响基本的QoS功能。我们不妨设想一下,如果设备不能满足服务级别协议(SLA)的要求,服务供应商就不能支持不同SLA,因此就会扼杀新一代网络中有利于增收的新商机。
减少客服支持的途径之一就是在问题发生前预计会出现哪些情况,并提前予以避免。举例来说,如果连接质量开始衰减,那么服务供应商可在通话中断之前对其进行重新路由。这一点在向客户推出新技术时尤其重要。网络质量含义很广,不仅限于用户在典型条件下的使用体验。如果客户在熟悉并喜欢上新技术之前就经常遇到各种问题,那么他们就会尽量避免使用该技术,并会将这种负面体验告知朋友,从而影响新技术的推广。
不过,要预见问题的发生,就需要我们准确地检测网络性能。举例来说,收集实时网络边界设备参数可帮助我们高度准确地把握网络性能情况,并以此来监控通话情况,预见问题的发生。从边界设备收集上述统计信息本身就可提供最准确的记录,也就是说,核心交换机能了解到数据包向VoIP手持终端传输的情况,但不能了解数据包能否准时抵达,是否有用。为了了解进一步的信息,VoIP手持设备不仅应具备保存有关信息的功能,还应通过一定机制定期向服务供应商反馈信息。
通过预计故障的发生并采取措施加以避免,服务供应商能满足客户的预期,确保客户愿意继续付费使用服务。因此,保证质量就不仅涉及到终端设备的工作问题,还涉及到网络端到端的性能。为了满足上述目的,我们需要CPE和网络核心的应用软件了解网络的情况和语音数据包内容。上述软件称为运行、管理、监控和预置(OAM&P)软件,能向服务供应商反馈有关情况,帮助他们详细记录服务情况,并以此来有效识别发生故障的流量情况,从而降低其危害性。事实上,OAM&P为实现低成本部署、预置和管理功能提供了必需的关键技术,从而可以通过网络创建端到端增值服务。
举例来说,电话网络流量在母亲节和除夕达到最高(待确认)。了解到这种情况后,服务供应商可前瞻性地加强网络,以满足预期的需求。在充分了解情况的基础上,服务供应商可通过网络标准采用相同技术来解决其他峰值时段的问题,甚至也可以解决灾难性事故引起的高峰流量等无法预见情况的需求。举例来说,我们可制定标准来监视通过语音路由器的流量。随着需求的增加,我们可根据标准采取短期补救方案,让路由器从分配给视频或者数据的带宽中借用一定的带宽。如果该情况继续存在,那么路由器可提高最低带宽保证,以增加峰值容量;或者也可降低路由器的超负荷率来解决长期问题。
有关标准可采取多种形式,包括丢失的数据包数量、典型时延或峰值抖动等。举例来说,在拨打电话时,如果建议采用的路由器的时延高于通常情况,那么我们就可根据预先设计将通话进行重新路由。换言之,我们可在电话接通之前就把潜在问题解决好。
低成本的定义
讨论低成本时,我们应了解整体应用环境,并实际明确到底什么是低成本,这点非常重要。事实上,“低成本”并没有明确的定义。低成本DVD影片的价格低于10美元,而社区里低成本MP3播放机的价格为50美元。
IP网络使许多可能性成为现实,我们可通过网络核心技术利用这些特性。不过,即便我们去除VoIP手机的所有智能特性,也不能消除VoIP实施的成本;相反,只会把成本转嫁到基础设施上,提高了核心设备的成本和服务费用成本,而服务供应商又把费用转嫁给了用户。
关键在于找到一个平衡点,既能提供令用户满意的、稳定可靠的VoIP使用体验,又能降低部署、运营和管理等总成本开支。即便在没有PSTN相竞争的乡村地区,VoIP技术也不会是非智能的终端,同样也不会是孤零零的 PBX。这些系统要支持多种功能,以便在降低CPE成本和将节省下来的费用用于提供高质量服务及进行设备维护之间实现平衡,并能支持整个网络的QoS和OAM&P。