企業(yè)IP網(wǎng)上傳語音

企業(yè)IP網(wǎng)上傳語音
        1引言
    VOIP是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)界關(guān)注的焦點(diǎn)，然而VOIP技術(shù)在電信級(jí)的采用還面臨著一些問題：（1）
標(biāo)準(zhǔn)還不夠統(tǒng)一與完善；（2）穿過Internet的時(shí)延無法確定；（3）網(wǎng)間結(jié)算仍需進(jìn)一步規(guī)
范。在企業(yè)網(wǎng)和IP－VPN上，由于網(wǎng)絡(luò)的可控性較高，因此語音與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)在這兩種網(wǎng)上集成
及實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)相對(duì)而言更具有可行性。
    在企業(yè)的分支之間及分支與總部之間經(jīng)常存在大量的信息交流，為此，許多企業(yè)組建了
自己的企業(yè)網(wǎng)。但是傳統(tǒng)的企業(yè)網(wǎng)主要是傳送數(shù)據(jù)，而企業(yè)內(nèi)部的電話通信通常采用專用小
交換機(jī)（PBX）方式，分支與總部之間的電話、傳真通信采用長(zhǎng)途方式。在企業(yè)網(wǎng)上開發(fā)語音
增值業(yè)務(wù)，對(duì)原先的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的投資增加很少，且可節(jié)省長(zhǎng)途話費(fèi)。當(dāng)語音與其他問上已有
的應(yīng)用結(jié)合使用，便可實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)。
  2企業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
    傳統(tǒng)的企業(yè)，語音與數(shù)據(jù)是分別在獨(dú)立的網(wǎng)上傳送的，語音通過PBX交換，數(shù)據(jù)在通過廣
域網(wǎng)互連的LAN上傳送。IP電話網(wǎng)關(guān)解決PBX與IP網(wǎng)絡(luò)的互通，使PBX用戶繞過長(zhǎng)途電話。其中
IP電話網(wǎng)關(guān)的功能如下：
    （1）查詢
    當(dāng)發(fā)端IP網(wǎng)關(guān)通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電話通信時(shí)，需要將被叫號(hào)碼轉(zhuǎn)換成對(duì)萬IP電恬網(wǎng)關(guān)的IP
地址。查詢有兩種方式，一種是通過本地網(wǎng)關(guān)，另一種是通過集中式號(hào)碼簿服務(wù)器。前者的
查詢速度比后者要快。集中服務(wù)方式還存在單點(diǎn)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，一旦王服務(wù)器不能被訪問或出
錯(cuò)，查詢服務(wù)就無法進(jìn)行。在本地網(wǎng)關(guān)查詢方式，中央管理服務(wù)器需要將查詢信息的更新情
況下載到本地網(wǎng)關(guān)。一旦本地網(wǎng)關(guān)查詢失敗，立即主動(dòng)向主服務(wù)器申請(qǐng)更新其查詢表。由于
企業(yè)IP網(wǎng)與Internet有差異，承載IP電話業(yè)務(wù)所采用的地址映射實(shí)現(xiàn)方式也有一定的差異：
對(duì)于企業(yè)網(wǎng)，在本地網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)地址解析也許更為合適，因?yàn)槠髽I(yè)網(wǎng)地址解析工作量不大，不
會(huì)對(duì)網(wǎng)關(guān)增加巨大的負(fù)荷，節(jié)約了查詢時(shí)間。而在Voice over Internet中，地址解析功能
由Gatekeeper來完成，采用集中方式。
   （2）連接
    建立發(fā)端網(wǎng)關(guān)到收端網(wǎng)關(guān)的連接，交換呼叫建立及兼容信息，進(jìn)行參數(shù)的協(xié)商及安全性
的確認(rèn)。
   （3）數(shù)模轉(zhuǎn)換與信號(hào)壓縮
    網(wǎng)關(guān)將從PSTN（公用交換電話網(wǎng)）進(jìn)來的模擬電話信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（通常采用64Kb
PS的PCM編碼方式），如果模擬信號(hào)是語音信號(hào)，則通常采用DSP技術(shù)進(jìn)行壓縮，然后再打成
IP包。
   （4）解調(diào)
    某些網(wǎng)關(guān)僅能處理單一的語音或傳真信號(hào)，但不能同時(shí)處理兩者。有些復(fù)雜的網(wǎng)關(guān)設(shè)備
可以自動(dòng)判斷究竟是語音還是傳真信號(hào)，根據(jù)不同信號(hào)采取不同的處理萬法。對(duì)于傳真信號(hào)，
由于經(jīng)過傳統(tǒng)傳真機(jī)之后已調(diào)制成模擬信號(hào)，如果用傳統(tǒng)PSTN的方法將它作為話帶數(shù)據(jù)傳送，
適用于壓縮語音的數(shù)字信道并不能透明地傳送恬帶數(shù)據(jù)。有效的方法是將模擬傳真信號(hào)解調(diào)，
還原為數(shù)字信號(hào)，然后使用UDP／IP或TCP／IP傳送。對(duì)于實(shí)時(shí)傳真業(yè)務(wù)，UDP因其快速特性
而較為合適；對(duì)于存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)傳真，TCP／IP因其可靠性而較為合適。
   （5）解壓及重調(diào)制
    接收端網(wǎng)關(guān)完成與發(fā)端網(wǎng)關(guān)相反的功能。對(duì)于語音信號(hào)而言，將完成解壓功能；對(duì)于傳
真信號(hào)而言，將完成重新調(diào)制以還原為模擬信號(hào)并送入傳統(tǒng)傳真機(jī)。
    3企業(yè)網(wǎng)IP電話
    編號(hào)與呼叫
    采用IP網(wǎng)關(guān)的優(yōu)越性在于保護(hù)了現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)備如電話機(jī)、傳真機(jī)、PBX、KTS（鍵控電話
系統(tǒng)）等的投資，建立了這些傳統(tǒng)設(shè)備與IP網(wǎng)之間的橋梁。企業(yè)網(wǎng)電話編號(hào)方案可分為兩級(jí)，
即網(wǎng)關(guān)號(hào)與本地電話號(hào)。網(wǎng)關(guān)號(hào)最好易于記憶，如可用網(wǎng)關(guān)所在地的長(zhǎng)途匕號(hào)。約定PBX的電
話用戶撥9接入PSTN，撥6接入IP網(wǎng)關(guān)。
   （1）從PBX用戶到PBX用戶
    主叫用戶摘機(jī)，聽到撥號(hào)音后撥6接入IP網(wǎng)關(guān)，聽到網(wǎng)關(guān)送出的2次撥號(hào)音后，繼續(xù)撥被
叫網(wǎng)關(guān)號(hào)及被叫用戶的PBX分機(jī)號(hào)。當(dāng)本地網(wǎng)關(guān)接收到被叫網(wǎng)關(guān)號(hào)后，進(jìn)行查詢，將被叫網(wǎng)關(guān)
號(hào)映射為IP地址，并與被叫網(wǎng)關(guān)建立UDP／IP或TCP／IP會(huì)話。一旦這兩個(gè)網(wǎng)關(guān)建立了連接，
VoIP呼叫就穿過了WAN。發(fā)端網(wǎng)關(guān)將被叫分機(jī)號(hào)傳給被叫網(wǎng)關(guān)，后者再傳給被叫PBX，如被叫
用戶閑則被叫PBX向被叫用戶振鈴，向主叫用戶送回鈴音。如果被叫用戶忙，則送忙音。一旦
被叫用戶搞機(jī)，雙方網(wǎng)關(guān)就采用UDP／IP進(jìn)行語音或?qū)崟r(shí)傳真通信。
    如果雙方網(wǎng)關(guān)不能建立連接，或者PBX與網(wǎng)關(guān)之間無空閑鏈路，或網(wǎng)關(guān)與WAN之間無法建
立鏈路，或被叫網(wǎng)關(guān)無應(yīng)答，則主叫會(huì)聽到系統(tǒng)忙音。
   （2）專線用戶
    在IP電話網(wǎng)關(guān)上可直接接一部專線電話，王叫方搞機(jī)時(shí)就直接聽到網(wǎng)關(guān)送來的撥號(hào)音，之
后的過程與（1）類似。被叫方：主叫無需撥任何被叫分機(jī)號(hào)，直接由被叫端網(wǎng)關(guān)向?qū)＞�電話
振鈴，之前的過程與（1）類似。
   （3）網(wǎng)外呼叫
    當(dāng)被叫端存在PBX時(shí)，主叫用戶可以通過企業(yè)IP網(wǎng)建立與被叫用戶所在地公網(wǎng)之間的呼叫，
對(duì)企業(yè)網(wǎng)而言即網(wǎng)外呼叫。呼叫的過程如下：
    主叫撥6與本地網(wǎng)關(guān)連接，聽2次撥號(hào)客后撥對(duì)方網(wǎng)關(guān)號(hào)，再撥9、如（1）中所描述的類
似情況正常，被叫PBX尋找出中繼，主叫用戶聽到被叫用戶所在地PSTN送來的撥號(hào)音之后，撥
被叫號(hào)碼。這也稱為被叫端“泄漏”。
     如主叫萬PSTN用戶撥通PBX再通過上面所述的過程進(jìn)行接續(xù)，那么就成為兩端“泄漏”。
如果被叫仍在企業(yè)網(wǎng)內(nèi)，即為主叫方“泄漏”。
    4 VoIP的服務(wù)質(zhì)量
     PSTN仍然是VOIP的備用方案，對(duì)于用戶而言，VOIP必須具備與PSTN相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，企業(yè)用
戶才樂于使用，因?yàn)橛脩舢吘共皇鞘褂米约旱碾娫�。要得到較為優(yōu)越的音質(zhì)，必須考慮以下幾
個(gè)方面的問題。
   （1）語音編碼
    必須綜合考慮MOS值、處理時(shí)延、編碼速率，隨著DSP技術(shù)的不斷發(fā)展，可用算法的復(fù)雜性
來換取性能的提高。G.729規(guī)定的CS—ACELP是一種較好的選擇。
   （2）回波抑制
    由于VoIP存在不可忽略的時(shí)延，回聲問題不容忽視。在遠(yuǎn)端混合線圈阻抗不匹配造成的回
聲在發(fā)端可清晰地聽到。在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中必須采用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)回彼抑制。
   （3）網(wǎng)絡(luò)時(shí)延與抖動(dòng)
    這兩者是影響語音質(zhì)量至關(guān)重要的因素，通常在接收端采用抖動(dòng)緩沖器來消除抖動(dòng)，但是
會(huì)帶來附加的時(shí)延。VoIP在企業(yè)網(wǎng)上比Internet上優(yōu)越的原因就是因?yàn)榍罢咴诙秳?dòng)這個(gè)因素上
有較好的控制。企業(yè)路由器將語音包的優(yōu)先級(jí)在隊(duì)列中高于普通包，網(wǎng)關(guān)運(yùn)行RSVP協(xié)議。由于
DSP的作用，語音編碼的速率低，并且采用靜音抑制技術(shù)，故語音占用的帶寬資源很少。對(duì)于企
業(yè)連接LAN的WAN，因其專用性，抖動(dòng)性能較Internet要好。
    另一個(gè)影響時(shí)延的因素是打包打包的實(shí)時(shí)性與打包效率是一對(duì)矛盾。實(shí)際上，究竟聚集了
多少語音信息量再打包與帶寬密切相關(guān)，在企業(yè)網(wǎng)上，這些因素的透明度較高，比較容易尋找
到一個(gè)合適的門限。
    5企業(yè)IP電話
    從互通走向融合
    傳統(tǒng)的VOIP方法是解決PBX與IP網(wǎng)絡(luò)的互通問題，目的主要是繞過長(zhǎng)途電話，隨著語音與
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合的需求不斷增強(qiáng)，VOIP技術(shù)也發(fā)生了深刻的變化，逐漸將PBX功能集成到LAN上。
現(xiàn)在不少廠商如Selsius公司（已被Cisco收購）推出了lPPBX產(chǎn)品。IP PBX采用業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)
器完成傳統(tǒng)PBX功能，采用運(yùn)行已323協(xié)議的微機(jī)作為電話終端，也有直接支持該協(xié)議的電話終
端，在企業(yè)網(wǎng)與PSTN之間設(shè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，以完成與PSTN普通電話之間的通信。除了業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)
器外，還有應(yīng)用節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，可以很方便地實(shí)現(xiàn)各種新業(yè)務(wù)。 IP PBX支持分布式結(jié)構(gòu)，對(duì)于
公司新設(shè)遠(yuǎn)地分支，可直接采取這種組網(wǎng)方式，這樣就不需要投資于傳統(tǒng)PBX。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)處理
器與應(yīng)用節(jié)點(diǎn)服務(wù)器可以設(shè)在總部，供各分部共享。在分部設(shè)立一個(gè)本地網(wǎng)關(guān)，完成與當(dāng)?shù)豍S
TN的互通。
    采用IP PBX不僅解決了語音、數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺(tái)的問題，而且改變了傳統(tǒng)企業(yè)VOIP的編號(hào)方案，
在IP PBX中可采用一級(jí)編號(hào)方法，無論地理上相差多遠(yuǎn)，邏輯上是一個(gè)統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡(luò)。另外不
少企業(yè)網(wǎng)中還存在如DECT之類的無繩系統(tǒng)，以解決企業(yè)內(nèi)終端的移動(dòng)性問題，所以在統(tǒng)一的企
業(yè)IP網(wǎng)絡(luò)上增加無線接人功能是非常有前途的。其中一種比較可行的方法是“網(wǎng)上GSM”。
      網(wǎng)上GSM系統(tǒng)在IP PBX的結(jié)構(gòu)上增加了接入節(jié)點(diǎn)、基站，接人節(jié)點(diǎn)類似于MSC／VLR、BSC
的功能，負(fù)責(zé)GSM終端接入系統(tǒng)，完成無線資源管理、移動(dòng)性管理、通信管理的功能。BTS的功
能未發(fā)生太多變化，遵循GSM的無線接口標(biāo)準(zhǔn)，仍然是完成無線信號(hào)收發(fā)，只不過需提供以太
網(wǎng)接口，提供H.323終端功能，將語音數(shù)據(jù)封裝于IP包中。GSM手機(jī)可以呼叫企業(yè)網(wǎng)上任何一種
終端，也可以通過網(wǎng)關(guān)與PSTN、GSM移動(dòng)網(wǎng)上的用戶通信。當(dāng)GSM手機(jī)在企業(yè)網(wǎng)內(nèi)通信時(shí)，是無
需支付通信費(fèi)用的。當(dāng)手機(jī)超出企業(yè)網(wǎng)覆蓋范圍時(shí)，接受公用GSM網(wǎng)的服務(wù)。隨著PDA（個(gè)人數(shù)
字助理）功能的不斷增強(qiáng)及WAP協(xié)議的完善，網(wǎng)上GSM也可支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。
      VOIP在企業(yè)網(wǎng)上有更有利的條件，隨著技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，在企業(yè)IP網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)各種
技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)真正的多媒體通信，包括移動(dòng)多媒體通信是必然的趨勢(shì)。