一、IP電話脫穎而出的網(wǎng)絡融合技術

　　信息時代的到來極大地改變了每一個人的生活。人們對于傳遞信息、處理信息的要求越來越高。電話和互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們工作和生活中的重要組成部分。而對于一些大的企業(yè)和行業(yè)（如金融、公安等），信息的交流更是日常工作中不可缺少的內(nèi)容。

　　在傳統(tǒng)方式下，話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務是由兩個互相獨立的網(wǎng)絡電話通信網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)分別提供的。由于這種方式針對不同的應用，采用最適合這項應用的技術體制，所以能夠有效、高質量的完成不同業(yè)務的傳遞。但是，使用者和維護者必須同時面對多個不同的物理網(wǎng)絡和網(wǎng)絡技術，這給網(wǎng)絡的使用和維護帶來了一定的難度。人們希望能夠在同一個網(wǎng)絡上進行語音、數(shù)據(jù)和圖象等多業(yè)務的傳遞，電信制造業(yè)為了滿足這個要求，進行了大量的研究和嘗試。

　　幀中繼多路復用技術和ATM技術就是其中的兩項成果。這兩種技術在不同的歷史階段曾經(jīng)輝煌一時，被認為是解決多業(yè)務融合的主流技術。但是，由于他們不能很好的解決面向非連接的數(shù)據(jù)應用，實現(xiàn)起來十分復雜等原因，使得他們最終沒能脫穎而出。取而代之的是異軍突起的IP技術。這種技術是一項面向非連接的技術。在OSI的分層體系結構中，IP技術是一項網(wǎng)絡層技術，由于它支持FR、DDN、PSTN/ISDN等多項鏈路層技術，同時又支持分組語音、圖象和數(shù)據(jù)等多業(yè)務的應用，使得這項技術應用十分廣泛，已經(jīng)稱為事實上的工業(yè)標準。廣泛應用的Internet網(wǎng)絡就是采用的這項技術。

　　對于銀行、公安這樣的行業(yè)或者大企業(yè)來講，由于比較重視信息化的建設，大都擁有專用的電話通信網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。電話通信網(wǎng)一般是采用自建電話交換機（PBX）、租用電信部門的中繼線的方式實現(xiàn)的；而數(shù)據(jù)通信網(wǎng)則需要另外租用DDN專線或其他租用線來實現(xiàn)的。這樣，企業(yè)和行業(yè)用戶不僅要在線路租費上需要更大的開支，而且在使用和維護上也有很多不便。信息技術，特別是光纖技術和Internet技術的發(fā)展，使大企業(yè)、行業(yè)用戶有能力建設專用的IP寬帶骨干網(wǎng)，用于綜合傳送語音、數(shù)據(jù)和圖象業(yè)務。而如何將原有的話音網(wǎng)改造成IP電話網(wǎng)，使它能夠在IP寬帶骨干網(wǎng)上傳送，將是企業(yè)和行業(yè)用戶進行網(wǎng)絡改造時所關心的一個重要問題。

二、IP電話網(wǎng)的構成及原理

　　IP電話技術是一項利用IP網(wǎng)絡來傳送語音的新興技術。它的雛形是一些運行在Internet網(wǎng)上的終端程序。它能夠為運行了該軟件的用戶提供在　Internet網(wǎng)上傳遞話音的服務。而經(jīng)過幾年的快速發(fā)展，如今的IP電話技術已經(jīng)形成了一系列標準協(xié)議，得到包括CSICO、Vocaltec、華為等業(yè)界主要公司的支持，成為話音分組傳送的事實上的工業(yè)標準。各運營商也紛紛采納該項技術，為大眾提供廉價的話音服務。

　　IP電話的基本構成如下圖所示：

　　IP電話的基本結構由網(wǎng)關和網(wǎng)守（GK）兩部分構成。網(wǎng)關的主要功能是信令處理、 H.323協(xié)議功能、 語音編碼和解碼和路由協(xié)議處理等功能。對外分別提供與PSTN網(wǎng)連接的中繼接口以及和IP網(wǎng)絡連接的接口。網(wǎng)守的主要功能是用戶認證； 地址解析；帶寬管理；路由管理；安全管理和區(qū)域管理。

　　呼叫由PSTN語音交換機發(fā)起，通過中繼接口接入到網(wǎng)關。網(wǎng)關獲得用戶希望呼叫的被叫號碼后，向網(wǎng)守發(fā)出查詢信息，網(wǎng)守查找被叫網(wǎng)守的IP地址，并根據(jù)網(wǎng)絡資源情況來判斷是否應該建立連接，如果可以建立連接，則將被叫網(wǎng)守的IP地址通知給主叫網(wǎng)關。主叫網(wǎng)關在得到被叫網(wǎng)關的IP地址后，通過IP網(wǎng)絡與對方網(wǎng)關建立起呼叫連接，被叫側網(wǎng)關向PSTN網(wǎng)絡發(fā)起呼叫并由交換機向被叫用戶振鈴。被叫摘機后，被叫側網(wǎng)關和交換機之間的話音通道被連通。網(wǎng)關之間則開始利用H245協(xié)議進行能力交換，確定通話使用的編解碼。在能力交換完成后，主被叫方即可開始通話。

　　對于大多數(shù)企業(yè)和行業(yè)用戶，IP電話網(wǎng)仍然是供內(nèi)部使用的專用網(wǎng)，鑒權、計費、用戶認證等功能并不很重要。所以，在建設企業(yè)IP電話網(wǎng)的時候，往往可以省去不少功能服務器，比如AAA服務器等。而且，由于電話網(wǎng)關具備有一定的地址轉換的能力，在網(wǎng)絡規(guī)模不大的情況下，網(wǎng)守也不是必須的設備。這樣，可以節(jié)約大量的建設資金，使企業(yè)IP電話網(wǎng)的建設變得十分容易。

三、企業(yè)IP電話網(wǎng)的建設

　　對于大多數(shù)的企業(yè)用戶，都擁有自己的用戶交換機PBX。在進行IP電話網(wǎng)的建設中，這些PBX將被保留，繼續(xù)承擔起用戶接入的功能。而這些PBX之間的中繼連接都將通過IP骨干網(wǎng)來完成。這樣，既可以節(jié)約價格不菲的長途中繼租用費，也避免了大規(guī)模的改造所帶來的浪費。

　　1、中繼連接

　　　大多數(shù)的IP電話網(wǎng)關都能提供豐富的語音接口。比如PBX中最長用到的E1數(shù)字中繼、AT0二線環(huán)路中繼、E/M中繼等。其中數(shù)字中繼大都可以支持NO.1和PRI信令方式。而且，有些網(wǎng)關還可以直接提供POTS接口，直接接普通電話，為使用帶來了很大的方便。電話網(wǎng)關一般通過以太網(wǎng)連接到IP骨干網(wǎng)中，也可以通過語音模塊的方式內(nèi)置到路由器中，直接進入IP骨干網(wǎng)。

　　2、中繼數(shù)量的計算

　　傳統(tǒng)的電話網(wǎng)多是采用星形的拓撲結構，端局之間的通話都需要中心局來轉接。對于端局，電話中繼線的數(shù)量可以根據(jù)本局用戶的話務量和出局比來確定，根據(jù)經(jīng)驗值，一般取電話用戶數(shù)量的1/10就可以了。而對于中心局，除了需要計算本局用戶的出局中繼線外，還需要將轉接各端局的中繼計算進來，所以，中繼數(shù)量會相對比較多。

　　而IP電話是采用IP包的方式在數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳送語音信息的。每個數(shù)據(jù)包中都含有被叫網(wǎng)關的IP地址，網(wǎng)絡設備根據(jù)這些IP地址將語音包直接發(fā)送到被叫端的網(wǎng)關上。所以，不存在中心局轉接的問題。從邏輯上講，網(wǎng)上所以話音交換機的地位都是對等的。所以，中心局的中繼數(shù)量也可以采取端局的方式來計算，取電話用戶數(shù)量的1/10就可以了。

　　3、提高IP電話質量的關鍵技術

　　話音質量一向是衡量一個網(wǎng)絡是否成功的關鍵因素。為了提高話音質量，在IP電話網(wǎng)的建設過程中，應注意以下問題：

　　時延：

　　影響時延的因素有多個方面：編解碼、網(wǎng)絡、防抖動緩沖、報文隊列等都影響時延，其中有些是固定時延，如編解碼網(wǎng)絡速率等；有些是變化的，如防抖動緩沖和隊列調度等，固定的時延可以通過改變編解碼方式和提高網(wǎng)絡速率來改變，而變化的時延通常采用提高轉發(fā)效率來提高。

　　抖動：

　　影響抖動的因素通常同網(wǎng)絡的擁塞程度相關。由于語音同數(shù)據(jù)在同一條物理線路上傳輸，語音數(shù)據(jù)通常會由于數(shù)據(jù)報文占用了物理線路而導致阻塞。解決抖動的通常采用緩沖隊列來解決，另外提供QoS和資源預留使語音數(shù)據(jù)獲得優(yōu)先發(fā)送和獲得固定的帶寬也是解決抖動問題的主要手段。

　　話音質量

　　話音質量問題是VoIP要解決的主要問題，話音質量除了同編解碼方式有關外，同網(wǎng)絡的拓撲結構，擁塞程度等都有很大的關系，現(xiàn)在解決網(wǎng)絡引起話音質量的技術已經(jīng)有很多，主要從兩個方面來解決，一是采用資源預留策略（RSVP），預先為語音數(shù)據(jù)保留一部分帶寬；另一方式是為語音數(shù)據(jù)設立高優(yōu)先級隊列、定制隊列（PQ/CQ/WFQ）等策略，當有語音數(shù)據(jù)時，優(yōu)先發(fā)送語音數(shù)據(jù)。兩種策略各有優(yōu)缺點，都可以解決話音質量問題。

　　當骨干網(wǎng)建成之后，通過增設IP電話網(wǎng)關的方式可以很容易的將傳統(tǒng)的電話網(wǎng)升級為IP電話網(wǎng)。只要在改造的過程中，精確計算IP電話中繼數(shù)量，合理利用各項技術，就可以只付出很小的代價，建成一個高質量的IP電話網(wǎng)。這將給行業(yè)和大企業(yè)用戶帶來很大的經(jīng)濟效益。

華為公司供稿 CTI論壇編輯