IP电话技术的演进
统一融合。
数字信号只有“1”和“0”两种状态,易于同噪声区分开,而且不易发生畸变。因此,全球的通信系统已转换为数字传输格式,称为脉冲编码调制(PCM),PCM将模拟语音转换为数字格式。标准电话PCM使用8位代码和8000/秒采样频率,所以每一路电话占用64kb/s信道带宽,另一种称为自适应微分P CM(ADPCM)的电话语音标准将语音转换为4位代码,因此仅占用32kb/s, ADPCM通常用于长途线路。
正是基于这样的技术,人们研制成功了第一代IP电话设备,利用计算机上的声卡语音采集原理,将64kb/s的模拟语音转换为ADPCM数字信号,在I nternet上实现计算机到计算机的初级 IP电话功能。这种系统由于主要是利用计算机来完成语音的压缩和控制,所以,一般只能实现一路话音的实时通信。例如,在PII233的计算机系统上最多只能完成4 个话路的语音通信。在这灰系统中,比较实用的IP电话系统有很多,如Vocaltec的IPhone、Microsoft的Netmeeting系统等。第一代IP系统的研制成功,激起了人们对I P电话系统的极大兴趣,从而,推动了IP电话技术的应用研究,人们希望像一般电话系统一样来使用IP电话系统。
B端的Capitel根据被叫号码,将纯数字信号转化为PCM信号送到B端的PSTN上,接通被叫用户。被叫用户摘机应答,并将摘机信号送到B 端的Capitel上,再由B端Capitel转发给A端 Capitel,双方开始通话。当通话结束时,若A端用户先挂机,则主叫用户向Capitel送复原或拆线信号,并由B端Capitel将此信号发送给B 端的PSTN;若B端用户先挂机,则B向A端Capitel送复原或拆线信号,一切复原。
具体的协议标准包括:H.255.0(呼叫处理协议),H.245(控制处理协议),H.261和 H.263(视频处理协议),T.12O(数据处理协议)。在IP电话系统中,这部分工作主要完成如下任务:
- 网关支持G.729A和G.723的多媒体数字信号编解码器协议。G.729A优先支持,其次,支持 G.723.1
- 关口支持与交换中心的关口的互通
- 关口和网关之间可以传递端到端的信息记录代码
- 呼叫详细记录可以实时产生并实时传递到结算中心
- 对于结算中心的呼叫,通过结算中心和终端的信号,iNOW!平台提供兼容能力
- 可以传送关口路由呼叫信令和终端路由呼叫信令
- 利用下列算法,可以在结算系统CDR中生成终端源代码:H.323+1000 Q.931
- 有关结算系统呼叫,关口将保证信息的完整性
然而,美好的愿望不等于现实,INOW!协议自从其诞生以来,就存在着许多问题。首先它是对H.323协议的补充,它没有定义新的协议,它仍然局限在H.323协议的范围内。H.323协议在网络层的不完整性和对传输的无保证性等方面的不足,iNOW!协议也不可能解决。其次,iNOW!协议为行业标准,目前还没有得到I TU的支持。所以,尽管iNOW!协议推出一年多来,有许多厂家支持该协议,但声称支持该协议的厂家的产品也不相互兼容。
中国IP电话系统,经过半年多的试运营,针对目前IP电话系统存在的问题,在信息产业部的组织下,结合我国的网络情况和用户反映的问题,制订出了中国的I P电话兼容性标准和性能要求,并在有关单位的配合下,进行了IP电话设备的入网测试和认证工作,取得了良好的效果。
网络的发展正向宽带化、智能化方向演进,目前电路交换和分组交换的相互融合,正是这种趋势发展的必然结果,由于分组交换传输效率高、费用低,它将逐步代替目前的电路交换网络。多种接入网络(无线、x DSL、Cable、光接入等)将成为一个统一包交换的骨干网络。在未来的网络架构中,7号信令系统将和IP网络并存一定的时间,它将在IP网络中扮演重要的角色。在各种网络融合的趋势中,一个明显的变化就是,过去电路交换机强大的功能,正在不断地分解,而且接口正在标准化。M GCP(Media Gateway Control Protocol)协议使IP网络和PSTN网络之间的接口口有了统一的规范,IPST(Internet Protocol Standard Transmit)协议使电路交换的信令在IN网络中有了统一的实施方法。这就使在IP电话领域中的分布式呼叫处理结构成为可能,为 IP电话系统在目前和未来的应用奠定了坚实的网络基础。这一阶段发展起来的IP电话系统我们称为“统 一阶段”的IP电话系统。
统一阶段IP电话最显著的特点就是:各种IP电话设备相互兼容,将电路交换思想延伸到整个网络中,运营商可以在整个IP网络上进行无障碍的交换。以M GCP和IPST为代表的协议,统一了H.323和iNOW!协议的规范,并对IP网络和PSTN网络之间的接口信令进行了标准化(IPST协议)。我们知道,I P电话系统一般分为三层结构,即:连接层、控制层和业务管理层。
连接层负责建立和实现物理层的连接,它在IP网络和PSTN网络之间完成信息交换的同时,负责将编码后的语音信号传送到控制系统。控制层完成呼叫请求连接。该层的相关协议有: H.323、H.GCP和SIP等,这些协议的主要任务是完成对语音信号的封装,并建立适当的承载连接。业务管理层主要完成运营商的业务控制,例如用户管理、计费、结算和用户授权等功能。该层必须支持A 接口(智能网络接口),所以,该层也与H.GCP(MGCP)协议密切相关。
MGCP是为所有介于PSTN和IP网络之间的各种网关所定义的协议标准。最为典型的应用就是IP电话网关和拨号接入服务器。因此,IP电话网关与拨号接入服务器未来的结构有着很大的相似性。所不同的是,I P电话网关完成对PSTN话路资源和RTP会话资源的捆绑,而拨号接入服务器则完成对PSTN话路资源和IP会话的捆绑。因此,未来的拨号接入服务器将能够自动识别I P接入、IP 电话(或传真)接入,做到按需动态实现通道分配和资源捆绑。