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应用VoIP,您准备好了吗?

易 容 编 译 

---- 要 真 正 实 现 能 够 实 用 的VoIP, 还 有 许 多 东 西 要 考 虑。 首 先 就 是VoIP 网 关 的 可 靠 性, 它 是 构 成 这 种 新 型 语 音/ 数 据 网 络 的 基 础, 所 以 其 重 要 性 是 不 言 而 喻 的。 但 是, 一 些 建 立 在Windows NT 平 台 上 的VoIP 网 关 的 可 靠 性 还 有 待 进 一 步 的 考 验。 另 外 一 个 需 要 重 视 的 问 题 就 是VoIP 语 音 的 质 量 到 底 如 何, 这 就 涉 及 到 语 音 编 码、 压 缩 方 法 和 优 先 级 策 略 的 选 择, 以 及 不 同 厂 家 的 产 品 之 间 的 互 操 作 性, 还 有 选 择 哪 种 形 式 的 产 品: 是 独 立 的VoIP 网 关 设 备, 还 是 带 有VoIP 网 关 功 能 的 路 由 器、 远 程 访 问 服 务 器(Remote Access Server,RAS) 或 是IP PBX。

VoIP 网 关 的 类 型

---- 目 前 生 产VoIP 网 关 的 厂 家 至 少 有20 多 家, 而 且 产 品 的 种 类 很 多, 有 大 约14 家 产 品 属 于 独 立 的VoIP 网 关, 例 如E-Fusion 公 司 的eBridge 以 及Linkon 公 司 的Linknet 等, 这 种 类 型 网 关 的 典 型 配 置 是 一 个PC 服 务 器 插 上 语 音 卡。 另 外 一 种 提 供 语 音 网 关 服 务 功 能 的 设 备 是 集 成 了VoIP 功 能 的 路 由 器, 如Cisco 2600 和3600 系 列 的 路 由 器 以 及Motorola 公 司 的Vanguard 等。 还 有 一 些 厂 商 提 供 带 有VoIP 网 关 功 能 的RAS, 如Ascend 公 司 的Multivoice 以 及Digi 公 司 的Netblazer 8500; 或 者 提 供 带 有VoIP 网 关 功 能 的IP PBX 系 统, 具 体 的 生 产 厂 家 有Cisco、3Com 和Altigen 等 等, 这 种 类 型 的IP PBX 能 模 仿 数 字 式PBX 的 电 话 功 能, 并 能 把VoIP 真 正 实 施 到 用 户 的 桌 面 上。

如 何 选 择 产 品

---- 种 类 如 此 繁 多 的VoIP 网 关 产 品, 到 底 该 如 何 选 择 呢 ? 关 键 是 看 自 己 的 实 际 情 况 和 特 定 的 需 求。

---- 对 于 那 些 已 经 建 好 了 网 络 而 且 在 网 络 中 运 用 了 不 同 厂 家 的 多 个 路 由 器 的 用 户, 独 立 的VoIP 网 关 将 是 很 好 的 选 择, 但 采 用 这 种 方 案 需 要 注 意 系 统 的 可 靠 性 问 题。 因 为 一 些 独 立 的VoIP 网 关 是 采 用PC 服 务 器 内 插 入 语 音 卡 配 合 软 件 实 现 的, 所 以 很 难 提 供 类 似 热 插 拔 和 冗 余 的 特 性, 而 且 在 一 些 关 键 的 应 用 中 若 采 用 基 于Windows NT 系 统 的PC 服 务 器 解 决 方 案, 操 作 系 统 的 可 靠 性 还 有 待 经 受 考 验; 若 要 给 正 在 规 划 中 的 网 络 加 入VoIP 功 能, 那 么 路 由 器 中 插 入 支 持VoIP 的 插 卡 是 一 个 很 吸 引 人 的 方 案; 当 系 统 需 要 支 持 多 个 语 音 端 口, 而 且 需 要 提 供 高 可 靠 性 的 保 障 时, 采 用 基 于RAS 的 解 决 方 案 可 以 省 去 许 多 因 系 统 宕 机 带 来 的 麻 烦, 目 前 各 大 厂 商 已 经 把 目 光 瞄 准 了 电 信 级 的 用 户, 推 出 了 许 多 机 箱 式 的RAS VoIP 网 管 设 备, 能 够 提 供 可 扩 充 性 和 冗 余 性 以 及 热 插 拔 的 功 能; IP PBX 运 用 在 那 些 需 要 替 代 传 统 的 电 路 交 换PBX 并 希 望 提 供CTI 服 务 的 场 合, 而 且 这 种IP PBX 基 于 一 种 开 放 的 开 发 平 台, 第 三 方 应 用 程 序 开 发 商 可 以 很 方 便 地 为 其 开 发 出 许 多CTI 的 应 用, 如 桌 面 拨 号 和 屏 幕 弹 出 功 能。

关 注 速 率

---- 当 选 择 网 关 的 时 候, 还 有 一 个 需 要 重 视 的 问 题 就 是 速 率 和 端 口 数 的 问 题。 许 多 网 关 和 电 话 网 络 的PBX 连 接 通 过T1/E1(1.544/2.048Mbps) 或ISDN PRI/BRI。 但 是, 仅 仅 网 关 的 速 率 快 并 没 有 用, 需 要 另 一 端 的 速 率 跟 上 它 的 速 率。 不 是 所 有 的PBX 都 能 处 理T1 或ISDN 这 么 快 的 速 率, 所 以 选 择 的 网 关 产 品 应 该 带 有 传 统 的 模 拟 接 口。

端 口 数 要 满 足 需 求

---- 另 外, 端 口 数 也 需 要 考 虑。 不 同 厂 家 的 不 同 产 品 有 数 目 不 同 的 端 口 数。 例 如 基 于PC 服 务 器 的VoIP 网 关 通 常 最 多 就 能 配 置 到96 个 端 口, 因 为PC 服 务 器 只 有4 个 插 槽, 每 个 插 槽 中 能 插 入 一 块24 端 口 的T1 卡( 如 果 插 的 是E1 卡, 那 么 其 端 口 数 目 是30, 整 个 网 关 的 端 口 数 就 为120)。 端 口 的 数 目 等 于 网 关 能 同 时 处 理 呼 叫 的 个 数, 因 为 每 个 端 口 都 有 一 个 数 字 信 号 处 理 器(Digital Signal Processor,DSP) 进 行 语 音 信 息 的 数 字 化。

---- 在 实 际 的 应 用 中, 一 个 现 实 的 问 题 就 是 究 竟 需 要 多 少 端 口 才 能 满 足 需 要。 通 常 这 个 数 目 不 会 很 大, 对 于 一 些 刚 刚 投 入 使 用 的 系 统 更 是 如 此, 因 为 对 于 新 鲜 的 事 物 需 要 一 段 时 间 来 了 解 和 熟 悉 它, 一 些 重 要 和 关 键 的 应 用 暂 时 不 会 大 量 移 植 到 它 上 面 来。 但 是 对 于 一 些 长 途 电 话 费 用 很 高 的 企 业 和 公 司 来 说,IP 电 话 能 省 下 将 近 一 半 长 途 通 讯 费 用 的 事 实 将 会 很 有 吸 引 力, 所 以 在 这 种 情 况 下 对 网 关 的 端 口 数 目 的 要 求 可 能 会 很 高。 选 择 基 于RAS 的VoIP 网 关, 可 以 提 供 很 多 数 量 的 端 口。

标 准 问 题

---- 市 面 上 的 五 花 八 门 的VoIP 网 关, 它 们 之 间 的 互 操 作 性 如 何, 放 在 一 起 能 协 同 工 作 吗 ? 这 是 一 个 很 关 键 的 问 题, 许 多 厂 商 都 宣 称 它 们 的 产 品 支 持 国 际 电 信 联 盟ITU 的H.232 标 准, 这 个 标 准 规 范 了 各 个 不 同 的VoIP 网 关、VoIP 客 户 端 软 件 以 及VoIP 关 守(Gatekeeper) 之 间 如 何 进 行 通 讯。 但 是 实 际 的 情 况 并 不 是 这 样 简 单, 宣 称 支 持 标 准 并 不 能 保 证 在 实 际 的 产 品 中 能 进 行 互 操 作, 因 为 涉 及 到 的 产 品 太 多, 情 况 太 复 杂。 一 些 厂 商 的 产 品 并 没 有 真 正 进 行 过 严 格 的 互 操 作 性 测 试, 特 别 是VoIP 网 关 和 关 守。

---- 由 于 关 守 需 要 在 各 个VoIP 网 关 之 间 路 由 呼 叫, 同 时 把 电 话 呼 叫 号 码 翻 译 成IP 地 址, 这 就 需 要 它 和 各 个 不 同 厂 家 生 产 的 网 关 之 间 要 能 进 行 通 讯。 目 前 的 实 际 情 况 是 各 个 厂 家 自 成 体 系, 自 己 的 关 守 能 够 处 理 自 己 的 网 关 传 送 的 信 息, 而 不 能 和 其 他 厂 家 的 产 品 进 行 互 操 作, 所 以 那 些 自 己 并 不 生 产 关 守 的 厂 家 就 迫 切 希 望H.232 标 准 尽 快 落 到 实 处。 在VoIP 客 户 端 软 件 方 面 的 情 况 要 好 得 多, 这 是 因 为Microsoft 公 司 在 其Windows 98 中 免 费 发 放NetMeeting 软 件, 形 成 了 事 实 上 的VoIP 客 户 端 软 件 的 统 治 地 位, 所 以 需 要 考 虑 的 问 题 没 有 其 他 硬 件 产 品 那 样 复 杂。

---- 为 了 解 决 这 个 难 题, 一 些 厂 家 联 合 起 来 形 成 了 一 个 名 为iNow 的 组 织, 以 解 决 产 品 之 间 兼 容 和 互 操 作 的 问 题。

---- 另 外 一 个 正 在 制 定 的 关 于VoIP 的 标 准 是 媒 介 网 关 控 制 协 议MGCP, 它 的 目 的 是 给 运 营 商 一 种 更 加 有 效 的 方 式 来 实 现 语 音 信 息 从 电 路 交 换 网 络 到IP 网 络 的 转 换。 目 前MGCP 草 案 已 经 被 提 交 到IETF 和RTSI 进 行 最 后 的 审 核。

---- 最 近 欧 洲 电 信 标 准 制 定 委 员 会ETSI 邀 请 了30 家 大 公 司 进 行 了 一 个 产 品 兼 容 与 互 操 作 的 实 验, 结 果 是 少 于 一 半 的 产 品 之 间 能 进 行 互 操 作, 而 且 一 些 公 司 为 在 这 次 实 验 修 改 一 些 产 品 的 某 些 软 件 代 码, 虽 然 这 些 修 改 不 久 会 真 正 实 施 到 实 际 的 产 品 中 去, 但 对 于 企 业 网 络 的 规 划 者 来 说, 在 购 买VoIP 系 列 产 品 时 调 查 清 楚 和 其 他 种 类 产 品 的 兼 容 性 和 互 操 作 性, 显 得 格 外 重 要。

语 音 质 量 仍 待 提 高

---- 作 为 使 用 者 最 为 关 心 的 是VoIP 语 音 的 质 量。 在 这 方 面 进 展 较 快, 这 些 变 化 来 自 于 网 络 管 理 的 改 进。 以 前 的 网 络 由 于 传 输 路 径 上 经 过 了 许 多 节 点, 并 没 有 针 对 语 音 信 号 的 特 点 进 行 专 门 的 优 化, 以 至 于 数 据 包 的 延 迟 超 过 了 卫 星 电 话 的 最 大 允 许 范 围500ms, 所 以 用 户 开 始 抱 怨 通 话 的 质 量。 改 进 的 网 络 管 理 方 案 减 少 了 语 音 数 据 包 在 传 输 中 的 跳 跃 数(Hop), 采 用 了 优 化 的 路 径, 并 尽 量 减 少 网 络 的 拥 塞, 因 此 可 以 把 传 输 延 迟 控 制 在400ms 以 内, 使 语 音 质 量 得 到 了 提 高。

---- 但 是 不 论 怎 样 优 化 网 络, 由 于VoIP 技 术 本 身 的 原 因, 有 一 些 固 有 延 迟 不 可 能 得 到 消 除, 例 如 对 语 音 信 号 进 行 数 字 化 以 及 把 数 据 打 成IP 包 进 行 传 输 都 需 要 一 定 的 时 间, 所 以 只 能 尽 量 减 少 延 迟 而 不 可 能 彻 底 消 除 延 迟。 可 行 的 办 法 是 进 行 语 音 数 据 包 的 传 输 优 化。 尽 管IP 网 络 不 可 能 提 供 端 到 端 的QoS 保 证, 一 些 先 进 的 协 议 如 资 源 预 留 协 议(RSVP) 和Diffserv 等 可 以 最 大 可 能 地 优 化 语 音 数 据 包 的 传 输, 减 少 传 输 延 迟 和 拥 塞。

---- RSVP 通 过 告 诉 路 由 器 预 先 为 将 要 传 输 的 语 音 数 据 包 留 下 一 定 的 带 宽, 来 实 现 对 延 迟 的 控 制。 虽 然RSVP 已 经 成 为 一 个 标 准, 然 而 并 不 是 所 有 的 厂 家 都 支 持 它, 而 且 在 广 域 网 上RSVP 很 难 得 到 推 广。

---- 另 外 的 一 个 方 案 就 是 采 用Diffserv, 即 不 同 类 型 服 务。 许 多 厂 家 的VoIP 网 关 现 在 可 以 设 置IP 数 据 包 头 的DS 字 节, 从 而 告 诉 路 由 器 这 个 数 据 包 是 传 送 的 语 音 数 据。 路 由 器 相 应 地 可 以 把 这 个 数 据 包 排 到 队 列 的 最 前 面, 减 少 因 为 路 由 器 处 理 速 度 而 带 来 的 延 迟。 目 前 的 问 题 是, 尽 管IETF 希 望 尽 快 把IP 包 头DS 字 节 的 含 义 进 行 标 准 化, 但 是 各 个 厂 家 却 还 就DS 字 节 的 各 个 位 表 示 什 么 含 义 争 论 不 休。 所 以 路 由 器 还 没 有 一 个 真 正 的 标 准 来 识 别 语 音 数 据 包, 估 计 这 个 标 准 还 需 要 一 年 左 右 的 时 间 才 能 确 定 下 来。

压 缩 算 法 的 选 择

---- 影 响VoIP 语 音 通 话 质 量 的 不 仅 仅 只 是 网 络 的 延 迟, 在VoIP 网 关 里 选 择 什 么 样 的 语 音 压 缩 算 法 同 样 很 重 要。 从 基 本 原 则 上 来 说, 压 缩 率 越 高, 所 得 到 的 数 据 越 少, 但 压 缩 过 程 是 需 要 时 间 的, 作 为 实 时 语 音 传 输, 在 一 定 程 度 上 影 响 了 语 音 的 质 量。 所 以 应 该 在 语 音 数 据 压 缩 的 比 例 和 语 音 质 量 上 找 到 一 个 适 合 自 己 的 最 佳 折 衷 点。

---- 遵 照G.723.1 这 种 标 准 的 压 缩 方 法 可 以 把64Kbps 的 语 音 数 据 压 缩 至5.3 ~6.3Kbps, 而 若 采 用 其 他 的 压 缩 算 法 如G.729(A) 或G.729(B), 压 缩 的 数 据 带 宽 为8Kbps。 但 并 不 是 说 采 用5.3Kbps 的 带 宽 最 好, 因 为 在 压 缩 数 据 并 形 成IP 数 据 包 的 时 间 内, 足 够 语 音 信 号 以30Kbps 的 速 率 传 输 了。

摘自《微电脑世界周刊》

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