【文章內(nèi)容簡介】 IVR（交互式語音應(yīng)答）、經(jīng)由 WEB 的統(tǒng)一消息轉(zhuǎn)發(fā)（ Unified messaging）等等。 IP 電話是一種數(shù)字電話，是技術(shù)創(chuàng)新的一種通信服務(wù)業(yè)務(wù)。它把語音、壓縮編碼、打包分組、分配路由、存儲交換、解包解壓等交換處理在 IP 網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)語音通信。它促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)資源利用，降低語音業(yè)務(wù)成本。因此在全 球范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展，可以說是當(dāng) 今 世界上發(fā)展最快、普及最快的一門應(yīng)用服務(wù)技術(shù)之一，也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。 它 采用了壓縮編碼及統(tǒng)計復(fù)用等技術(shù)，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源，降低了通信成本，所以 IP 電話可以為用戶提供更經(jīng)濟(jì)的長途電話服務(wù)?？梢哉f， IP 電話是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物。 傳輸技術(shù) 15 傳輸電信網(wǎng)大多采用時分多路復(fù)用方式，因特網(wǎng)須采用的是統(tǒng)計復(fù)用變長分組交換方式，二者相比，后者對網(wǎng)絡(luò)資源利用率高，互連互通簡便有效、對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)十分適用，這是因特網(wǎng)得以飛速發(fā)展的重要原因之一。但是，寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)通信對 QoS 和延遲特性提出了茍刻的要求，因此，統(tǒng)計復(fù)用變長分組交換的技術(shù)發(fā)展為人們所關(guān)注。目前，除已問世的新一代 IP 協(xié)議 IPV6 外，世界因特網(wǎng)工程任務(wù)組（ IETF）提出了多協(xié)議標(biāo)記交換技術(shù)（ MPLS），這是一種基于網(wǎng)絡(luò)層選路的各種標(biāo)記 /標(biāo)簽的交換，能提高選路的靈活性，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)層選路能力，簡化路由器和基于信元交換的集成，提高網(wǎng)絡(luò)性能。 MPLS既可以作為獨(dú)立的選路協(xié)議工作，又能與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)選路協(xié)議兼容，支持 IP 網(wǎng)絡(luò)的各種操作、管理和維護(hù)功能，使 IP 網(wǎng)絡(luò)通信的 QoS、路由、信令等性能大大提高，達(dá)到或接近統(tǒng)計復(fù)用定長分組交 換（ ATM）的水平，而又比 ATM 簡單、高效、便宜、適用。 IETF 還地抓緊新的分組理理持術(shù)，以便實現(xiàn) QoS 選路。其中正在研究 隧道技術(shù) 就是為了實現(xiàn)單向鏈路的寬帶傳送。 另外，如何選擇 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺也是近年來研究的一個重要領(lǐng)域，先后出現(xiàn)了 IP over ATM、IP over SDH、 IP over DWDM 等技術(shù)，目前公認(rèn)的寬帶網(wǎng)絡(luò)分析模型如圖所示。 寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)的分層模型 16 第一層是基層礎(chǔ)，提供高速的數(shù)據(jù)傳輸骨干。 IP 層向 IP 用戶提供高質(zhì)量的，具有一定服務(wù)保證的 IP 接入服用戶層提供接入形式（ IP 接入和寬帶接入）和服務(wù)內(nèi)容形式。在基礎(chǔ)層，以太網(wǎng)作為 IP 網(wǎng)絡(luò)的物理層，是理所當(dāng)然的事情，但是 IP over DWDM 卻 是 最新技術(shù)，并具有很大的發(fā)展?jié)摿Α? 密集波分多路復(fù)用（ Dense Wave Division MultipLexing,DWDM）為光纖網(wǎng)絡(luò)注入新的活力，并在電信 運(yùn)營商敷設(shè) 新的光纖主干網(wǎng)中提供驚人的帶寬。 DWDM 技術(shù) 是構(gòu)建在 光 纖的 超大帶寬 能力和先進(jìn)的光傳輸設(shè)備 基礎(chǔ)之上的應(yīng)用技術(shù) 。波分多路復(fù)用的名稱是從單股光纖上傳送多個波長的光（ LASER）而得來的。目前的系統(tǒng)能夠發(fā)送和識別 16 個波長，而將來的系統(tǒng)能夠支持 40~96 全波長。這具有重要意義，因為每增加一個波長，就增加了一個信息流。因此可以將（ OC48）網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大 16 倍，而不必鋪設(shè)新的光纖。 大多數(shù)新的光纖網(wǎng)絡(luò)以（ ）的速度運(yùn)行 OC192，在與DWDM 結(jié)合時，在一對光纖上產(chǎn)生 150Gbit/s 以上的容量。另外，DWDM 提供了接口的協(xié)議和 速度無關(guān)的特征，在一條光纖上可同時支持 ATM、 SDH 和千兆以太網(wǎng)信號的傳輸，這樣和現(xiàn)在已建成的各種網(wǎng)絡(luò)都可以兼容，因此 DWDM 既可以保護(hù)已有的 投 資，還可以以 17 其巨大帶寬為 ISP 和電信公司提供了功能更強(qiáng)的主干網(wǎng)，并使寬帶成本更低和訪問性更強(qiáng)，這對 VoIP 解決方案的帶寬要求提供強(qiáng)有力的支持。增加的傳輸速率不僅可以提供更粗的管道，使阻塞的機(jī)會更少，而且使延時降低了許多，因此可以在很大程度上減少 IP 網(wǎng)絡(luò)上的 QoS要求。 電話的由來 最初的 IP 電話是個人計算機(jī)與個人計算機(jī)之間的通話。他們是一些 擁有電腦，并 且可以上互聯(lián)網(wǎng)的客戶，通話雙方利用雙方的電腦與調(diào)制 解 調(diào)器，再安裝好聲卡及相關(guān)軟件，加上送話器和揚(yáng)聲器，雙方約定時間同時上網(wǎng)，然后進(jìn)行通話，具體如下圖 : 在這一階段，只能完成雙方都知道對方網(wǎng)絡(luò)地址及必須約定時間同時上網(wǎng)的點(diǎn)對點(diǎn)的通話，在普通的商務(wù)領(lǐng)域中就顯得相當(dāng)麻煩，因而，不能商用化或進(jìn)入公眾通信領(lǐng)域。 隨著 IP 電話的優(yōu)點(diǎn)逐步被人們認(rèn)識，許多電信公司在此基礎(chǔ)上進(jìn)行 了開發(fā)，從而實現(xiàn)了計算機(jī)與普通電話之間的通話。如下圖 : 計算機(jī)一方，一般需要能上國際互聯(lián)網(wǎng) (Inter)的普通計算機(jī) (PC)， 18 一臺調(diào)制 解 調(diào)器 (modem)， 計算機(jī)上同樣應(yīng)該裝有聲卡和送話器及揚(yáng)聲器，并且要安裝 IP 電話的軟件。 電話機(jī)用戶方，應(yīng)當(dāng)具備撥號上本地網(wǎng) IP 電話的網(wǎng)關(guān) (gateway)的功能。計算機(jī) (PC)方呼叫遠(yuǎn)端電話 : 先通過 Inter 登陸到 網(wǎng)關(guān)，進(jìn)行帳號確認(rèn)，提交被叫號碼，然后由網(wǎng)關(guān)完成呼叫。電話呼叫遠(yuǎn)端計算機(jī) (PC): 計算機(jī) (PC)應(yīng)當(dāng)向 Inter 提供一個固定的地址，并且在電話所在網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行登記，電話向網(wǎng)關(guān)呼叫，通過網(wǎng)關(guān)自動呼叫被叫計算機(jī) (計算機(jī)平時不能關(guān)機(jī) )。 這一類 IP 電話，擁有電話機(jī)的一方，可以不必安裝計算機(jī)及相關(guān)軟件與設(shè)備。目前，國內(nèi)有些計算機(jī)客戶與國外進(jìn)行 IP 電話的通話已可以采用這種方式。但是，這種方式仍舊十分不方便，無法滿足公眾隨時需要的通話方式。 在以上方式的基礎(chǔ)上，國際上許多大的電信公司又推出了普通電話與普通電話之間的通話，如下圖 : 普通電話客戶通過本地電話撥號上本地的互聯(lián)網(wǎng)電話的網(wǎng)關(guān)(Gateway)，輸入帳號、密碼，確認(rèn)后鍵入被叫號碼，這樣本地與遠(yuǎn)端的網(wǎng)絡(luò)電話通過網(wǎng)關(guān)透過 Inter 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，遠(yuǎn)端的 Inter網(wǎng)關(guān)通過當(dāng)?shù)氐碾娫捑W(wǎng)呼叫被叫用戶，從而完成普通電話客戶之間的電話通信。 19 作為網(wǎng) 絡(luò)電話的網(wǎng)關(guān)， 一定要有專線與 Inter 網(wǎng)絡(luò)相連， 即是 Inter 網(wǎng)上的一臺主機(jī)，目前雙方的網(wǎng)關(guān)必須用相同一家公司的產(chǎn)品。 這種通過 Inter 網(wǎng)從普通電話 普通電話的通話方式就是人們通常講的 IP 電話，也是目前發(fā)展得最快而且最有商用化前途的電話。 電話的基本原理 通過因特網(wǎng)進(jìn)行語音通信是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其應(yīng)用面很廣，因此涉及的技術(shù)也特別多，其中最根本的技術(shù)是 VoIP (Voice over IP)技術(shù)， 即 IP 電話技術(shù)。 可以說，因特網(wǎng)語音通信是 VoIP 技術(shù)的一個最典 型的、也是最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。因此在討論用因特網(wǎng)進(jìn)行語音通信之前，有必要首先分析 VoIP 的基本原理，以及 VoIP 中的相關(guān)技術(shù)問題。 VoIP 的基本傳輸過程 傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸寬帶為64kbit/s。而所謂的 VoIP 是以 IP 分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺，對模擬的語音信號進(jìn)行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無連接的 UDP 協(xié)議進(jìn)行傳輸。 為了在一個 IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音信號，要求幾個元素和功能。最簡單形式的網(wǎng)絡(luò)由兩個或多個具有 VoIP 功能的設(shè)備組成，這一設(shè)備通過一個 IP 網(wǎng)絡(luò)連 接。 VoIP 模型的基本結(jié)構(gòu)圖如 下 圖 218 所示。從 20 圖中可以發(fā)現(xiàn) VoIP 設(shè)備是如何把語音信號轉(zhuǎn)換為 IP 數(shù)據(jù)流，并把這些數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到 IP 目的地， IP 目的地又把它們轉(zhuǎn)換回到語音信號。兩者之 間 的網(wǎng)絡(luò)必須支持 IP 傳輸，且可以是 IP 路由器和網(wǎng)絡(luò)鏈路的任意組合。因此可以簡單地將 VoIP 的傳輸過程分為下列幾個階段。 VoIP 的模型結(jié)構(gòu) （ 1） 語音 數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換 語音信號是模擬波形，通過 IP 方式來傳輸語音，不管是實時應(yīng)用業(yè)務(wù)還是非實時應(yīng)用業(yè)務(wù)， 都 首先要對語音信號進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也就是對模擬語音信號進(jìn)行 8 位或 6 位的量化，然后送入到緩沖存儲區(qū)中，緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇。許多低比特率的編碼器是采取以幀為單位進(jìn)行編碼。典型幀長為 10~30ms。考慮傳輸過程中的代價，語間包通常由 60、 120 或 240ms 的語音數(shù)據(jù)組成。數(shù)字化可以使用各種語音編碼方案來實現(xiàn)，目前采用的語音編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有 ITUT 。源和目的地的語音編碼器必須實現(xiàn)相同的算法， 21 這樣目的地的語音設(shè)備幫可以還原模擬語音信號。 （ 2） 原數(shù)據(jù)到 IP 轉(zhuǎn)換 一旦語音信號進(jìn)行數(shù)字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進(jìn)行壓縮編碼。大部份的編碼器都有特定的幀長，若一個編碼器使用 15ms的幀，則把從第一來的 60ms 的包分成 4 幀，并按順序進(jìn)行編碼。每個幀合 120 個語音樣點(diǎn)（抽樣率為 8kHz）。編碼后，將 4 個壓縮的幀合成一個壓縮的語音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器。網(wǎng)絡(luò)處理器為語音添加包頭、時標(biāo)和其它信息后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點(diǎn)。語音網(wǎng)絡(luò)簡單地建立通信端點(diǎn)之間的物理連接（一條線路），并在端點(diǎn)之間傳輸編碼的信號。 IP 網(wǎng)絡(luò)不像電路交換網(wǎng)絡(luò)，它不形成連接，它要求把數(shù)據(jù)放在可變長的數(shù)據(jù)報或分組中，然后給每個數(shù)據(jù)報附帶尋址和控制信息，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。 （ 3） 傳送 在這個通道中，全部網(wǎng)絡(luò)被看成一個從輸入端接收語音包，然后在一定時間（ t）內(nèi)將其傳送到網(wǎng)絡(luò)輸出端。 t 可以在某全范圍內(nèi)變化，反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的抖動。網(wǎng)絡(luò)中的同間節(jié)點(diǎn)檢查每個 IP 數(shù)據(jù)附帶的尋址信息，并使用這個信息把該數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上的下一站。網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是支持 IP 數(shù)據(jù)流的任何拓結(jié)構(gòu)或訪問方法。 （ 4） IP 包 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 目的地 VoIP 設(shè)備接 收這個 IP 數(shù)據(jù)并開始處理。網(wǎng)絡(luò)級提供一個可變長度的緩沖器，用來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動。該緩沖器可容納許多語音包，用戶可以選擇緩沖器的大小。小的緩沖器產(chǎn)生延遲較小，但 22 不能調(diào)節(jié)大的抖動。其次，解碼器將經(jīng)編碼的語音包解壓縮后產(chǎn)生新的語音包，這個模塊也可以按幀進(jìn)行操作，完全和解碼器的長度相同。若幀長度為 15ms，是 60ms 的語音包被分成 4 幀，然后它們被解碼還原成 60ms 的語音數(shù)據(jù)流送入解碼緩沖器。在數(shù)據(jù)報的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數(shù)據(jù)，然后把這個原數(shù)據(jù)提供給