IP電話的原理結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)

2019-11-03 09:04:30

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供稿：網(wǎng)友

鄧永紅

　　摘要：本文從ip電話的概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)、優(yōu)點(diǎn)、種類(lèi)、關(guān)鍵技術(shù)及IP電話仍需解決的問(wèn)題等方面，詳細(xì)地介紹了IP電話。

　　關(guān)鍵詞：IP電話。

　　隨著光網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和數(shù)字傳輸技術(shù)的應(yīng)用，原來(lái)在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中被視為應(yīng)用“瓶頸”的帶寬和服務(wù)質(zhì)量等問(wèn)題一一得到解決，推動(dòng)了IP技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)各種應(yīng)用向IP靠攏， IP電話（又稱IP PHONE或VoIP）業(yè)務(wù)就是其中一個(gè)典型的應(yīng)用。

一、IP電話的概念

　　IP電話是一種利用Internet技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語(yǔ)音通信的新業(yè)務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)組織來(lái)看，目前比較流行的方式有兩種：一種是利用Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的語(yǔ)音通信，我們稱之為網(wǎng)絡(luò)電話；另一種是利用IP技術(shù)，電信運(yùn)行商之間通過(guò)專(zhuān)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)聯(lián)結(jié)進(jìn)行的語(yǔ)音通信，有人稱之為經(jīng)濟(jì)電話或廉價(jià)電話。兩者比較，前者具有投資省，價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，但存在著無(wú)服務(wù)等級(jí)和全程通話質(zhì)量不能保證等重要缺陷。該方式多為計(jì)算機(jī)公司和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司所采納。后者相對(duì)于前者來(lái)講投資較大，價(jià)格較高，但因其是專(zhuān)門(mén)用于電話通信的，所以有一定的服務(wù)等級(jí)，全程通話質(zhì)量也有一定保證。該方式多為電信運(yùn)行商所采納。

　　IP電話與傳統(tǒng)電話具有明顯區(qū)別。首先，傳統(tǒng)電話使用公眾電話網(wǎng)作為語(yǔ)音傳輸?shù)拿浇?；而IP電話則是將語(yǔ)音信號(hào)在公眾電話網(wǎng)和Internet之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮封裝，轉(zhuǎn)換成IP包，同時(shí)，IP技術(shù)允許多個(gè)用戶共用同一帶寬資源，改變了傳統(tǒng)電話由單個(gè)用戶獨(dú)占一個(gè)信道的方式，節(jié)省了用戶使用單獨(dú)信道的費(fèi)用。其次，由于技術(shù)和市場(chǎng)的推動(dòng)，將語(yǔ)音轉(zhuǎn)化成IP包的技術(shù)已變得更為實(shí)用、便宜，同時(shí)，IP電話的核心元件之一數(shù)字信號(hào)處理器的價(jià)格在下降，從而使電話費(fèi)用大大降低，這一點(diǎn)在國(guó)際電話通信費(fèi)用上尤為明顯，這也是IP電話迅速發(fā)展的重要原因。

二、IP電話的基本原理

　　IP電話（又稱IP PHONE或VoIP）是建立在IP技術(shù)上的分組化、數(shù)字化傳輸技術(shù),其基本原理是：通過(guò)語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理,然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按IP等相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包,經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?再把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來(lái),經(jīng)過(guò)解碼解壓處理后,恢復(fù)成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào),從而達(dá)到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語(yǔ)音的目的。IP電話系統(tǒng)把普通電話的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可聯(lián)入因特網(wǎng)傳送的IP數(shù)據(jù)包,同時(shí)也將收到的IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成聲音的模擬電信號(hào)。經(jīng)過(guò)IP電話系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換及壓縮處理,每個(gè)普通電話傳輸速率約占用８～11kbit/s帶寬,因此在與普通電信網(wǎng)同樣使用傳輸速率為64kbit/s的帶寬時(shí),IP電話數(shù)是原來(lái)的5～8倍。

　　IP電話的核心與關(guān)鍵設(shè)備是IP電話網(wǎng)關(guān)。IP電話網(wǎng)關(guān)具有路由管理功能,它把各地區(qū)電話區(qū)號(hào)映射為相應(yīng)的地區(qū)網(wǎng)關(guān)IP地址。這些信息存放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中,有關(guān)處理軟件完成呼叫處理、數(shù)字語(yǔ)音打包、路由管理等功能。在用戶撥打IP電話時(shí),IP電話網(wǎng)關(guān)根據(jù)電話區(qū)號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)資料,確定相應(yīng)網(wǎng)關(guān)的IP地址,并將此IP地址加入IP數(shù)據(jù)包中,同時(shí)選擇最佳路由,以減少傳輸時(shí)延,IP數(shù)據(jù)包經(jīng)因特網(wǎng)到達(dá)目的地IP電話網(wǎng)關(guān)。對(duì)于因特網(wǎng)未延伸到或暫時(shí)未設(shè)立網(wǎng)關(guān)的地區(qū),可設(shè)置路由,由最近的網(wǎng)關(guān)通過(guò)長(zhǎng)途電話網(wǎng)轉(zhuǎn)接,實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)。

三、IP電話的基本結(jié)構(gòu)

　　IP電話的基本結(jié)構(gòu)由網(wǎng)關(guān)（GW）和網(wǎng)守（GK）兩部分構(gòu)成。網(wǎng)關(guān)的主要功能是信令處理、H.323協(xié)議處理、語(yǔ)音編解碼和路由協(xié)議處理等，對(duì)外分別提供與PSTN網(wǎng)連接的中繼接口以及與IP網(wǎng)絡(luò)連接的接口。網(wǎng)守的主要功能是用戶認(rèn)證、地址解析、帶寬管理、路由管理、安全管理和區(qū)域管理。一個(gè)典型的呼叫過(guò)程是：呼叫由PSTN語(yǔ)音交換機(jī)發(fā)起，通過(guò)中繼接口接入到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)獲得用戶希望呼叫的被叫號(hào)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(luò)資源情況來(lái)判斷是否應(yīng)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(guān)，主叫網(wǎng)關(guān)在得到被叫網(wǎng)關(guān)的IP地址后，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與對(duì)方網(wǎng)關(guān)建立起呼叫連接，被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)向PSTN網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫并由交換機(jī)向被叫用戶振鈴，被叫摘機(jī)后，被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)之間的話音通道被連通，網(wǎng)關(guān)之間則開(kāi)始利用H.245協(xié)議進(jìn)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(kāi)始通話。

四、IP電話的優(yōu)點(diǎn)

　　IP電話是語(yǔ)音數(shù)據(jù)集成與語(yǔ)音/分組技術(shù)進(jìn)展結(jié)合的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，從而迎來(lái)一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這個(gè)新環(huán)境提供了低成本、高靈活性、高生產(chǎn)率及效率的增強(qiáng)應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。IP電話的這些優(yōu)點(diǎn)使企業(yè)、服務(wù)供應(yīng)商和電信運(yùn)營(yíng)商們看到了許多美好的前景，把語(yǔ)音和數(shù)據(jù)集成在一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)中的契機(jī)是由以下因素推動(dòng)的：

(1)通過(guò)統(tǒng)計(jì)上的多路復(fù)用而提高的效率。

(2)通過(guò)語(yǔ)音壓縮和語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)（安靜抑制）等增強(qiáng)功能而提高的效率。

(3)通過(guò)在私有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳送電話呼叫而節(jié)省長(zhǎng)途費(fèi)用。

(4)通過(guò)聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)施組件降低管理成本。

(5)利用計(jì)算機(jī)電話集成的新應(yīng)用的可能性。

(6)數(shù)據(jù)應(yīng)用上的語(yǔ)音連接。

(7)有效使用新的寬帶WAN技術(shù)。

　　分組網(wǎng)絡(luò)提高的效率和在統(tǒng)計(jì)學(xué)上隨數(shù)據(jù)分組多路復(fù)用語(yǔ)音數(shù)據(jù)流的能力，允許公司最大限度地得到在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上投資的回報(bào)。而把語(yǔ)音數(shù)據(jù)流放到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上也減少了語(yǔ)音專(zhuān)用線路的數(shù)目，這些專(zhuān)用線路的價(jià)格往往很高。LAN，MAN和WAN環(huán)境中吉位以太網(wǎng)、密集波分多路復(fù)用和Packet over SDH等新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，以更低的價(jià)位為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提高更多的帶寬。同樣，與標(biāo)準(zhǔn)的TDM連接相比，這些技術(shù)提供了更好的性價(jià)比。

五、IP電話的種類(lèi)

　　IP電話就有4種：電話到電話、電話到PC、PC到電話和PC到PC。具體如下：

（1）PC到PC：最初IP電話方式主要是PC到PC,利用IP地址進(jìn)行呼叫,通過(guò)語(yǔ)音壓縮、打包傳送方式,實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)上PC機(jī)間的實(shí)時(shí)話音傳送,話音壓縮、編解碼和打包均通過(guò)PC上的處理器、聲卡、網(wǎng)卡等硬件資源完成,這種方式和公用電話通信有很大的差異,且限定在因特網(wǎng)內(nèi),所以有很大的局限性。

（2）電話到電話：　電話到電話即普通電話經(jīng)過(guò)電話交換機(jī)連到IP電話網(wǎng)關(guān),用電話號(hào)碼穿過(guò)IP網(wǎng)進(jìn)行呼叫,發(fā)送端網(wǎng)關(guān)鑒別主叫用戶,翻譯電話號(hào)碼/網(wǎng)關(guān)IP地址,發(fā)起IP電話呼叫,連接到最靠近被叫的網(wǎng)關(guān),并完成話音編碼和打包,接收端網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)拆包、解碼和連接被叫。

（3）電話到PC ：電話到PC是由網(wǎng)關(guān)來(lái)完成IP地址和電話號(hào)碼的對(duì)應(yīng)和翻譯,以及話音編解碼和打包。

（4）PC到電話：PC到電話也是由網(wǎng)關(guān)來(lái)完成IP地址和電話號(hào)碼的對(duì)應(yīng)和翻譯,以及話音編解碼和打包。

六、IP電話的關(guān)鍵技術(shù)

　　傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)主要是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),采用的是盡力而為的、無(wú)連接的技術(shù),因此沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量保證,存在分組丟失、失序到達(dá)和時(shí)延抖動(dòng)等情況。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)此要求不高,但話音屬于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),對(duì)時(shí)序、時(shí)延等有嚴(yán)格的要求。因此必須采取特殊措施來(lái)保障一定的業(yè)務(wù)質(zhì)量。IP電話的關(guān)鍵技術(shù)包括：信令技術(shù)、編碼技術(shù)、實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證技術(shù)、以及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等。

1．信令技術(shù)

　　信令技術(shù)保證電話呼叫的順利實(shí)現(xiàn)和話音質(zhì)量,目前被廣泛接受的VoIP控制信令體系包括ITU－T的H.323系列和IETF的會(huì)話初始化協(xié)議SIP。

　　ITU的H.323系列建議定義了在無(wú)業(yè)務(wù)質(zhì)量保證的因特網(wǎng)或其它分組網(wǎng)絡(luò)上多媒體通信的協(xié)議及其規(guī)程。H.323標(biāo)準(zhǔn)是局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、INTRANET和Internet上的多媒體提供技術(shù)基礎(chǔ)保障。H.323是ITU－T有關(guān)多媒體通信的一個(gè)協(xié)議集,包括用于ISDN的H.320,用于Ｂ－ISDN的H.321和用于PSTN終端的H.324等建議。其編碼機(jī)制,協(xié)議范圍和基本操作類(lèi)似于ISDN的Q.931信令協(xié)議的簡(jiǎn)化版本,并采用了比較傳統(tǒng)的電路交換的方法。相關(guān)的協(xié)議包括用于控制的H.245,用于建立連接的H.225.0,用于大型會(huì)議的H.332,用于補(bǔ)充業(yè)務(wù)的H.450.1、H.450.2和H.450.3,有關(guān)安全的H.235,與電路交換業(yè)務(wù)互操作的H.246等。H.323提供設(shè)備之間、高層應(yīng)用之間和提供商之間的互操作性。它不依賴于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),獨(dú)立于操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái),支持多點(diǎn)功能、組播和帶寬管理。H.323具備相當(dāng)?shù)撵`活性,支持包含不同功能的節(jié)點(diǎn)之間的會(huì)議和不同網(wǎng)絡(luò)之間的會(huì)議。H.323建議的多媒體會(huì)議系統(tǒng)中的信息流包括音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制信息。信息流采用H.225.0建議方式來(lái)打包和傳送。

　　H.323呼叫建立過(guò)程涉及到三種信令：ＲＡS信令（R=注冊(cè)：Registration、A=許可：Admission和S=狀態(tài)：Status）,H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。其中ＲＡS信令用來(lái)完成終端與網(wǎng)守之間的登記注冊(cè)、授權(quán)許可、帶寬改變、狀態(tài)和脫離解除等過(guò)程；H.225.0呼叫信令用來(lái)建立兩個(gè)終端之間的連接,這個(gè)信令使用Q.931消息來(lái)控制呼叫的建立和拆除,當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有網(wǎng)守時(shí),呼叫信令信道在呼叫涉及的兩個(gè)終端之間打開(kāi)；當(dāng)系統(tǒng)中包括一個(gè)網(wǎng)守時(shí),由網(wǎng)守決定在終端與網(wǎng)守之間或是在兩個(gè)終端之間開(kāi)辟呼叫信令信道；H.245控制信令用來(lái)傳送終端到終端的控制消息,包括主從判別、能力交換、打開(kāi)和關(guān)閉邏輯信道、模式參數(shù)請(qǐng)求、流控消息和通用命令與指令等。H.245控制信令信道建立于兩個(gè)終端之間,或是一個(gè)終端與一個(gè)網(wǎng)守之間。

　　雖然H.323提供了窄帶多媒體通信所需要的所有子協(xié)議,但H.323的控制協(xié)議非常復(fù)雜。此外,H.323不支持多點(diǎn)發(fā)送（Multicast）協(xié)議,只能采用多點(diǎn)控制單元（ＭＣＵ）構(gòu)成多點(diǎn)會(huì)議,因而同時(shí)只能支持有限的多點(diǎn)用戶。H.323也不支持呼叫轉(zhuǎn)移,且建立呼叫的時(shí)間比較長(zhǎng)。與H.323相反,SIP是一種比較簡(jiǎn)單的會(huì)話初始化協(xié)議。它不像H.323那樣提供所有的通信協(xié)議,而是只提供會(huì)話或呼叫的建立與控制功能。SIP可以應(yīng)用于多媒體會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)及Internet電話等領(lǐng)域。SIP既支持單點(diǎn)發(fā)送（Unicast）也支持多點(diǎn)發(fā)送,會(huì)話參加者和媒體種類(lèi)可以隨時(shí)加入一個(gè)已存在的會(huì)議。SIP可以用來(lái)呼叫人或機(jī)器設(shè)備,如呼叫一個(gè)媒體存儲(chǔ)設(shè)備記錄一個(gè)會(huì)議,或呼叫一個(gè)點(diǎn)播電視服務(wù)器向會(huì)議播放視頻信號(hào)。

　　SIP是一種應(yīng)用層協(xié)議,可以用UDP或TCP作為其傳輸協(xié)議。與H.323不同的是：SIP是一種基于文本的協(xié)議,用SIP規(guī)則資源定位語(yǔ)言描述（SIP Uniform Resource Locators）,這樣易于實(shí)現(xiàn)和調(diào)試,更重要的是靈活性和擴(kuò)展性好。由于SIP僅作于初始化呼叫,而不是傳輸媒體數(shù)據(jù),因而造成的附加傳輸代價(jià)也不大。SIP的URLL甚至可以嵌入到web頁(yè)或其它超文本鏈路中,用戶只需用鼠標(biāo)一點(diǎn)即可發(fā)出一個(gè)呼叫。與H.323相比,SIP還有建立呼叫快,支持傳送電話號(hào)碼的特點(diǎn)

2．編碼技術(shù)

　　話音壓縮編碼技術(shù)是IP電話技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。目前,主要的編碼技術(shù)有ITU－T 定義的G.729、G.723(G.723.1)等。其中G.729可將經(jīng)過(guò)采樣的64kbit/s話音以幾乎不失真的質(zhì)量壓縮至8kbit/s。由于在分組交換網(wǎng)絡(luò)中,業(yè)務(wù)質(zhì)量不能得到很好保證,因而需要話音的編碼具有一定的靈活性,即編碼速率、編碼尺度的可變可適應(yīng)性。G.729原來(lái)是8kbit/s的話音編碼標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在的工作范圍擴(kuò)展至6.4～11.8kbit/s,話音質(zhì)量也在此范圍內(nèi)有一定的變化,但即使是6.4kbit/s,話音質(zhì)量也還不錯(cuò),因而很適合在VoIP系統(tǒng)中使用。G723.1采用5.3/6.3K bit/s雙速率話音編碼,其話音質(zhì)量好,但是處理時(shí)延較大,它是目前已標(biāo)準(zhǔn)化的最低速率的話音編碼算法。

3．實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)

　　實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)主要是采用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP。RTP是提供端到端的包括音頻在內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送的協(xié)議。RTP包括數(shù)據(jù)和控制兩部分,后者叫RTCP。RTP提供了時(shí)間標(biāo)簽和控制不同數(shù)據(jù)流同步特性的機(jī)制,可以讓接收端重組發(fā)送端的數(shù)據(jù)包,可以提供接收端到多點(diǎn)發(fā)送組的服務(wù)質(zhì)量反饋。

4．服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證技術(shù)

　　IP電話中主要采用資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)以及進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控的實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP來(lái)避免網(wǎng)絡(luò)擁塞,保障通話質(zhì)量。

5．網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

　　IP電話中網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)主要是TCP和UDP,此外還包括網(wǎng)關(guān)互聯(lián)技術(shù)、路由選擇技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)以及安全認(rèn)證和計(jì)費(fèi)技術(shù)等。由于實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP提供具有實(shí)時(shí)特征的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),因此IP電話中可用RTP來(lái)傳送話音數(shù)據(jù)。在RTP報(bào)頭中包含裝載數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符、序列號(hào)、時(shí)間戳以及傳送監(jiān)視等,通常RTP協(xié)議數(shù)據(jù)單元是用UDP分組來(lái)承載,而且為了盡量減少時(shí)延,話音凈荷通常都很短。IP、UDP和RTP報(bào)頭都按最小長(zhǎng)度計(jì)算。VoIP話音分組開(kāi)銷(xiāo)很大,采用RTP協(xié)議的IP電話格式,在這種方式中將多路話音插入話音數(shù)據(jù)段中,這樣提高了傳輸效率。此外,靜音檢測(cè)技術(shù)和回聲消除技術(shù)也是IP電話中十分關(guān)鍵的技術(shù)。靜音檢測(cè)技術(shù)可有效剔除靜默信號(hào),從而使話音信號(hào)的占用帶寬進(jìn)一步降低到3.5ｋbit/s左右；回聲消除技術(shù)主要利用數(shù)字濾波器技術(shù)來(lái)消除對(duì)通話質(zhì)量影響很大回聲干擾,保證通話質(zhì)量。

七、IP電話需要解決的問(wèn)題

　　IP電話向本地的轉(zhuǎn)移還有很多的問(wèn)題需要解決。會(huì)有很多政策方面的問(wèn)題要解決，比如運(yùn)營(yíng)許可證。還有像號(hào)碼資源、網(wǎng)絡(luò)之間互通互連這樣跨技術(shù)和政策領(lǐng)域的問(wèn)題需要解決。撇開(kāi)這些問(wèn)題，在技術(shù)上還有很多地方需要突破。其實(shí)這些技術(shù)問(wèn)題也并非僅僅存在于未來(lái)的IP市話方面?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)途VoIP網(wǎng)，多建設(shè)在專(zhuān)用通信網(wǎng)上。IP地址、安全這樣的問(wèn)題并不突出。但是專(zhuān)網(wǎng)的方式畢竟只是一個(gè)過(guò)渡方式，從三網(wǎng)融合的角度看，IP電話必然要融入到公共IP網(wǎng)當(dāng)中。要達(dá)到這一目標(biāo)，無(wú)論是長(zhǎng)途網(wǎng)還是本地網(wǎng)，這些問(wèn)題都必須解決。

1．網(wǎng)絡(luò)地址

　　對(duì)于如此大規(guī)模的一個(gè)IP電話網(wǎng)絡(luò)，IP地址資源的匱乏是首先要解決的問(wèn)題。其實(shí)這也是困擾著中國(guó)寬帶接入發(fā)展的一個(gè)問(wèn)題，只是在IP電話通信方面會(huì)更明顯。采用私有地址是運(yùn)營(yíng)商非常不愿意看到的事情，運(yùn)營(yíng)商不可能在每一個(gè)地方都采用私有地址，這樣在構(gòu)建全國(guó)網(wǎng)絡(luò)時(shí)就很不方便。而整個(gè)大網(wǎng)采用私有地址，在網(wǎng)間互聯(lián)也難以避免相應(yīng)的問(wèn)題。采用私有地址自然要涉及到NAT的問(wèn)題，對(duì)于Web瀏覽和收發(fā)電子郵件一般的NAT設(shè)備都可以支持，但是很多NAT不能支持IP電話雙向通信。同樣的問(wèn)題在PC to PC和PC to Phone形式的IP電話服務(wù)方面也存在著。比如，如果按照現(xiàn)在ISP提供的撥號(hào)上網(wǎng)方式，上網(wǎng)的PC機(jī)一般只能獲得一個(gè)動(dòng)態(tài)分配的IP地址，用戶只能撥出，對(duì)方不能確切的知道主叫方的位置，結(jié)果是無(wú)法呼入。

　　IPv6自然是最佳的結(jié)果，但是現(xiàn)在還不能非常確切地知道在什么時(shí)間IPv6會(huì)在全球推廣使用，即使開(kāi)始推廣，必然需要一定的時(shí)間。有些人認(rèn)為現(xiàn)階段還是應(yīng)該在NAT上面下些功夫，比如支持更多種的應(yīng)用，像IP電話通信。

2．安全問(wèn)題

　　IP電話的安全問(wèn)題也是亟待解決的問(wèn)題。安全的問(wèn)題分為兩方面，一是對(duì)于IP網(wǎng)和承載它的以太網(wǎng)在信息安全方面有先天的缺陷，而作為一種通信服務(wù)必須能保證用戶的個(gè)人隱私和商業(yè)安全。另一方面，是對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的，如何保證自己業(yè)務(wù)的安全性，不受欺詐。在沒(méi)有安全保證的情況下，如果有人將其IP電話網(wǎng)關(guān)接入某運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)守獲得該運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)關(guān)的IP地址信息，神不知鬼不覺(jué)地實(shí)現(xiàn)IP電話的“落地”并非是駭人聽(tīng)聞的故事。

　　H.235是人們談?wù)擃H多的安全解決方案，利用H.235是否就真能保證安全性，而相應(yīng)帶來(lái)的成本、控制問(wèn)題都需要仔細(xì)考慮。另外，采用了保密措施的IP電話設(shè)備，不同廠商在互操作性方面可能又需要一個(gè)協(xié)調(diào)的過(guò)程。

3．服務(wù)質(zhì)量

　　除了地址和安全，另一個(gè)非常重要的問(wèn)題是服務(wù)質(zhì)量?，F(xiàn)在的IP網(wǎng)在對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量支持方面有先天的缺陷，要解決IP電話的服務(wù)質(zhì)量，一定要解決IP網(wǎng)的質(zhì)量問(wèn)題。人們把很大的希望寄托在IP DiffServe、MPLS等技術(shù)上，獨(dú)立資源的IP電話VPN方案也被認(rèn)為是一種很好的解決方案。光通信，特別是DWDM技術(shù)，使通信網(wǎng)帶寬的增長(zhǎng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)摩爾定律，有人認(rèn)為利用無(wú)限的帶寬可以解決IP網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。但流量工程僅僅可以改善服務(wù)質(zhì)量，不能徹底解決服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題，分類(lèi)服務(wù)是方向。電信級(jí)的IP電話網(wǎng)應(yīng)該引入新的思路和新的概念。解決IP電話的服務(wù)質(zhì)量，不能僅僅依賴于IP網(wǎng)的改善，應(yīng)該同時(shí)在IP電話自身尋找解決的辦法。

4．供電問(wèn)題

　　傳統(tǒng)的電話在饋電方面歷經(jīng)百年風(fēng)雨已經(jīng)非常成熟，在發(fā)生市電斷電的情況下，電話線仍能保證與外界的通信。語(yǔ)音通信作為大多數(shù)國(guó)家的基本電信業(yè)務(wù)，很大程度上扮演著生命線的角色。在企業(yè)的IP PBX中，Cisco、Avaya等公司已經(jīng)可以通過(guò)在以太網(wǎng)交換機(jī)上增加供電模塊，通過(guò)5類(lèi)線解決饋電的問(wèn)題，而像Cisco最早可以實(shí)現(xiàn)饋電的交換機(jī)Catalyst6500系列，有多個(gè)冗余的電源來(lái)保證不間斷電源的供應(yīng)。但是，類(lèi)似的方案可以滿足未來(lái)IP市話的要求，而且利用以太網(wǎng)線對(duì)話機(jī)和網(wǎng)關(guān)供電的標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出來(lái)。除了少數(shù)的廠家以外，我們大多能見(jiàn)到的終端還做不到這一點(diǎn)，需要另加電源。另外，對(duì)于這些終端設(shè)備來(lái)說(shuō)，功耗問(wèn)題也待解決。

　　應(yīng)該說(shuō)，供電的問(wèn)題在以太網(wǎng)接入領(lǐng)域是不可回避的問(wèn)題，許多放置在樓頭的交換機(jī)都直接通過(guò)市電供電，出于成本的考慮，許多交換機(jī)沒(méi)有冗余的電源，即使有，當(dāng)市電斷掉以后一切通信也就必須結(jié)束。從通信的角度看，我們可以實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合，從供電的角度看，有人認(rèn)為，還是不能把RJ11的雙絞線融合掉。

　　其實(shí)不僅僅是供電的問(wèn)題，對(duì)于新生的IP電話技術(shù)，設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。一些廠商在網(wǎng)守和軟交換設(shè)備進(jìn)行的努力。網(wǎng)守和軟交換的呼叫服務(wù)器，都基于通用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。電信級(jí)產(chǎn)品一般都采用像Unix這樣非常穩(wěn)定的運(yùn)算平臺(tái)，多臺(tái)服務(wù)器互為熱備份，有的廠商在他們軟交換的解決方案中還集成了Cluster、負(fù)載均衡等技術(shù)，采用各種技術(shù)避免單點(diǎn)的故障對(duì)通信的影響。在計(jì)算機(jī)行業(yè)的眼中采取的措施可謂是登峰造極。但是對(duì)于一些傳統(tǒng)電信領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)，似乎還是難以讓人足夠信服。

　　如果把這一問(wèn)題擴(kuò)大，在整個(gè)IP網(wǎng)上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性都不能讓人們滿意，至少讓人懷疑。而可管理性、可維護(hù)性也是IP網(wǎng)需要解決的問(wèn)題。

5．網(wǎng)絡(luò)融合

　　如何與現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)互通，智能網(wǎng)互通，IP電話智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)，無(wú)論在長(zhǎng)途還是在本地網(wǎng)都是需要解決的問(wèn)題?，F(xiàn)在在IP電話網(wǎng)與固定電話網(wǎng)的互通上還有很多的問(wèn)題需要解決。比如IP電話的號(hào)碼資源問(wèn)題。而倘若IP電話獲得了電話號(hào)碼的資源，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是否呼叫得通呢？據(jù)了解，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界正在加緊研究，同時(shí)制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)解決這樣的問(wèn)題。

6．軟交換

　　在傳統(tǒng)的電路交換電話網(wǎng)中，給用戶提供的各項(xiàng)業(yè)務(wù)都直接與交換機(jī)有關(guān)，業(yè)務(wù)和控制都由交換機(jī)來(lái)完成的。交換機(jī)需要提供的功能和交換機(jī)提供的新業(yè)務(wù)都需要在每個(gè)交換結(jié)點(diǎn)來(lái)完成。如要增加新業(yè)務(wù)，需要先修訂標(biāo)準(zhǔn)再對(duì)交換機(jī)進(jìn)行改造，每提供一項(xiàng)新業(yè)務(wù)都需要較長(zhǎng)的時(shí)間周期。

　　而新時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)開(kāi)放的分層次的結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以使用基于包的承載傳送，是一個(gè)開(kāi)放端點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能同樣好地傳送話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)的承載部分與控制部分分離，允許它們分別演進(jìn)，有效地打破了單塊集成交換的結(jié)構(gòu)，并在各單元之間使用開(kāi)放的接口。這樣的做法可以保證用戶在每一個(gè)層面上選購(gòu)自己理想的設(shè)備，而不受太多的限制。同樣基于分層結(jié)構(gòu)的軟交換技術(shù)，可以使基于不同承載網(wǎng)如Cable、DSL、以太網(wǎng)的終端都能夠進(jìn)行通信。

　　但是新一代的網(wǎng)絡(luò)，不可能在瞬間取代原有的電路交換的話音網(wǎng)，原有的電話網(wǎng)還將存在很長(zhǎng)時(shí)間。這時(shí)候需要有技術(shù)既能構(gòu)建新的分組網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也能用來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電話網(wǎng)和新網(wǎng)絡(luò)的融合。軟交換是一種基于分組網(wǎng)技術(shù)的解決方案，它可以很好地解決這一問(wèn)題。

　　軟交換可以實(shí)現(xiàn)的功能并不僅僅是長(zhǎng)途的IP電話。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益增長(zhǎng)的今天，傳統(tǒng)的語(yǔ)音交換機(jī)不能承擔(dān)大量的長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)呼叫業(yè)務(wù)（比如撥號(hào)上網(wǎng)）。利用軟交換技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)Internet業(yè)務(wù)卸載的功能，在撥號(hào)業(yè)務(wù)進(jìn)入5類(lèi)交換機(jī)之前直接交移到ISP的網(wǎng)絡(luò)。軟交換可以替代4類(lèi)匯接交換機(jī)。軟交換還可以代替5類(lèi)交換機(jī)。5類(lèi)交換機(jī)的價(jià)格往往是新興運(yùn)營(yíng)公司和業(yè)務(wù)提供者進(jìn)入市場(chǎng)的一大障礙。而軟交換的價(jià)格便宜，并可以提供更豐富的業(yè)務(wù)。

　　軟交換設(shè)備需要多種的媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)在下層予以支持，軟交換（或者叫做呼叫服務(wù)器）負(fù)責(zé)基本的呼叫控制工作。通過(guò)軟交換提供的開(kāi)放接口，電信運(yùn)營(yíng)商在增添新服務(wù)方面非常方便，并可以利用第三方的軟件開(kāi)發(fā)者的力量不斷為網(wǎng)絡(luò)增添新的服務(wù)。一些軟交換領(lǐng)域的廠商表示，采用這一技術(shù)將成倍地縮短新業(yè)務(wù)的推出時(shí)間。IP電話實(shí)現(xiàn)的速度和業(yè)務(wù)的豐富程度應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)電話網(wǎng)。從現(xiàn)在的情況看，有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)IP電話的增值業(yè)務(wù)或者說(shuō)是智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)。一種是依照智能網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，利用像PINT等協(xié)議實(shí)現(xiàn)PSTN網(wǎng)和IP電話網(wǎng)智能業(yè)務(wù)的互通。一種就像今天的Internet一樣，通過(guò)開(kāi)放的接口，不斷地增加新的應(yīng)用服務(wù)器，來(lái)增添應(yīng)用。當(dāng)然在標(biāo)準(zhǔn)化方面，也要做很多的工作，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始制定IP電話補(bǔ)充業(yè)務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)了。

　　IP電話以其低廉的長(zhǎng)途電話費(fèi)受到人們的歡迎,得到了快速發(fā)展, 我們有理由相信無(wú)論是國(guó)外還是在國(guó)內(nèi),作為給用戶提供的一種選擇, IP電話業(yè)務(wù)必將得到迅猛發(fā)展。

摘自　賽迪網(wǎng)

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