圖1，VoIP網(wǎng)絡(luò)電話的市場潛力
VoIP網(wǎng)絡(luò)電話是通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行語音傳送，采用的是數(shù)字傳輸技術(shù)，其原理是先對語音信號進(jìn)行編碼數(shù)字化，壓縮處理成壓縮幀，然后轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸，從而完成語音通話的通訊業(yè)務(wù)。VoIP在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)氖前Z音信息的數(shù)據(jù)包，可以進(jìn)行低失真壓縮，這些數(shù)據(jù)包只要被對方收到并按約定的規(guī)則還原為語音信號，失真度一般都比較小，通話質(zhì)量比較好，此外，VoIP網(wǎng)絡(luò)電話還具備了PC to PC、IP to PSTN、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等多種通訊模式，可以滿足企業(yè)的不同通訊需求。VoIP網(wǎng)絡(luò)電話還具有低資費(fèi)的優(yōu)勢，企業(yè)用戶從此可以享受到更便宜的通話及多媒體加值服務(wù)。
圖2，網(wǎng)絡(luò)電話在企業(yè)中的應(yīng)用
二、VoIP技術(shù)的通訊模式
早期的VoIP解決方案相對復(fù)雜，功能也相對單一，由于技術(shù)不斷進(jìn)步，VoIP技術(shù)融合了更多的通訊功能，其中包括基于Web的PC-PC電話、獨(dú)立VoIP提供商提供的寬帶電話、融合WLAN的Wi-Fi無線IP電話、集通信/視頻/數(shù)據(jù)/傳真服務(wù)器于一體的綜合通訊業(yè)務(wù)等。對于PC-PC電話，這類業(yè)務(wù)基本都是免費(fèi)的，或者需要用戶支付少量使用軟件的版權(quán)費(fèi)，但在通話過程中不需要支付任何費(fèi)用，在這類業(yè)務(wù)中，用戶一般需要登陸專門的web站點(diǎn)或者在計(jì)算機(jī)中安裝通訊軟件，使用時(shí)通過耳麥即可進(jìn)行通話，它的缺點(diǎn)是無QoS保障，也不能與PSTN網(wǎng)的用戶連接。
圖3，基于Web的PC-PC通訊方式
獨(dú)立VoIP提供商提供的寬帶電話，指的是必須基于傳統(tǒng)電信運(yùn)營商的寬帶網(wǎng)絡(luò)為用戶提供服務(wù)，比如用戶可以通過寬帶接入Internet服務(wù)器進(jìn)行撥號，被叫方一般是PSTN用戶，這種形式，通常是PC-Phone的IP電話，或者通信雙方都是類似SIP電話的智能終端相互進(jìn)行撥號，另外就是運(yùn)營商為用戶提供IP電話機(jī)，然后采用包月制方式為用戶提供業(yè)務(wù)，使用時(shí)通過寬帶接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)端到端的通話，IP電話機(jī)相當(dāng)于硬件化的IP電話客戶端軟件，呼叫尋址、路由及呼叫控制由專門的服務(wù)器負(fù)責(zé)(如軟交換機(jī)、SIP服務(wù)器)，這是目前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的VoIP解決方案。
圖4，網(wǎng)絡(luò)電話在大學(xué)校園的應(yīng)用
隨著VoIP技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些功能更強(qiáng)大的VoIP產(chǎn)品也嶄露頭角，比如很多大型企業(yè)使用的媒體交換機(jī)，它集成了語音、數(shù)據(jù)、傳真、視頻應(yīng)用和IP語音電話，融合了Internet網(wǎng)關(guān)(包括交換和路由)和PBX(包括線路接口、模擬線路、自動話務(wù)員、語音信箱和自動話務(wù)分配等)功能，并支持視頻電話，為企業(yè)級通訊需求提供了一種既經(jīng)濟(jì)又容易擴(kuò)展的解決之道。對于很多企業(yè)而言，組建無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是迫在眉睫，此時(shí)VoIP+WI-FI就成了一種新生技術(shù)，利用無線技術(shù)接入到網(wǎng)絡(luò)電話中，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸通話語音，為商務(wù)人士省下巨大的長途話費(fèi)之余，還能提供了移動的便利.
圖5，基于媒體網(wǎng)關(guān)與無線的VoIP方案
三、VoIP的技術(shù)通訊原理
從實(shí)現(xiàn)原理的角度來看，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(gè)IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音信號，VoIP需要幾個(gè)元素和功能，其中包括語音到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、原數(shù)據(jù)到IP轉(zhuǎn)換、IP信號傳送、IP包到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字語音轉(zhuǎn)換為模擬語音幾個(gè)過程。語音到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換其實(shí)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，接下來需要對原數(shù)據(jù)進(jìn)行IP轉(zhuǎn)換，此時(shí)對語音包以特定的幀長進(jìn)行壓縮編碼。編碼后將4個(gè)壓縮的幀合成一個(gè)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(shí)標(biāo)和其它信息后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點(diǎn)，一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到VoIP設(shè)備。
圖6，VoIP網(wǎng)絡(luò)電話的傳輸過程
VoIP設(shè)備接收IP數(shù)據(jù)并開始處理，網(wǎng)絡(luò)級提供一個(gè)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，隨后解碼器將經(jīng)編碼的語音包解壓縮后產(chǎn)生新的語音包，在數(shù)據(jù)包的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數(shù)據(jù)，然后將原數(shù)據(jù)提供給解碼器。最后由播放驅(qū)動器將緩沖器中的語音樣點(diǎn)取出送入聲卡，通過揚(yáng)聲器按預(yù)定的頻率播出。在這個(gè)過程中，語音信號在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳送要經(jīng)過從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換、數(shù)字語音封裝成IP分組、IP分組通過網(wǎng)絡(luò)的傳送、IP分組的解包和數(shù)字語音還原到模擬信號等過程。
圖7，數(shù)字語音轉(zhuǎn)換為模擬語音
四、VoIP網(wǎng)絡(luò)電話的不足
盡管VoIP技術(shù)讓網(wǎng)絡(luò)電話得以應(yīng)用，但目前依然存在很多不足，首先就是初期的投入成本高，從傳統(tǒng)電話轉(zhuǎn)入到VoIP網(wǎng)絡(luò)電話，企業(yè)必須要購買新的設(shè)備甚至新的電纜線，比如需要能夠執(zhí)行802.1無線標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)，交換機(jī)還需要配置線內(nèi)供電技術(shù)(802.3af標(biāo)準(zhǔn))，需要購買具有VoIP功能的路由器和IP電話機(jī)，而且可能需要增加IP網(wǎng)絡(luò)帶寬，這些費(fèi)用并不低，這還不包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)合同的費(fèi)用。即便是部署好后，不僅如此，培訓(xùn)員工以及改善服務(wù)質(zhì)量也需要大把的預(yù)算，總體維護(hù)和管理費(fèi)用也很高，很多國內(nèi)企業(yè)并不具備這樣的條件，導(dǎo)致VoIP在企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀上不夠強(qiáng)勢。
圖8，VoIP應(yīng)用需要投入昂貴的設(shè)備
由于VoIP技術(shù)的自身特點(diǎn)，與僅僅需要電話交換設(shè)備、布線和電話機(jī)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)不同，VoIP增加了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，往往會帶來很多可靠性的性能，比如重新啟動路由器或交換機(jī)會使電話掉線。同時(shí)，由于與網(wǎng)絡(luò)連接，VoIP同樣會受到網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊，通話內(nèi)容有時(shí)會被竊聽，或者實(shí)施大規(guī)模拒絕服務(wù)攻擊癱瘓一個(gè)電話號碼，使得企業(yè)蒙受沒有必要的損失。盡管VoIP具有技術(shù)優(yōu)勢，但目前還難以發(fā)揮出來，比如在PC上使用耳機(jī)配合軟件進(jìn)行VoIP服務(wù)時(shí)，Windows系統(tǒng)沒有提供有效的優(yōu)先處理語音線程，消除電話的回聲也非常困難。而在設(shè)計(jì)不佳的網(wǎng)絡(luò)上使用VoIP電話，也會出現(xiàn)顫音、回聲、失真等問題。
圖9，Phone-Phone依然依賴互聯(lián)網(wǎng)
五、如何部署SIP VoIP方案
雖然VoIP會給網(wǎng)絡(luò)帶來負(fù)擔(dān)，并存在語音質(zhì)量、可擴(kuò)展性及服務(wù)質(zhì)量(QoS)等問題。但如果能夠合理的部署策略，就可以最大限度發(fā)揮VoIP的技術(shù)優(yōu)勢。VoIP采用了H.323、MGCP及SIP三種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，SIP技術(shù)基于現(xiàn)在的因特網(wǎng)系統(tǒng)，接入方便、覆蓋面廣，需要的設(shè)備也非常簡單，因而很多通訊公司相繼推出支持SIP的IP電話機(jī)，VoIP通訊產(chǎn)品都采用SIP協(xié)議作為傳輸語音數(shù)據(jù)包的協(xié)議，因而，使用SIP設(shè)備部署VoIP方案是最明智的選擇，比如電話到電話、電腦到電話、傳真到傳真、傳真到傳真信箱、傳真信箱到傳真機(jī)、傳真信箱到網(wǎng)頁、PC文件(Excel、Word、E-mail)或圖像到傳真機(jī)、多點(diǎn)視頻會議系統(tǒng)、網(wǎng)頁電話等，都是SIP比較好的應(yīng)用方式。
圖10，基于SIP協(xié)議的VoIP網(wǎng)絡(luò)方案
SIP VoIP電話的資費(fèi)非常便宜，特別適合企業(yè)用戶打長途電話，但要部署SIP VoIP網(wǎng)絡(luò)方案，必須具備兩個(gè)前提，一是有寬帶接入，電話接收都是通過寬帶網(wǎng)絡(luò)傳送，二是要有模擬電話適配器(ATA)，購買適配器后，用戶進(jìn)行注冊，得到所提供的普通電話號碼，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)把該用戶號碼與IP地址綁定。客戶端使用支持SIP協(xié)議的電話或者具有相關(guān)電話功能軟件的電腦。當(dāng)一端開始撥號時(shí)，系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)庫中獲取與這個(gè)號碼綁定的IP地址，接著雙方就可以通過因特網(wǎng)或者PSTN網(wǎng)直接通話。另外，如果要為SIP VoIP網(wǎng)絡(luò)獲得市話網(wǎng)絡(luò)，用戶必須申請中繼線路。
圖11，VoIP網(wǎng)絡(luò)電話的參考資費(fèi)
