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VoIP技术两大发展方向
2006年8月15日 10:9  来源:现代通信  作者:杨晓玲
  VoIP推动因素

  2003年,中国VoIP服务开始在长途电话方面逐渐取代传统的PSTN。  
据iResearch预计,2008年,VoIP服务在中国长途电话市场将占据主导地位,尤其是在国际长途方面,PSTN将完全被VoIP取代。综合分析,推动VoIP发展的主要因素有4种。

  价格优势

  VoIP的长话费率只有传统长话的1/2甚至1/3。虽然现在的VoIP话音质量还不能完全与传统电话媲美,但价格优势足以吸引消费者。

  为ISP提供了新的盈利模式

  VoIP电话为ISP提供了一个高收入的机会,这个机遇对于新兴的ISP尤为重要。

  为传统电话服务商带来了利益

  虽然VoIP给传统长话市场的发展造成了很大的压力,但由于大部分VoIP长话最终还是要使用本地电话网的,因此,VoIP的成长实际上也带动了本地电话网的话务量,在一定程度上,为传统电话服务商带来了收益。

  为向NGN过渡引入潜在价值

  由于NGN具有多业务融合、业务提供方式灵活和高可靠性等优点,而VoIP的发展也对网络质量、带宽和安全性提出了更高的要求,因此,VoIP的发展,实际上对目前的通信网向下一代IP网的过渡起到了推动作用。

  VoIP实现方式

  目前,VoIP终端的实现方式主要有3种:带扬声器的PC、传统电话机、IP电话机。每种终端连接不同的网络,并且都支持相互之间的通信。其中,IP电话机是一种新的电话终端,具有以太网或ADSL接口,只需将IP话机连接在家中的宽带网接口上,并通过话机键向服务提供商进行注册,就可以像普通电话机一样进行通信。

  实际上,在VoIP通信中phone to phone通信方式仍然占据主导地位。例如,中国已经大规模开展的长途IP电话业务,就是一种phone to phone形式的IP电话业务。用户两端的电话机通过本地电路交换网络,如PSTN、ISDN、移动网或PBX接入到IP网中,而VoIP提供了一种像树干一样的功能,将两端的电路交换网络连接起来以提供长途电话服务。为了达到传统的电路交换网络和IP网的互通,必须在两种网络之间架设网关。

  当PC被当作VoIP用户终端使用时,能够直接接入到IP网络而不需要网关的存在。但在这种情况下,用户PC上需要安装特殊的客户端软件,例如微软的Netmeeting、Tom-Skype等。

  VoIP技术的两大发展方向

  目前被广泛接受的VoIP控制信令体系ITU-T的H.323标准和IETF的SIP协议。两者实现的信令控制功能相同,但设计风格和实现方法不同。基于这两种不同标准引发了VoIP两大发展方向。例如,在Windows中内置的NetMeeting,就是典型的使用H.323协议的客户端,而比较常见的SIP系统有微软的MSN Messenger。

  基于H.323标准的VoIP系统

  H.323标准基本上是一种兼顾传统呼叫流程和IP网特点发展而来的标准体制,代了VoIP的大潮流。基于H.323的VoIP系统结构大致如图2所示。其整个工作过程主要就是由H.323协议套装来完成网络结构和功能。

  H.323系统由网关、网守、MCU和终端组成。(1)网关的主要功能是实现从一种网络模式到另一种网络模式的转变。(2)H.323网守主要供大型VoIP网络的中央呼叫控制使用,在点到点VoIP呼叫过程中可以不用,但在稍具规模的VoIP网络中,如果没有网守,则在整个呼叫的建立、拆除、寻址等过程中会消耗大量的网络资源。网守的功能就是对呼叫进行集中的寻址和管理,将本来由网关做的工作接管过来,有效利用资源,减少消耗。(3)MCU主要为3个或多个H.323终端提供支持,管理会议资源、终端之间的协商、处理媒体流等。若仅基于Internet范围内提供IP电话服务,则网关和MCU的功能可以去掉。

  H.323终端可以是以下的任何一种:(1)装在PC上的H.323客户端软件,比如NetSpeak、Internet Phone。(2)带H.323硬件卡的PC,比如VCON、Intel Proshare/Teamstation。(3)无线H.323电话,比如symbol Technology。(4)下一代的语音、视频电话等。

  基于SIP协议的VoIP系统

  VoIP技术的另一个发展方向是遵循IETF倡导的SIP协议。SIP协议的出发点是想借鉴Web业务的成功经验,以现有的Internet为基础来构建IP电话业务网。因此,它与H.323有完全不同的设计思想。它是一个分散式的协议,将网络设备的复杂性推向网络边缘,核心网络仍是一个“Best Effort”的传送通道。

  基于SIP的VoIP系统如图3所示,主要的功能部件包括:(1)UA(用户代理)。这是VoIP系统的终端,包括各种使用SIP协议的软件或硬件,例如一个IP电话机或装有客户端软件的PC机。每个UA又包括用户代理客户(User Agent Client)和用户代理服务器(User Agent Server)。用户代理客户用于向用户代理服务器发出SIP请求并与之建立连接。用户代理服务器接收用户代理客户的请求,并给予应答,内容包括接收、重定向或拒绝呼叫请求。(2)SIP网络服务器。它包括注册服务器、代理服务器和重定向服务器,它们可共存于一个设备,也可以分在不同的物理实体中。注册服务器从用户当前的地址中接收更新信息,同时还负责维护数据库中每个用户的当前位置列表。代理服务器负责接收用户代理发来的请求,根据网络策略将请求发送给相应的服务器,并根据收到的应答对用户做出响应。重定向服务器从服务器接收SIP请求,并将其中的原地址映射成零个或多个新地址,返回给客户。与其他服务器不同的是,它不接收呼叫,也不处理或转发请求。(3)会议服务器。负责提供多点通信支持。

  两种标准的比较

  最初的H.323标准是为多媒体会议系统而提出的,并不是用于IP电话的。后来在对标准的完善过程中,增加了构筑电信级IP电话网的特性,重点针对IP电话网的稳定性、冗余性、可扩展性等方面做了补充。H.323标准的优点是吸取了许多电信网的组网、互联和运营经验,能够与PSTN网以及其他数据业务和应用网互联互通。采用H.323技术体制,VoIP运营商基本上可以继承传统运营商的管理和运维模式,方便组建全国性的VoIP大网。其缺点是对于如何组网、运营、管理考虑得较少。

  SIP技术基本上是基于动态Internet模式来建网的,网络不是一个多层次的网络,而是一个扁平的单层次网络。在SIP网上,靠动态数据库的方式来寻址,甚至可以没有长途和短途之分。这种方式的优点是与Internet紧密结合,适合开发新的与互联网结合的语音应用。缺点是在组网、管理、运营、计费方面还不成熟,在组建VoIP大网的实践方面,还有待积累经验。

  服务质量

  VoIP性能受到许多因素的影响,而其中最重要的因素是IP网自身的QoS。IP网是无连接的“尽力而为”网络,本身并不能够保证QoS。而VoIP是一项实时业务,对传输延迟、抖动和丢包率有严格的要求,因此,必须采取一定的措施保障服务质量。

  使用RTP和RTCP并不能解决这个问题,因此,IETF提出了几种可能的技术解决方案。例如,综合服务(Int-Serv)、差别服务(Diff-Serv)和多标签交换技术(MPLS)。然而,将这些解决方案应用于现网并不容易,因为它需要升级现有的路由设备。使用Int-Serv或MPLS会使路由器更加复杂,并且需要花费额外的路由处理容量和网络资源。

  事实上,大部分VoIP服务提供商更希望建立专门的IP网络来减少由于QoS折衷而引起的语音质量下降,然而这样做的结果是,将会丢失VoIP发展意义,违背了VoIP将数据、声音和多媒体业务融合到一个网络从而减少运营成本、共享网络资源和激励新的IP业务的初衷。因此,目前使用专门的IP网络提供VoIP服务只是一种暂时的解决方案。

  在企业内部网解决QoS,相对简单,因为网络流量负荷的预计性较强。因此,这类解决方案具有更强的说服力。在国内,一部分企业的内部网将数据和语音融合成一张网,并且实现了Diff-Serv方案,大大提高了语音质量。

  VoIP是一项正在前进中的技术,随着更多的软交换产品进入该市场,电信行业开始更多地关注H.248协议和相关的软交换技术。可以相信,基于下一代网络的VoIP技术的不断出现,将会为电信运营商带来更好的发展前景,也将为人们带来更多的增值业务,如呼叫中心、Web服务和视频电话等。
 
 [关键词]:VoIP 网络电话 IP电话  发表评论    【推荐】 【打印

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