在無線接入路由器網上實現IP電話

2019-11-03 09:07:32

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供稿：網友

首信集團地杰共為信息系統有限公司吳隆濤

　　ip電話（傳真）就是通過ＩＰ網傳送電話（傳真）業務。ＩＰ網泛指基于ＴＣＰ／ＩＰ協議的網絡，包括Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和Ｉｎｔｒａｎｅｔ。目前國內的ＩＰ電話運營商如中國聯通、吉通、中國電信都建成了一定規模的ＩＰ電話試驗網，其他一些獲國家批準的運營商也在加緊運作，向用戶提供方便、優質、價格低廉的ＩＰ電話服務。這將是ＩＰ電話運營商在下一世紀競爭的利器。

　　本文將介紹影響ＶｏＩＰ特點及構建ＶｏＩＰ系統時需要考慮的多種因素，并介紹無線數據接入產品在技術上如何實現對ＶｏＩＰ的支持及目前國際上同類產品發展水平。

一、ＶｏＩＰ概述

　?。郑铮桑袔缀蹩梢杂糜谌魏涡枰Z音通信的場合：辦公室之間的交流、復雜的點對多點電話會議和白版系統等等。目前大多數ＶｏＩＰ應用都是基于實時工作方式。而實際上ＶｏＩＰ也可以用于提供存儲－轉發方式的語音服務。實時和存儲－轉發兩種方式應該兼容、可互操作。

　　從長遠來看，ＶｏＩＰ產品能否取得成功，還取決于它能否給最終用戶帶來實質性的好處。歸納來看有以下幾點：減少支出、簡化系統、提供更多的先進應用。

　　雖然要綜合考慮到成本、功能和質量等多個因素，但是提供至少與ＰＳＴＮ相同的語音質量是一個最基本的要求。我們一般都用ＱｏＳ來作為度量被傳語音和傳真文件保真質量的標準，但我們也可以用其他一些參數來描述ＩＰ電話網的質量：網絡可用性（網絡的容量）、電話功能的可用性（電話會議、來電顯示等等）、規模及可擴展性。目前主要有四個因素影響到ＶｏＩＰ的質量。

　　大多數電話使用者在往返時延超過２５０ｍＳｅｃ會明顯感到不便。因此，網絡規劃時單向的時延不宜超過１５０ｍＳｅｃ。在ＩＴＵ－ＴＧ．１１４中也對１５０ｍＳｅｃ做了規定。

骨干網時延：當語音包在骨干網上傳送時會帶來一定的時延，要減少這種時延，應盡量減少兩端點間的路由跳數。當然對語音流提供高的優先級也是一個解決辦法。　　

　?。茫希模牛脮r延：各種壓縮算法都有其固有時延，比如，Ｇ．７２３會帶來固定的３０ｍＳｅｃ的時延，選擇不同的ＣＯＤＥＣｓ可以減少時延，但是會降低語音質量或占用更多的帶寬。

　　阻塞：為補償網絡波動造成的額外延遲變化，許多廠商在其ｖｏｉｃｅｇａｔｅｗａｙｓ中增加了一個阻塞緩沖以平滑語音包流。其負面影響就是它顯著增加了時延。阻塞緩沖一般可以根據骨干網的時延變化進行配置。在實際網絡中阻塞緩沖可能帶來５０ｍＳｅｃ的單向時延。

　　丟包：ＩＰ網絡不能保證所有的數據包都能送達目的地，在網絡流量達到峰值或網絡出現阻塞時，系統往往會出現丟包。當網絡的丟包率大于１０％時，ＶｏＩＰ就不可用了。對于ＶｏＦａｘ而言，其要求則更高。　　在實際中，我們可以通過使用壓縮、靜音壓縮、回聲消除以及具備ＱｏＳ功能的承載網絡來盡量消除網絡性能變化（如網絡阻塞、鏈路中斷）帶來的負面影響，從而維持一個可接受的語音質量等級。建設一個ＶｏＩＰ網（包括所使用的設備）需要全面考慮語音質量、系統可靠性、系統固有時延等多種因素。而減少端到端的預計時延是最具挑戰性的任務，網絡的可靠性也不容忽視。能夠對上述要求提供支持的設備才會在ＶｏＩＰ市場中具備競爭力。

二、將ＩＰ電話接入到企業

　　目前，ＩＰ電話業務的承載網絡可以是：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、路由器加專線的專用ＩＰ網、采用ＭＰＬＳ控制的ＡＴＭＩＰ骨干網以及ＩＰｏｖｅｒＯｐｔｉｃ。但是如何將ＩＰ電話服務接入到具有巨大業務需求的用戶端，則是一個非常復雜的問題。除了要考慮上面討論到的因素外，我們還要面臨著最后５公里甚至更遠距離的ＩＰ接入網實現問題。

　　無線ＩＰ接入方式建設速度快、初始投資少、擴容方便、建設成本低、投資回報快并且可靠性高。這種接入方式僅需根據用戶分布簡單的進行網絡規劃且無線接入設備管理維護方便，維護費用低，運營成本低，特別是能避免投資風險。

　　基于ＴＣＰ／ＩＰ的無線接入路由器，在點到多點連接、網絡的全面規劃與控制、網絡的可擴展性方面都比無線以太網橋有著更多的優勢。由于目前無線數據通信產品大都是針對數據通信的，如果涉及到實現ＶｏＩＰ，進而滿足ＶｏＩＰ的諸多要求，尤其是在一條鏈路上實現多路語音和數據的同時傳送，保證語音包的ＱｏＳ，讓企業真正實現語音與數字的一體化，就需要進行認真的分析。實際上，無論是無線以太網橋還是無線路由器，要能同時傳送語音和數據，在技術上都面臨著挑戰。

三、無線接入路由器對ＶｏＩＰ的支持

　　目前市場上能夠在技術上實現對ＶｏＩＰ支持的無線路由器產品只有首信集團推出的ＷａｖｅｎｅｔＩＰ路由器系列。以下對它所采用的技術作一介紹和分析。

　　ＷａｖｅＮｅｔＩＰ為了同時支持語音與數據包，提供了一種被稱為″ＵＤＰ優先″ 的技術。實際上，在ＩＰ網上傳送實時的數據流，例如語音和視頻，都使用ＵＤＰ協議。當傳送數據包時，系統使用ＴＣＰ／ＩＰ協議。當用戶選擇對ＵＤＰ包使用優先級時，系統通過改變無線通信協議以實現更好的語音通信。此外，用戶可以根據需要來定義ＵＤＰ流的優先級別，確保有足夠的帶寬優先保留給ＵＤＰ流。在沒有ＵＤＰ流的情況下，其它數據流仍可以占用這部分帶寬。

用戶考察一套設備對ＶｏＩＰ的支持能力時往往關心在保證延遲足夠小的情況下可同時保證幾路電話通信。下面利用此參數對這種“ＵＤＰ優先”技術性能做一分析。

　　時延

　　無線數據接入設備面臨的挑戰是相對與一定時延每秒能傳送（ｐｐｓ）的包數。通過實驗室分析測試表明，在接入帶寬為１．２Ｍ的情況下，利用這種“ＵＤＰ優先”技術，最多可以將８７％的帶寬優先分配給ＵＤＰ流。計算和測試表明，系統在不考慮有多少路電話傳送的情況下，給每路電話帶來的單向時延僅在２６ｍｓ到５２ｍｓ左右。實際網絡規劃時單向的時延不宜超過２５０ｍＳｅｃ，考慮到目前典型的ＶｏＩＰ應用的單向時延在８０到１００ｍｓ之間。此技術完全適用于企業內部網和廣域網的ＶｏＩＰ應用。

　　容量

　　如前所述，語音流是由許多小的包組成，因此電話對ｐｐｓ的要求遠大于數據傳送。通過實驗室分別對支持ＶｏＩＰ的Ｓｅｌｓｉｕｓ、Ｖｉｅｎｎａ和Ｃｉｓｃｏ的２６１０分析測試表明，前兩種系統的每路雙工電話要求６６ｐｐｓ。Ｃｉｓｃｏ的ＶｏＩＰ則要求更多，每路電話要求１００ｐｐｓ。

　　實際上，系統同時能支持的話路數受限于系統支持的ｐｐｓ數。在無線接入實際帶寬為１．２Ｍ的情況下，Ｗａｖｅｎｅｔ２４５８利用這種“ＵＤＰ優先”技術，可以同時支持２０路以上的雙向通話。并同時有１２０Ｋ的帶寬保留給數據流使用。

四、小結

　?。桑须娫掃\營商要實現ＩＰ電話業務的大規模發展，就需要有帶有ＱｏＳ的可管理的ＩＰ骨干網支撐。要開發占領企業、集團用戶市場，實現ＶｏＩＰ的專線接入是最佳的選擇。通過上面的分析表明，對于沒有本地數字環路的ＩＰ電話運營商，采用無線數據接入設備接入到企業、集團用戶實現ＶｏＩＰ是一種最可行的解決辦法。

----《通信世界》