1、Ip電話(huà)的基本概念 2、Ip電話(huà)的產(chǎn)生與發(fā)展 3、Iphone與普通電話(huà)的比較
- 基本概念
1.1
定義 Iphone也稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )電話(huà)、IP電話(huà)、VoIP、Internet
Telphone等等,它是建立在Internet基礎上的新型數字化傳輸技術(shù),是IP網(wǎng)上通過(guò)TCP/IP協(xié)議實(shí)現的一種電話(huà)應用。這種應用包括PC對PC連接、PC對電話(huà)連接、電話(huà)對電話(huà)的連接,其業(yè)務(wù)主要有Internet或Intranet上的語(yǔ)音業(yè)務(wù)、傳真業(yè)務(wù)(實(shí)時(shí)和存儲/轉發(fā))、web上實(shí)現的IVR(交互式語(yǔ)音應答)業(yè)務(wù)等等,另外還包括E-mail、實(shí)時(shí)電話(huà)、實(shí)時(shí)傳真等多種通信業(yè)務(wù)。 1.2
基本原理 棗Iphone是通過(guò)Internet/Intranet等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )來(lái)傳遞語(yǔ)音信息的,該系統包括終端設備、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)接入控制單元(MCU)和網(wǎng)絡(luò )管理者等部分。其基本原理是:通過(guò)語(yǔ)音壓縮算法對語(yǔ)音數據進(jìn)行壓縮編碼處理,然后把這些語(yǔ)音數據按TCP/IP標準進(jìn)行打包,經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )把數據包送至接收地,再把這些語(yǔ)音數據包串起來(lái),經(jīng)過(guò)解碼解壓處理后,恢復成原來(lái)的語(yǔ)音信號,從而達到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。Iphone的核心與關(guān)鍵設備是IP網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)具有路由管理功能,它把各地區電話(huà)區號映射為相應的地區網(wǎng)關(guān)IP地址。這些信息存放在一個(gè)數據庫中,數據接續處理軟件將完成呼叫處理、數字語(yǔ)音打包、路由管理等功能。在用戶(hù)撥打長(cháng)途電話(huà)時(shí),網(wǎng)關(guān)根據電話(huà)區號數據庫資料,確定相應網(wǎng)關(guān)的IP地址,并將此IP地址加入IP數據包中,同時(shí)選擇最佳路由,以減少傳輸時(shí)延,IP數據包經(jīng)Internet到達目的地的網(wǎng)關(guān)。在一些Internet尚未延伸到或暫時(shí)未設立網(wǎng)關(guān)的地區,可設置路由,由最近的網(wǎng)關(guān)通過(guò)長(cháng)途電話(huà)網(wǎng)轉接,實(shí)現通信業(yè)務(wù)。 1.3
主要特點(diǎn) 1.3.1 優(yōu)點(diǎn) 棗運用Iphone交換信息具有以下主要優(yōu)點(diǎn)。 棗(1)符合三網(wǎng)合一發(fā)展方向 棗IP技術(shù)是通信領(lǐng)域的新潮流,它符合未來(lái)三網(wǎng)合一(電話(huà)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、數據網(wǎng))的發(fā)展方向,因而其市場(chǎng)潛力十分可觀(guān)。
棗(2)充分利用網(wǎng)絡(luò )資源 棗Iphone采用了先進(jìn)的數字信號處理技術(shù),可以將原64kb/s的話(huà)音信號壓縮成8kb/s或更低碼速率的數據流,能夠在同一條線(xiàn)路上傳輸比采用模擬技術(shù)時(shí)更多的呼叫,大大提高了效率。并且Iphone采用的是分組交換技術(shù),可以實(shí)現信道的統計復用,使得網(wǎng)絡(luò )資源的利用率更好,大大降低運營(yíng)商的投入成本。 棗(3)低廉價(jià)格的服務(wù)
棗Iphone的最大優(yōu)勢就是價(jià)廉。通過(guò)Internet打長(cháng)途電話(huà)的成本僅相當于傳統電話(huà)的1/5,最多不到5O%。 1.3.2
缺點(diǎn) 棗Iphone仍存在不足,其主要缺點(diǎn)有以下幾方面: 棗(1)通話(huà)質(zhì)量不高 棗由于Internet是為數據通信目的而設計的,其通信方式是通過(guò)打包傳輸方式實(shí)現的,當語(yǔ)音包在一個(gè)無(wú)服務(wù)質(zhì)量保證的網(wǎng)絡(luò )中傳輸時(shí),會(huì )產(chǎn)生包到達順序的錯位,從而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò )抖動(dòng),產(chǎn)生語(yǔ)音變形和語(yǔ)音包丟失。所以用IP
Phone通話(huà)時(shí),斷斷續續的現象是不可避免的,在音質(zhì)、流暢度和時(shí)延方面都存在問(wèn)題。 棗(2)通話(huà)條件受限 棗目前Iphone的國際標準還不完善,不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品不完全能互連互通。 2、IP電話(huà)的產(chǎn)生與發(fā)展 2.1
話(huà)音通信技術(shù)的歷史與現狀 從70年代初期以來(lái),公用電話(huà)網(wǎng)的話(huà)音通信技術(shù)沒(méi)有發(fā)生根本的變化。這種技術(shù)的主要特征是:采用面向連接的基于64kb/s信道的電路交換,通過(guò)信令來(lái)控制連接,傳輸上使用同步傳輸方式(STM)。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)有保障;控制相對簡(jiǎn)單。但隨著(zhù)通信業(yè)務(wù)需求的變化和技術(shù)進(jìn)步,其不足之處日漸突出起來(lái),如呼叫建立需要時(shí)間并占用資源;每個(gè)連接的帶寬固定,不能適應非64kb/s速度和可變速度的業(yè)務(wù)需求;在對話(huà)靜音期也占用資源,浪費帶寬。另外,64kb/sPCM話(huà)音編碼技術(shù)已經(jīng)明顯落后,占用了過(guò)多的資源。而與此同時(shí),分組數據網(wǎng)絡(luò )在網(wǎng)絡(luò )經(jīng)濟性和業(yè)務(wù)質(zhì)量控制方面取得了巨大的進(jìn)步和發(fā)展。通過(guò)IP、ATM和幀中繼等分組數據網(wǎng)進(jìn)行通信,已經(jīng)成為企業(yè)和公共網(wǎng)絡(luò )規劃者的首選策略。由世界網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的數據化趨勢可以預見(jiàn),數據業(yè)務(wù)流量將很快超過(guò)電話(huà)業(yè)務(wù)流量。由于分組交換具有很多優(yōu)點(diǎn),例如,采用統計復用,資源利用率高、帶寬靈活可變,用戶(hù)可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)通信等,使話(huà)音業(yè)務(wù)逐漸和數據業(yè)務(wù)綜合在一起,在分組網(wǎng)上進(jìn)行傳送,這就是話(huà)音的分組化趨勢。 棗隨著(zhù)Internet和企業(yè)內部互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內的快速發(fā)展,越來(lái)越多的組織和公司注重到了在IP網(wǎng)絡(luò )上傳輸話(huà)音可以減少電話(huà)和傳真等傳統電信費用,并開(kāi)展先進(jìn)的多媒體應用。在IP網(wǎng)絡(luò )上提供高質(zhì)量的電話(huà)是IP網(wǎng)向實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)領(lǐng)域拓展的第一步,現在,IP網(wǎng)上的話(huà)音業(yè)務(wù)VoIP,已經(jīng)被證明是可行的,目前的競爭在于健全標準、設計終端和網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品,并在全球范圍內開(kāi)展這種業(yè)務(wù)。將話(huà)音業(yè)務(wù)加入分組網(wǎng)絡(luò ),首先必須解決的問(wèn)題是如何保證話(huà)音質(zhì)量,以及IP電話(huà)系統的互操作性和可管理性。 2.2
IP電話(huà)發(fā)展的幾個(gè)階段和幾種形式 棗(1)最初IP電話(huà)的應用研究是基于Internet網(wǎng)上PC到PC的通話(huà)。主要采用語(yǔ)音壓縮、打包傳送的方案,解決了通過(guò)Internet的PC機之間的實(shí)時(shí)數據傳送問(wèn)題。但是這種通信應用和公用電話(huà)通信有很大的差異,并且限定在Internet網(wǎng)內,所以有很大的局限性。
棗(2)采用在普通電話(huà)機端加裝IP電話(huà)呼叫盒的方式。通話(huà)時(shí),首先利用公用電話(huà)網(wǎng)連通到對端的呼叫盒,在獲得到對端的經(jīng)Internet所需的地址等信息后,呼叫盒自動(dòng)拆線(xiàn)。然后再經(jīng)Internet完成兩端呼叫盒的連接,至此,通話(huà)雙方開(kāi)始通話(huà)。此種方式雖然說(shuō)完成了電話(huà)到電話(huà)的通信,但由于沒(méi)有標準,通話(huà)雙方需要用同一個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品,這樣,用戶(hù)既要增加終端的投資,又受到了不同型號呼叫盒的限制。并且,每次通話(huà)仍然需要占用電話(huà)網(wǎng)。 棗(3)市場(chǎng)的驅動(dòng)使得IP電話(huà)發(fā)展到今天:采用IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)實(shí)現PSTN和Internet的互通,進(jìn)而實(shí)現電話(huà)到電話(huà)、PC機到電話(huà)的實(shí)時(shí)通信。 2.3
IP話(huà)音業(yè)務(wù)的產(chǎn)生 眾所周知,當前全球Internet已經(jīng)成為僅次于傳統公用電話(huà)交換網(wǎng)的第二大通信網(wǎng)絡(luò )。由于Internet本身的技術(shù)先進(jìn)性、網(wǎng)絡(luò )容量的高利用率和極強的可擴展性,使其較PSTN更加具有發(fā)展潛力。IP電話(huà)技術(shù)的整體設計所要達到的目標是它能夠以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和控制管理手段以及編解碼技術(shù),以低于傳統PSTN的費用成本向用戶(hù)提供質(zhì)量較好的電話(huà)服務(wù)。
棗IP電話(huà)的雛形很早就有人在試驗和應用。到了1995年,這類(lèi)應用基本上還只是計算機上的玩具,沒(méi)有互操作性,更談不上商業(yè)應用性。但ITU-T和IETF很快開(kāi)始進(jìn)行標準化工作。1996年第一個(gè)VoIP標準ITU-T
H.323建議體系初步形成。隨之而來(lái)的第一代產(chǎn)品多是裝在PC上的應用和小容量H.323網(wǎng)關(guān),但終究有了真正的經(jīng)過(guò)Internet的電話(huà)到電話(huà)的呼叫。
棗現在,這方面的標準已逐漸完善,VoIP受到了廣泛關(guān)注,大量產(chǎn)品投入市場(chǎng)。典型的客戶(hù)端應用包括微軟NetMeeting、NetScape
Conference、Vox Ware VoxPhone、NetSpeak WebPhone。并且也有了大容量的VoIP業(yè)務(wù)應用。如1997年秋天,美國丹佛的Qwest通信公司以每分鐘7.5美分的價(jià)格向用戶(hù)提供的基于VoIP技術(shù)的長(cháng)途電話(huà)業(yè)務(wù)。國內的大規模IP電話(huà)業(yè)務(wù)目前正在逐步開(kāi)展,主要的業(yè)務(wù)提供商有中國電信、中國聯(lián)通、中國吉通和中國網(wǎng)通四家公司。 2.4
IP電話(huà)產(chǎn)生的前提 
由上圖中所示的編碼速率、調制解調器速率和PC處理器的發(fā)展曲線(xiàn)可以看出VoIP產(chǎn)生的技術(shù)背景。1995年,話(huà)音編解碼速率已經(jīng)低于調制解調器速率,而且PC處理器的速度有了巨大提高,使得PC機有可能對話(huà)音進(jìn)行編碼、打包等處理,并通過(guò)調制解調器將話(huà)音經(jīng)電話(huà)線(xiàn)路送到Internet。 3、Ip電話(huà)與普通電話(huà)的比較 3.1
IP電話(huà)與普通電話(huà)的技術(shù)差別 棗IP電話(huà)何以能有如此大的吸引力與市場(chǎng)價(jià)值,這是與其技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展背景分不開(kāi)的。IP電話(huà)與傳統電話(huà)相比,究竟有哪些主要差別,下表中作了一個(gè)概括的比較。
表1 IP電話(huà)與傳統電話(huà)的比較
傳統電話(huà) |
IP電話(huà) |
1.采用電路交換。 2.采用同步時(shí)分復用傳輸、信道利用率較低,平均約40%左右,但不存在丟失信息的現象。 3.每一通話(huà)電路的數碼率為64kbit/s。 4.端到端的傳送延時(shí)除經(jīng)衛星電路時(shí)例外,一般在數十毫秒范圍以?xún)?且在一次通話(huà)過(guò)程中固定不變。
5.通話(huà)質(zhì)量一般有保證。 |
1.采用以IP包(分組)為單位的包交換。 2.采用異步時(shí)分復用傳輸、信道利用率較高,但由打包所帶來(lái)的各種協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)使實(shí)際的信道利用率平均在60%左右,傳輸過(guò)程中出現包丟失的現象。 3.通常采用語(yǔ)音壓縮編碼、壓縮后的每一話(huà)路的數碼率為32、16、8、6.3/5.3kbit/s可選。
4.端到端的IP包傳送延時(shí)一般較長(cháng),達數百毫秒,且不固定。 5.如不采取特殊措施,在現Internet上通話(huà)質(zhì)量無(wú)保證,在Intranet上可加以控制。 | 棗從比較可以看出,IP電話(huà)在節省帶寬、提高信道利用率上較傳統電話(huà)具有優(yōu)越性。這主要來(lái)自語(yǔ)音壓縮及異步時(shí)分復用技術(shù)。但后者給話(huà)音業(yè)務(wù)帶來(lái)的好處并不象數據業(yè)務(wù)那樣明顯,原因是它們的性質(zhì)有所不同。話(huà)音業(yè)務(wù)是一種相對平穩的過(guò)程,而數據業(yè)務(wù)則是一種突發(fā)性很強的業(yè)務(wù)。對于數據業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),從電路交換到包交換的轉變可使信道利用率獲得數倍的效益,這是早已被證實(shí)的,而話(huà)音業(yè)務(wù)卻不可能產(chǎn)生同樣高的效益。相反,采用包交換后卻可能出現包的丟失現象,并帶來(lái)實(shí)現上的復雜性。此外IP電話(huà)采用了語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù),但這一技術(shù)同樣也可用于電路交換網(wǎng)上。事實(shí)上,在衛星通信中早已采用了的數字電路倍增設備(DCME)即是將語(yǔ)音壓縮編碼(采用32kbit/s的ADPCM編碼)與數字話(huà)音插空(DSI)技術(shù)結合在一起,從而使信道利用率提高3倍(4:1)。只不過(guò)當時(shí)的語(yǔ)音壓縮及數字信號處理(DSP)技術(shù)尚未達到今日的地步,因此壓縮比只有2:1,而不是8:1-10:1。當然,如需將語(yǔ)音壓縮技術(shù)應用到現有的電路交換長(cháng)途電話(huà)網(wǎng)中,則必需改變現有的交換機結構,或者在現有交換機之外另加單獨的適配裝置(類(lèi)似于在IP電話(huà)中加設網(wǎng)關(guān))。
3.3.2 IP電話(huà)與傳統長(cháng)途電話(huà)比較
棗IP電話(huà)與傳統的長(cháng)途電話(huà)相比,在經(jīng)濟上具有明顯的優(yōu)勢。一方面是由于IP電話(huà)所具有的上述技術(shù)特點(diǎn),另一方面也是由于資費政策的不同。當前,因特網(wǎng)的資費政策主要是基于數據業(yè)務(wù)的考慮,而網(wǎng)上數據業(yè)務(wù)特點(diǎn)是用戶(hù)通信時(shí)間較長(cháng)、傳送的業(yè)務(wù)量大、突發(fā)性強。另外,IP協(xié)議屬于無(wú)連接通信方式,沒(méi)有復雜的信令開(kāi)銷(xiāo),也不保證服務(wù)質(zhì)量(QOS),因此計費率比現有長(cháng)途電話(huà)低得多,這是十分合理的。但也應該看到,目前有關(guān)因特網(wǎng)的資費仍然是一個(gè)值得研究的問(wèn)題,根據國內外許多ISP的經(jīng)驗,如果主要依靠提供因特網(wǎng)接入服務(wù),則多數不能盈利,只有兼作ICP(提供信息內容服務(wù))或者提供IP電話(huà)業(yè)務(wù),才能真有利可圖。另一方面,對于國內外的電信運營(yíng)企業(yè)來(lái)說(shuō),雖然IP網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)量增長(cháng)迅速,占用的帶寬資源也愈來(lái)愈大,但其收入來(lái)源仍要依賴(lài)于傳統業(yè)務(wù),這也說(shuō)明了存在一個(gè)資費政策上的問(wèn)題。應該說(shuō),IP電話(huà)的真正的重要價(jià)值在于:它是未來(lái)IP網(wǎng)上作為實(shí)時(shí)多媒體應用的一個(gè)重要組成部分,而不在于單純地用它來(lái)替代現有的傳統的長(cháng)途電話(huà)。事實(shí)上,目前在發(fā)展IP電話(huà)中還存在一些尚未解決的問(wèn)題,因此如果說(shuō)想要替代的話(huà),也還有相當的距離。但是,隨著(zhù)IP電話(huà)的發(fā)展,對長(cháng)途電信業(yè)務(wù)的沖擊將越來(lái)越大,如何合理制訂兩種不同長(cháng)途電話(huà)方式的資費標準,則有待認真研究。目前,IP電話(huà)與普通長(cháng)途電話(huà)暫行標準比較如下:
普通電話(huà) |
IP電話(huà) |
國內長(cháng)途0.8-1.2元/分鐘 |
國內長(cháng)途0.3元/分鐘 |
加收本地電話(huà)通話(huà)費 |
國際長(cháng)途(歐、美、非等地)15元/分鐘 |
國際長(cháng)途4.8元/分鐘 |
港、澳、臺5.0元/分鐘 |
港、澳、臺2.5元/ 分鐘 |
3.3 IP電話(huà)的優(yōu)點(diǎn)
通過(guò)與傳統電話(huà)的比較,可以得出IP電話(huà)具有如下優(yōu)點(diǎn) (1)、節省帶寬。電路交換電話(huà)消耗的帶寬為64kbit/s,而IP電話(huà)只需6-8kbit/s(甚至低于2.4kbit/s),從而節省了帶寬,降低了成本。
(2)、通話(huà)費用低。成本的降低,使通話(huà)費用隨之下降,尤其是長(cháng)距離通信。
(3)、可以方便地集成智能。IP電話(huà)網(wǎng)繼承了計算機網(wǎng)的智能模塊,可以靈活地控制信令和連接,有利于各種增殖業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)。
(4)、開(kāi)發(fā)的體系結構。IP電話(huà)的協(xié)議體系是開(kāi)放式的,有利于各個(gè)廠(chǎng)商產(chǎn)品的標準化和之間的互相連通。
(5)、多媒體業(yè)務(wù)的集成。IP電話(huà)網(wǎng)絡(luò )同時(shí)支持語(yǔ)音、數據、圖象的傳輸,為將來(lái)全面提供多媒體業(yè)務(wù)打下了基礎。 |