1、實(shí)現的技術(shù)環(huán)節
IP Phone技術(shù)是一項全新的應用技術(shù)，是目前互聯(lián)網(wǎng)應用的焦點(diǎn),它的發(fā)展勢頭強勁，廉價(jià)的IP電話(huà)正在以不斷完善的技術(shù)和服務(wù)向傳統電信業(yè)挑戰。
1、實(shí)現的技術(shù)環(huán)節
1.1骨干網(wǎng)與交換方式棗各種網(wǎng)絡(luò )應用對帶寬的要求不斷增加，現有的互聯(lián)網(wǎng)主干道已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，人們希望有更快的網(wǎng)絡(luò )速度。骨干網(wǎng)要達到這個(gè)目標，首先要有足夠的帶寬，其次要盡量減少網(wǎng)絡(luò )中起路由或交換作用的節點(diǎn)，并且考慮盡量向“三網(wǎng)合一”的未來(lái)趨勢過(guò)渡。
棗目前互聯(lián)網(wǎng)主干線(xiàn)的容量，根據自身經(jīng)濟能力和社會(huì )需求的不同，各個(gè)國家并不相同。
棗美國的MCI通信公司建立的骨干網(wǎng)。1994年10月速度就達到45Mb/s，而且迅速地提升，1996年4月為155Mb/s，1996年12月為622Mb/s，1997年為1.2Gb/s,1998年升級為2.5Gb/s，目前已向10Gb/s甚至更高速率邁進(jìn)。
棗在我國，就Chinanet而言，原來(lái)大區域節點(diǎn)間速率為10Mb/s，區域內節點(diǎn)間為2Mb/s，直到去年，才在一些節點(diǎn)間逐步升級，如，北京-廣州間升為155Mb/s，杭州-上海間升為45Mb/s，但同我國網(wǎng)絡(luò )發(fā)展需求勢頭相比，還是遠落在后面的。
棗骨干網(wǎng)有多種實(shí)現方式：ATM技術(shù)已成熟，性能優(yōu)異，被看作構建數據通信主干網(wǎng)的首選。如今ATM正日益成為互聯(lián)網(wǎng)的主干，在美國，Internet數據傳輸的67%以上都是經(jīng)由ATM設備轉發(fā)的，并且大量的ATM交換機正在安裝之中，即將投入使用。
棗ATM可以解決兩個(gè)難題：日益增長(cháng)的難以控制的網(wǎng)絡(luò )復雜性和難以接受的網(wǎng)絡(luò )性能，容易方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )服務(wù)管理。而且ATM是多種服務(wù)的集成技術(shù)，模糊了LAN和WAN的界限，用戶(hù)不必更換他們現有的E1多路轉換器、PBX（集成交換機）或幀中繼路由器，就可完成平滑升級。
棗另外一種高速網(wǎng)絡(luò )是G級以太網(wǎng)。較之ATM，G級以太網(wǎng)更容易部署，而且它與目前的應用程序、業(yè)務(wù)類(lèi)型及軟件接口等更能向后兼容。但G級以太網(wǎng)有個(gè)致命的弱點(diǎn)，即傳輸距離太短。不過(guò)，依然有其用武之地，比如大樓內的集團用戶(hù)要構建高性能網(wǎng)絡(luò )，G級以太網(wǎng)就是最佳選擇。
棗單純的ATM還是不夠的，高速的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )還需要改進(jìn)的IP交換通信技術(shù)。IP交換最初由Ipsilon網(wǎng)絡(luò )技術(shù)公司提出，它是一種直接路由機制。IP交換技術(shù)對數據流分組標簽。標簽的分組數據流能夠快速的通過(guò)路由器，從而減少，甚至避免路由器設備一個(gè)分組接一個(gè)分組外理數據的情況。
棗IP交換技術(shù)是一個(gè)相當好的想法。很快，其他供應商也提出類(lèi)似的概念。如Cisco公司的標簽交換技術(shù)（Tag Switching），3Com公司的FastIP技術(shù)。但這些都有一定的缺陷，尤其是IP交換的機制不能保證網(wǎng)絡(luò )帶寬，對特定的應用不能進(jìn)行基于QoS類(lèi)型的流量分配，這是不能接受的。
棗MPOA（ATM上的多種協(xié)議）是目前被看好的一種直接接路由技術(shù)，它允許在A(yíng)TM網(wǎng)絡(luò )和所有類(lèi)型的LAN之間進(jìn)行通信。包含了三種技術(shù)：局域網(wǎng)仿真（LANE）、下一跳解析協(xié)議（NHR1）和虛擬路由。MPOA技術(shù)較好地彌補了IP交換的不足，邁出高速交換堅實(shí)的一步。
棗另外，IETF正著(zhù)手進(jìn)行一項面向大型骨干網(wǎng)的多協(xié)議標簽交換（MPLS）的標準化工作，以建立一個(gè)行業(yè)技術(shù)標準，除了IP以外，MPLS還可支持其它網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。它可在多種物理網(wǎng)（ATM、FR、LAN等）上運行，通過(guò)RSVP提供QoS保證。MPLS是介于第二層與第三層之間的一種協(xié)議。MPLS將網(wǎng)絡(luò )層（第三層）的數據包頭和鏈路層（第二層）數據包頭之間插入固定長(cháng)度的標簽，網(wǎng)絡(luò )根據標簽選擇路由并進(jìn)行轉發(fā)。這樣就解決了路由表中不同長(cháng)度的路由表在路由判決時(shí)所耗費時(shí)間，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò )中將網(wǎng)絡(luò )層的數據包交換轉換到鏈路層實(shí)現，使網(wǎng)絡(luò )能充分發(fā)揮鏈路層的效率和優(yōu)勢。
棗MPLS實(shí)現了第三層數據包到第二層的映射，因而可利用MPLS來(lái)實(shí)現QoS。在應用MPLS的網(wǎng)絡(luò )中，可根據IP層數據包的優(yōu)先級類(lèi)別，將其映射到一些特殊的鏈路層標簽上。對于這些特殊標簽的數據，鏈路層提供特殊的傳輸通道以滿(mǎn)足這些數據包對時(shí)延及帶寬的需求。這樣，通過(guò)鏈路層定義的特殊標簽實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )層上不同的QoS業(yè)務(wù)需求。
1.2接入手段的對比棗目前的接入方式，絕大部分是撥號上網(wǎng)，利用普通電話(huà)線(xiàn)加調制解調器，受線(xiàn)路和模數轉換的限制，網(wǎng)絡(luò )速率最多只能到下行56kb/s，上行33.6kb/s，已經(jīng)遠不能達到語(yǔ)音、視頻等實(shí)時(shí)應用的帶寬要求。
棗由于現有的普通電話(huà)雙絞線(xiàn)及有線(xiàn)電視同軸電纜占資產(chǎn)的很大一部分，所以在發(fā)展接入技術(shù)時(shí)，保護現有投資的考慮使得解決方案各具特點(diǎn)。電信和有線(xiàn)電視運營(yíng)商根據已有網(wǎng)絡(luò )，分別擴展新業(yè)務(wù)，結果是xDSL和HFC接入技術(shù)的相繼出現。
棗對于普通用戶(hù)而言，ADSL技術(shù)或許更有價(jià)值。它提供非對稱(chēng)的速率連接，帶寬大約是：下行1.5M-10M，上行20K-640K，具體的數值取決于線(xiàn)路的質(zhì)量和用戶(hù)與接入點(diǎn)的距離。
棗ADSL的不對稱(chēng)性和高速的下行通道，可以為基于互聯(lián)網(wǎng)的應用帶來(lái)更高的接入帶寬，大大提高Web瀏覽，文件下載、Web視音頻和基于多點(diǎn)廣播技術(shù)的視訊會(huì )議等應用的性能，同時(shí)，還可以滿(mǎn)足電視會(huì )議、遠程醫療、遠程教學(xué)和協(xié)同工作等寬帶IP業(yè)務(wù)對帶寬的要求。
棗HFC（Hybrid Fiber Coaxial混合光纖同軸電纜）技術(shù)將對應于原來(lái)線(xiàn)電視網(wǎng)干線(xiàn)的部分改用光纖技術(shù)進(jìn)行數據傳送，而在配線(xiàn)和引入線(xiàn)部分仍然用原來(lái)的樹(shù)型分支模擬同軸電纜方式，以頻分復用方式在同軸承電纜上傳送傳統電話(huà)、數據等雙向業(yè)務(wù)及模擬或數字視頻等多種業(yè)務(wù)。
棗同軸承電纜入戶(hù)后，完成同終端設備連接的是電纜調制解調器（Cable Modem），理論上連接速度 可以達到30Mb/s，但實(shí)際為10Mb/s左右。原因是網(wǎng)絡(luò )帶寬由許多用戶(hù)共用，如同局域網(wǎng)絡(luò )上用戶(hù)共享帶寬一樣。但是，由于傳統有線(xiàn)電視網(wǎng)為單向網(wǎng)絡(luò )（只收看電視），或要進(jìn)行通信，需要雙向網(wǎng)絡(luò )，改造費用大，而且還有反向噪聲漏斗效應的抑制問(wèn)題。
棗隨著(zhù)光纖鏈路向用戶(hù)端的推進(jìn)，如FTTC和FTTB的采用，HFC的現實(shí)性將日益昭然。HFC加Cable Modem方案同樣具有廣闊市場(chǎng)，信息家電、機頂盒等正在被廣大用戶(hù)認可，它們采用的接入網(wǎng)首當其沖的就是有線(xiàn)電視網(wǎng)。可以說(shuō)HFC和xDSL是目前可以采用的兩種主要高速接入手段。
棗在已采用的接入部分，還有很大一部分是原來(lái)的數據局域網(wǎng)，如以太網(wǎng)等。以太網(wǎng)作為接入網(wǎng)的一種方式，不但性?xún)r(jià)比很高，而且能為未來(lái)的發(fā)展作出鋪墊。在中國，居民住宅分布密集，以太網(wǎng)接入完全可行，而且易擴充、易管理，是一種很好的方案。
棗此外，還有較高速率的無(wú)線(xiàn)接入方式和目前被廣泛使用的低速率接入方式。
棗第一個(gè)是Hughes Network System的DrectPC可以從同步通信衛星上直接將數據傳送到用戶(hù)的碟形天線(xiàn)上。直接的衛星廣播減少了廠(chǎng)商對基礎設施的投資，但用戶(hù)得自己購買(mǎi)所需的衛星接收設備，各種成本比較高，并且安裝接收設備需要專(zhuān)業(yè)的人員。
棗通過(guò)DirectPC訪(fǎng)問(wèn)Internet的收費將根據數據通信量而定。網(wǎng)絡(luò )的傳輸速度為非對稱(chēng)的：上行通信采用傳統的模擬modem通過(guò)撥號接通本地的ISP。下行速度為400kb/s，上行的速度為≤33.6kb/s。下行的速度比較快，但與電纜modem或ADSL所能傳輸的速度相比，還差了一大截。
棗另外一種是局域性多點(diǎn)分布式服務(wù)（LMDS），這是一種雙向數字式廣播系統。LMDS將會(huì )使用1GHz的波段，最高的頻率是28GHz。由于頻率如此之高，所以用戶(hù)的碟形天線(xiàn)就可以比DirectPC小。用戶(hù)的天線(xiàn)要指向建在附近屋頂或塔頂上的集線(xiàn)站，集線(xiàn)站中有許多用來(lái)和網(wǎng)絡(luò )中心通信的轉發(fā)器。這個(gè)通信中心和有線(xiàn)電視系統的head-end有類(lèi)似的作用，它處理所有的路徑選擇、線(xiàn)路交換以及橋接到Internet的問(wèn)題。
棗LMDS是非對稱(chēng)的系統，正交相移鍵控（QPSK）的調制方式能產(chǎn)生1.3Gb/s的下行速率和240Mb/s的上行速率。根據網(wǎng)絡(luò )設計的要求，LMDS會(huì )將許多用戶(hù)指定到不同的信道上，每一個(gè)信道原本可以傳送32到64MHz的原始帶寬，但由于要處理糾錯以及其它問(wèn)題，因此真正可用的帶寬只剩下25到50MHz了。用戶(hù)需要一個(gè)比較特殊的LMDS modem來(lái)接到以太網(wǎng)通信接口上。像cable modem一樣，因為可能有很多人同時(shí)使用，實(shí)際的通信速率將達不到理論的帶寬。
1.3QoS的保證棗互聯(lián)網(wǎng)的現狀，就好比是縱橫交錯的高速公路網(wǎng)絡(luò )，公路上車(chē)滿(mǎn)為患，但不論車(chē)輛的任務(wù)是否緊急都沒(méi)有優(yōu)先行駛的權力，一旦進(jìn)入交通高峰大家誰(shuí)都快不了。我們可以設想在高速公路上開(kāi)辟出一條特別車(chē)道，允許某些有特殊任務(wù)或需要的車(chē)輛在高峰期能以高速在特別車(chē)道上前進(jìn)。對于Internet來(lái)說(shuō)，QoS就是這樣特別車(chē)道，它為有特殊要求的業(yè)務(wù)提供了服務(wù)質(zhì)量保證。
棗在網(wǎng)絡(luò )阻塞的情況下，幾乎所有的網(wǎng)絡(luò )在數據包延遲了一個(gè)較長(cháng)的時(shí)間之后，就會(huì )將這個(gè)數據分組丟棄。在UDP方式下，發(fā)送方對此是一無(wú)所知的，而從目的方的角度來(lái)看，其結果是網(wǎng)絡(luò )通信中斷了。在TCP的情況下，客戶(hù)機在發(fā)出了數據分組之后，無(wú)法獲得相應的確認（ACK）消息，于是只好選擇重發(fā)，但是仍然失敗，結果是放棄發(fā)送。這在電子郵件和數據庫系統的客戶(hù)端是經(jīng)常發(fā)生的，尤其是在一個(gè)飽和的網(wǎng)絡(luò )上，所以最好的選擇就是將重要和緊急的應用分配一個(gè)足夠高的優(yōu)先級，從而在很擁擠的網(wǎng)絡(luò )上保持通信暢通。
棗IEEE已經(jīng)在解決以太網(wǎng)上的優(yōu)先機制問(wèn)題，它為這種服務(wù)機制提供了兩種標準草案：一個(gè)是802.1p，即802.1D橋接標準的擴展草案，而802.1D是專(zhuān)門(mén)描述如何在MAC層橋上實(shí)現優(yōu)先機制的；另一個(gè)是虛擬局域網(wǎng)（VLAN）提供的802.1Q草案，其中特別提到了要為以太網(wǎng)增加優(yōu)先服務(wù)機制。
棗IP電話(huà)發(fā)展到現在，已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，有了許多成功的范例。但是，就其技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，仍然有一些問(wèn)題未能得到很好的解決。
棗第一個(gè)是業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題。在現在的網(wǎng)絡(luò )條件下，必須在時(shí)延和分組丟失之間進(jìn)行權衡。
棗第二是計費問(wèn)題。目前網(wǎng)關(guān)可為本地用戶(hù)計費，但PC到PC方式尚不能按呼叫計費，而且IP網(wǎng)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)計費方式尚無(wú)標準。
棗第三是IP地址/電話(huà)號碼映射問(wèn)題。這必須采用動(dòng)態(tài)分布數據庫技術(shù)，其映射方式也尚無(wú)標準。
棗第四，增值業(yè)務(wù)和人機關(guān)系，目前基于PC的電話(huà)廳開(kāi)展多媒體信息檢索、話(huà)音郵件、白板書(shū)寫(xiě)、號碼簿服務(wù)等增值業(yè)務(wù)。但由于接入帶寬限制，家庭用戶(hù)很難使用。而且為了接收呼叫，PC不能關(guān)機，始終連網(wǎng)，也不能移動(dòng)或無(wú)繩化。此外，使用網(wǎng)關(guān)結構可用普通電話(huà)，使用方便，但增值業(yè)務(wù)實(shí)現困難。
棗第五，和現有IN互通問(wèn)題。這涉及及到如何提供IN業(yè)務(wù)及如何和IN互通。目前ITU和其它標準化組織正在這方面進(jìn)行積極的探索，并提出了一些概念模型。
棗若能較好地解決上述問(wèn)題，再加上IP電話(huà)的諸多優(yōu)勢（如采用壓縮編碼、靜音檢測、統計復用而帶來(lái)的資源節省，成本大幅度降低；可做完全加密；提供用戶(hù)身份認證；人機接口智能化；支持先進(jìn)業(yè)務(wù)，在不改變網(wǎng)絡(luò )前提下可擴展成多媒體通信），IP電話(huà)的發(fā)展前景將是非常令人矚目的。
棗從市場(chǎng)驅動(dòng)來(lái)看，IP技術(shù)最好地支持了今后的電信業(yè)務(wù)，包括話(huà)音和數據業(yè)務(wù)。IP網(wǎng)可快速而靈活地引入新的復雜的業(yè)務(wù)，而且由于IP over SDH、IP overWDM和IP over optical等技術(shù)的成熟更使IP網(wǎng)容易建設，使新的運營(yíng)者容易切入電信業(yè)務(wù)，可結束電信壟斷。VoIP從長(cháng)途電話(huà)業(yè)務(wù)開(kāi)始，因為現在的收費政策對VoIP有利。
棗這一切必將導致越來(lái)越多的用戶(hù)和商用通信設備轉向IP，利用IP網(wǎng)絡(luò )實(shí)現家庭電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、尋呼、郵件等業(yè)務(wù)。IP電話(huà)只是IP網(wǎng)中的第一個(gè)實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)，以后會(huì )出現其它新業(yè)務(wù)，如可視電話(huà)，可視電話(huà)會(huì )議，遠程醫療、遠程教育和遠程工作等。而且VoIP允許新的通信方式，可以提供多媒體內容，這將是推動(dòng)IP發(fā)展的最終決定性因素。
棗下一世紀的網(wǎng)將可能是主要基于IP的網(wǎng)絡(luò )。IP電話(huà)會(huì )獲得巨大發(fā)展，分流PSTN電話(huà)業(yè)務(wù)。與此同時(shí)，ATM電話(huà)將投入商用，出現IP，ATM和PSTN互通和互補、話(huà)音業(yè)務(wù)和非話(huà)業(yè)務(wù)相融合的局面，形成未來(lái)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)（Mulit-service Network）。
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