IP网络电话的应用特点和概况

1.1.2  IP网络电话的应用特点

       IP网络电话之所以能赢得市场，是因为它有许多独特的应用优势。主要表现为：

l.价格低廉

       价格低廉，尤其是国际长途呼叫和传真具有明显的价格优势。这是IP电话进入市场的首要因素，其根本原因一是IP电话均采用压缩话音编码和分组统计复用，带宽利用率高。二是IP运营商都是采用租线方式运行，其成本核算和计费方法与传统电信运营商不同。今以典型的30线IP电话网关系统为例，对其通话成本进行粗略的估算。设话音分组通信占用带宽平均为8kbit/s，则30线系统需租用1个El的中继线接人PSIN话路，240kbit/sDON专线接人IP网络。按我国现行价格，月租费分别约为3万元和4.5万元。设备费用设为50万元，按3年折旧，则折合为每月约1.4万元。由此得每月成本费用为8.9万元。

       设中继话路平均每天有载工作时间为12小时，每小时平均话务量为0.33Erl，则系统每月的通话分钟数为：
       30天X12小时／天X60分钟／小时X0.33X30线＝21600分钟／月，由此得，每分钟通话成本为：8.9x 10⁴ /21600＝0.41元／分。

       它比我国现行国际长话价格低很多。当然，考虑到管理、人力资源等费用，实际成本要高于上述计算值，但无疑有较大的降价空间。无论对于经营IP电话的公司还是对于用户来说均有很大的好处。对于发达国家来说，Internet使用包月计费，采用IP电话终端直接在IP网上通话费用更加低廉。

2.可以灵活地提供各种增值业务

        价格优势是IP网络电话进入市场的原始推动力，而增值业务才是IP电话得以发展的真正动力。如前所述，IP电话都是智能终端，IP网络是开放式网络，其固有的分布式计算机网络环境很容易快速推出新业务。相对而言，电话网推出一项增值业务往往比较困难有时受限于终端能力和网络互通能力，某些增值业务还无法提供。

        典型的IP电话增值业务可有：根据主叫名、呼叫优先级等进行区别性人呼叫通知；根据日程表、主叫名、当前呼叫号码等确定呼叫前转或振铃，也可以弹出窗口由用户自行选择如何处理人呼叫；可以上网浏览和电话呼叫同时进行；也可以方便地进行电话会议，在会议中传递文件，协同工作等。

       有些经营商还向用户提供面向对象的软件工具，供客户自行开发其话音处理应用。

3.有利千企业建立高效综合服务内部网

       IP网络电话引人企业网后，可以将数据网和电话网合一，可以很容易地在已有数据网的平台上加入话音信箱、交互式语音提示、自动话务员等功能，构筑计算机电话集成(CTI)系统，这些功能和系统无需另外增添设备，只需要加入相应的软件应用程序即可。

       这样的网络将改变企业内部的工作方式，提高协同工作效率。处在不同办公楼或办公室的人员只要通过简单的点击操作即可互相通话和传递文件，整个工作过程只需要单一终端，工作人员无须离开键盘即可完成所有通信。

        对于跨国公司这样的大企业采用IP网络电话则更为有利，它们可以利用Internet提供的虚拟专网(VPN)服务构建其分布式的企业网，在其上开通IP电话应用，不但可以节省大量费用，而且可以自行设计如电信营销这样的电话应用系统，有效地提高公司的工作效率和客户服务水平。

       企业采用IP电话的另一好处是可以取代传统的PBX，降低设备运行维护成本。计算机网络业技术更新的速度远比PBX快，LAN产品的生命周期大体上为18个月，LAN设备的价格每年都在下降。相应地，IP电话产品也将跟随着数据产品进行技术更新，价格不断下降，功能日益丰富。这使IP电话系统的成本远低于传统的PBX系统。

       根据报道，美国朗讯公司的DefinityPBX每增加一线需500美元，而采用Cisco公司的IP电话系统，每增加一个桌面终端仅需80~100美元。而且1P电话系统可以选购许多现成的第三方应用程序改进其功能，这些软件价格都较便宜，而PBX的软件升级必需由制造厂商进行，不但周期长，而且价格昂贵。图1.2为Cisco的IP电话系统和传统PBX的成本比较。

图1.2  PBX和IP电话系统的成本比较

 

4.有利于运营商开拓新的市场

       Internet大力发展后，许多Internet服务提供商(ISP)应运而生，但是大多数ISP只是提供Internet接入，并未提供实质性的业务，因此多处于亏损状态。IP网络电话推出后，ISP可以很方便地将网络电话业务与接入服务结合起来，增加运营收入。

       另外，传统的电话网由于设备投资大、网络规范复杂，一般运营商很难进入。引入IP电话后，一些新成立的小型公司都可以很容易地进入电信经营领域，既有利于电信市场的开放，也可促进传统电信业的改造。

5.有助于和新技术的融合，促进网络技术的发展

       首先，IP电话系统广泛采用了话音压缩编码技术，实用算法的压缩码率已可达PCM编码的1/10，也就是说，长途传输干线无需投资新的设备，其传输能力即可增加I0倍。虽然传统电话网也可采用压缩编码，但将涉及大量设备的更新和网络规程的修改，实际上是不可能的。

       其次，目前正在大力开发的宽带接入技术，如电缆modem  和各种高速数字用户线(xDSL)技术，为1P电话的推广开创了很好的条件。这些宽带技术可以向网络终端，包括社区和家庭用户提供很宽的数据通道，作为快速Internet接入手段，有助于家庭使用新型的IP电话终端。在美国，已有新的IP电话运营公司成立，他们的目标是利用1P网络建立下一代新型的长途通信系统，在家庭和办公室直接安装IP电话机，和局域网相连，并利用宽带技术提供电话、数据、In­temet和多媒体通信接入。

       由此可见，VoIP技术可应用于许多领域，包括：电信级Internet电话系统、Internet传真业务、Internet可视电话会议系统、Internet呼叫中心、PBX互联、内部网和企业网IP电话、多媒体Internet协同工作系统等。图1.3示出IP电话的应用情况示例。图中的PC代表1P电话终端，它可以直接经由LAN接入Internet，也可以经由电缆modem和HFC网络接入，或者用拨号方式经由电话网接入。数据网络接入点

 

      (POP)提供Internet接入服务，同时完成PSTN和IP网的互通功能，接人点中的Internet电话服务器就是完成互通的网关。在此图中，PC和PC及PC和普通电话机都可以互相通话。

1.1.3IP网络电话发展概况
 

       国外自70年代起就开始研究计算机网络上的话音通信，当时主要是基于ARPANET网络平台进行研究和试验。1974年8月首次分组话音通信实验，在美国西海岸南加州大学的信息科学研究所( ISi)和东海岸的林肯实验室(LL)之间进行，话音编码为9.6khit/s的连续可变斜率增量调制(CVSD)，并采用静音检测技术降低比特率。1974年12月线性预测编码(LPC)声码器首次用于分组话音通信实验，比特率为3.Skhit/s通话范围也是从美国东海岸到西海岸。1975年1月又首次在美国实现使用LPC声码器的分组话音电话会议。

       在研究中，ISi提出了分组话音通信协议NVP(Network Voice Pro­tocol)和ST(STrearn)。如图1.4所示，两个计算机之间的数据通信是通过运输层协议TCP和网络层协议IP完成可靠传送的。为了减小时延，话音信号经NVP协议封装后直接交给ST处理后传给网络，呼叫控制信令则由NVP交给IP处理后传给网络，二者都不经过TCP层。IP和ST同属于网络层，但是IP提供的是无连接的数据报服务，ST提供的是面向连接的虚电路服务，其目的是保证话音分组传送的时序完整性，减轻NVP的处理负担。图中两个分组网络可以是异构网络，经由网关互联。这是最早提出的分组话音通信网络协议，对以后的研究颇有考虑价值。 Internet工程任务组(IETF-Intemet Engi­neeringTaskForce)于1977年颁发了关于分组话音通信协议的讨论文件RFC741。

       在当时的实验中，话音质量不能令人满意。其主要原因是网络速度慢。70年代初投入运行的ARPANIT的干线链路带宽仅为50kbit/s，为典型的窄带分组交换网。另外，当时低比特率话音编码技术还很差，编码质量不好。但是通过实验至少表明，在基于TCP/ IP的计算机网上进行话音通信是可行的。

 

图1.4分组话音通信的NVP和sr协议

      由千在广域网上进行分组话音通信的时机尚不成熟，80年代的研究主要集中在局域网上的话音通信，因为70年代后期已推出带宽可达Mbit/s量级的价格较为低廉的以太网。最早的实验由英国剑桥大学千1982年在10Mbit/s的剑桥环形网上进行的，其后，意大利、美国英国等许多国家的学者在总线型局域网、令牌环网、3Com以太网上进行了实验，深入研究了分组时延的原因、分组话音通信协议、链路利用率和话音分组同步等问题，并试制了电话网和局域网的接口模块，获得了许多有意义的结果。

       国内以南京通信工程学院为代表的一些高校和科研单位也自80年代中期开始进行局域网上的分组话音通信研究，对汉语话音的通—断模型、最佳话音分组长度、话音分组丢失率的分布规律等问题作了深入的研究，并设计实现了话音数据综合局域网实验系统。由于网络条件所限，研究结果主要在于其理论意义。

       进入90年代后，特别是近儿年来，随着Internet在全球范围内的兴起和话音编码技术的发展，IP分组话音通信技术获得了突破性的进展和实际应用。最初的应用只是在网络游戏等软件包中传送存储 话音信息，它对话音质量要求低，相当于机器人的声音效果。其后计算机厂商纷纷推出对等方式或客户机服务器方式话音通信免费软件，它们利用计算机中的声卡对话音进行打包传送，话音一般不进行压缩。90 年代中期开始，有关厂商开始开发用于局域网话音通信的网关产品，实现局域网PC机间的话音通信以及经PBX和外界电话的通信，但这些产品都采用内部协议规范。与此同时，以Dialogic和NMS公司为代表的电路制造商推出了PSTN中继电路板、信令链路板、PCM至各种低比率话音编码转换的数字信号处理板，这些专用电路板的问世推动了网关产品的集成开发。1996年，经过各国专家数年的努力，ITU-T通过了局域网上支持可视电话通信的网络协议，即著名的H.323协议。这一协议的推出，成为1P网络电话系统的公共规范。极大地推动了1P电话的发展，使之进入公用电话网服务。其中，以色列的VocalTec公司是最早推出电信级1P电话网关设备的「商。与此同时，IETF也在积极制订1P电话通信的网络协议，就是基于SIP(SessionInitiation  Protocot)的控制协议。不少厂商已推出或正在开发直接插在计算机网络上使用的IP电话终端。

        我国电信网已开始进行基千网关的IP电话网络试验，其中中国电信采用VocalTec公司的产品，中国联通和吉通公司分别采用美国CISCO和Clarent公司的产品，2000年将在全国推广。

        在国际上，关于1P网络电话的技术研究和标准化工作正在继续深入进行，其主要目标是进一步确保话音质量、完善网络管理、解决不同运营商之间的互操作性问题以及向1P网络上的多媒体通信演进。