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导读--目前专家普遍认为VoIP将代表电话技术未来的方向，甚至有这样的一句话：一切都将基于IP。 综合考虑，采用G.729，既满足语音效果的要求，又节约了带宽，节省了线路的投资费用，是首选的编码压缩算法。 包丢失率：在IP网络中存在IP包被丢失的因素有：网络传输中丢包、网络拥塞时网关设备主动丢包。当包丢失率超过10%时将会严重影响语音质量。 回声：回声是由于通话两端的阻抗不匹配所引起。在端到端时延较大的IP网络中，回声干扰的影响尤为明显。 语音电平：合适的语音发送与接收电平是影响通话质量的又一重要因素，因此语音网关必须具有语 音电平调节的功能。 从以上的分析可以看出，要提高IP电话的语音质量主要应从两方面着手。一是选用合适的语音编码压缩技术，选用高质量的语音网关及适当地网守控制方式；二是提高IP网络的服务质量(QoS)，使网络时延、时延抖动及包丢失率控制在一定限度以内。 下面分析一下网关、网守围绕上面因素对语音质量的所做的保证。 网关保证语音质量的措施 时延与抖动是影响语音质量至关重要的因素，网关通过下列技术可以在这两个因素上进行较好的控制： 静音抑制技术：静音抑制，又称活动语音检测(Voice Activity Detection)，它是根据人们日常谈话的语音和静默特性，检测到静音(Silence)时加以抑制，使其不占用或极少占用信道带宽，检测到突发的活动语音时才将其进行压缩编码与传输。研究表明运用VAD技术能使信道带宽的有效利用率提高约一倍。 抖动抑制缓冲技术：抖动抑制缓冲区用于接收端，目的是平滑延迟抖动，并兼顾解码和压缩操作。 回声消除：在IP电话设备中通常都必须采取消除回声的措施，在网关设备中通常采用业界的G.165实现回波抑制。 网守保证语音质量的措施 网守具有带宽管理的功能，利用这个功能可以通过设定某条线路上语音的带宽来控制IP电话的呼叫过程，从而保证通话质量。举例如下： 某条线路带宽为1M bps，为了保证视频、数据业务的带宽，我们在网守上设定语音业务的带宽为60K bps，按照每条话路占用带宽12K bps计算，有5路以下语音时能保证通话质量，但要是超过5路通话质量就得不到保证。 利用网守的带宽管理功能，在网守上配置该线路峰值呼叫时需要的带宽，并对每一路呼叫进行监控。当第六路发起呼叫时，网守根据配置拒绝其建立连接，以确保其它5路的通话质量，同时也保证了视频和数据业务的开展。在教育系统IP电话网的设计中，我们可以根据不同情况在线路上确定通话数的峰值，通过网守来保证语音质量。 IP QoS对语音质量的保证 为了保证语音质量，网络必须具有很好的QoS保证机制。可以采用Diff-Serv或RSVP进行QoS的保证： 要求IP网络支持Diff-Serv、RSVP模式的QoS保证机制； 语音网关支持报文分类，对语音包分配高优先级别； 网络设备支持CAR(Committed Access Rate)功能，实现报文的度量和流量监控； 网络设备支持WFQ功能，对高优先级报文进行优先处理。 四、VOIP设计原则 根据VoIP应用的特点，对其网络设计主要考虑以下因素： QoS保证：话音应用对延迟、抖动、失真等等非常敏感，因为VoIP是基于统计时分复用的IP网络为基础进行话音业务传送，因此要求充分QoS保证，在具体实现方法上，可以采用多种技术手段如RSVP带宽资源预留，使用各种队列算法如CBWFQ、PQ、CQ等等保证VoIP语音数据具有较高优先级别，ToS参数设置等等。 高效的语音编码和解码技术：普通模拟话音经过抽样、编码，通常为64K带宽，也就是G.711编码技术，要实现高效的语音传输，必须在不影响话音质量的前提下对话音数据进行压缩，在G.711基础之上，先后发展如下编码技术：G.726/G.727(16、24、32Kbps)，G.728(16Kbps) ，G.729、G.729A、G.729B、G.729AB(8Kbps)，G.723.1(5.3/6.4Kbps)等等，高效的压缩技术使得话音对带宽占有越来越少，而话音质量控制在可接收范围之内，促进了VoIP技术的应用。 智能的选择语音压缩技术：不同VoIP设备之间在建立呼叫前能够自动协商所使用的语音压缩技术，动态选择双方支持的语音压缩编解码标准，从而能够建立呼叫连接，实现VoIP通讯。 语音呼叫与本地网连接：VoIP语音网络能够实现IP网络内部的通讯，实现与本地电信网的连接(即通常所称的落地)可以提升VoIP网络的价值，能够实现更丰富的呼叫应用，为用户带来更多便利的服务。 VoIP网络的呼叫可管理性：对于VoIP的不同应用方式要提供灵活方便的控制手段，而且配置过程尽可能简单易懂，并且针对落地的呼叫方式，需要提供认证及提醒功能。针对用户的不同需求，可以支持多种灵活的连接方式，实现不同的呼叫过程。 网络的可靠性：网络中单点故障不会使局部网络失去与整个网络的连接，多点故障不会造成整个网络被分成几个互不相连的部分。 网络的标准化和易扩展性：网络的结构，技术和产品的标准化，结构的易扩展，技术和产品的可连续性，在满足用户当前应用的基础之上，充分保证用户投资。 网络的模块化结构：VoIP网络的的物理结构、逻辑结构和地址空间实现模块化，要和当前PSTN网络类似，为用户提供良好的使用界面，便于网络的构建、维护和扩展。 网络的易管理和维护性：全网可进行统一或分布管理，网络维护简单有效； 网络的实用性：根据现在的需求和可以预见的需求增长情况设计VoIP网络，不追求空洞的技术先进性，避免追求高档和最新技术花费的巨大代价。充分利用现有资源，挖掘原有设备的潜力，实现与VoIP网络的连接。 五、城域网VOIP解决方案 VOIP带宽分析 针对当前可用的语音编码方法的综合比较，一般选择G.729作为VoIP编解码协议标准。G.729是一种高效的语音压缩国际标准，速率为8K bps,加上包头等的开销单向语音的速率可达11.2K bps。IP电话为双工通信，但考虑到通信时每个方向至少有60%时间处于静音状态，可以采用VAD技术进行静音压缩，每路语音需12K bps带宽。G.729技术十分成熟，语音质量较好，得到了广泛的应用。 市教委VOIP连接 PBX提供E1或E&M中继线路，连接语音网关的对应中继接口。语音网关根据不同的设备形式，采用不同的连接方式： 语音网关采用地市广域网路由器+语音卡方式：语音卡内置于语音网路由器。 纯语音网关方式：将语音网关以太网接入地市教委以太网交换机。 推荐地市教委的语音网关采用第1种连接方式，即语音卡内置于语音网路由器，具有更好的性价比。另外，如果设置地市级网守，将网守的以太网口接入地市教委以太网交换机。 区县教委VOIP连接 有PBX的区县教委，组网形式和连接方式同地市教委设计方案。无PBX或即将淘汰原有PBX的县教委，可采用IP电话终端方式组建区、县教委电话网络，这种情况下需配置本地呼叫管理系统，呼叫管理系统接受上级网守的管理，IP电话终端和呼叫管理系统直接挂接在县教委以太网交换机上；也可采用IP PBX的形式组建区、县教委电话网络，IP PBX的以太网接口直接接入县教委以太网交换机。 神州数码用于市教委和区县教委接入的DCR-3660、DCR-2600系列路由器全面支持H.323 VoIP功能，能够灵活提供E&M、FXO、FXS等多种语音接口方便与各类PBX和传统语音设备的连接，并提供等位拨号等针对教育网络定制开发的特性功能，是构建低成本、高性能教育系统IP语音网络和数据网络的可靠保证。 同时，DCR-3660、DCR-2600系列路由器为增强教育城域网VoIP管理，提供内置H.323网守功能，可以在区县教委提供免费本地网守，减轻市教委网守的压力。 中小学校VOIP连接 一般用户数量较少，可采用广域网路由器+FXS语音卡的方式，直接由语音网关提供模拟电话接口，作为中小学电话网解决方案。 神州数码的蓝箱产品除了可以完成路由器的广域网接入功能、本地交换网的接入，同时还可以通过灵活的语音模块完成VOIP的功能。神州数码用于中小学接入的DCR-1700、DCR-2500V系列路由器提供低成本的H.323 VoIP功能，DCR-1700能够灵活提供E&M、FXO、FXS等多种语音接口方便与各类PBX和传统语音设备的连接，DCR-2500V内置2个FXS IP电话接口，完全满足一般中小学的IP语音需求。 神州数码路由器VoIP的特点 静音压缩：自动检测静音状态，取消静音在网络上的传输，从而减少网络上的无效负载，该技术同舒适噪音相结合，能够获得更好的通话效果。 舒适噪音：由于静音压缩带来通话间断现象，为满足人的听觉感官的需要，自动向本地用户发送舒适的背景声。 头部压缩：支持PPP、FR、HDLC上的CRTP协议；支持RFC2507及RFC1144定义的TCP/IP头部压缩。 语音调谐：可以通过命令调谐语音端口的输入输出增益，改善通话效果。 服务质量：QoS一直是Internet上传送实时语音的关键技术，我们的QoS支持CQ、PQ、WFQ、WRED等先进的排队策略。我们的VoIP应用默认情况下使用最适用于实时应用的WFQ策略。 资源预留：支持RSVP协议，保证语音传输的带宽需求。 语音平滑：跟踪著名网络实验室的最新研究成果，按照权威的Jitter Buffer算法论文，并根据自身实践，设计了一套行之有效的Jitter Buffer控制策略，成功解决了由于网络传输拥塞和语音分片不均等原因造成的语音抖动，在多项应用中证明了其良好的效果。 Gatekeeper：实现了嵌入式的Gatekeeper软件，便于VoIP网络的集中管理维护，同时基于Windows的GUI界面的版本也在研发进行中，不久将投向市场。 FAXoIP：对传统的FAX的支持是神州数码语音产品的又一特色，支持FRF.11及T.38两种格式的FAX编码方式，同时还支持原有的直通模式的传真技术。 增值服务：实现了基于标准的H.450系列协议的增值服务。 安全认证：使用AAA技术和Radius协议进行安全认证，保障信息的安全性。 记账功能：基于Radius协议的与Gatekeeper软件集成的记账系统，使用便捷。 IVR功能：利用交互式语音响应技术交互式完成认证、转接、计费等工作。
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| 来源：天极网 |
