经过数十年的快速发展,Internet已经发展成足以和电信网抗衡的全球性大网。随着数据业务的成功及网络规模的迅速扩大和成熟,电信业务很快成为Internet力求发展的业务,电信业务中的最大赢利点———电话业务,更成为Internet力求发展的重中之重的业务。自1995年以色列的VocalTec公司推出的客户端软件IP电话“Internet Phone”以来,计算机网络中开始出现以IP为网络层协议进行语音传送的业务。由于计算机网络也称为IP网,因此这项技术被称为VoIP技术。用户只要在多媒体PC机上安装该软件,就可以通过Internet网和任何地方安装同样软件的联机用户进行通话,人们把这种在Internet上实现电话业务称为IP电话。这项技术上的突破引起全世界的瞩目,其背后的无限商机也使许多公司进行此项技术的研究,各式各样的VoIP设备被迅速制造出来,并立刻进入了商用。
随着VoIP技术的不断发展和成熟,网络电话在各种电话话务量中占据着越来越大的比重。VoIP电话占全球国际电话话务量的比例关系,从中可以看出从1998年到2004年VoIP话务量快速增长的趋势:
VoIP电话系统
VoIP电话技术实现了语音在IP网络上的实时传送。其基本原理是:通过IP电话网关或IP电话终端对语音数据编码进行压缩处理,然后将压缩后的语音数据按TCP/IP标准进行打包,经过IP网络把数据包送至接收端,再通过IP电话网关将这些语音数据包进行解压,恢复成原来的语音信号,从而达到由Internet传送语音的目的。一个完整的VoIP电话系统可以由4个基本单元组成:IP电话终端、网关、多点控制单元和网守。
终端设备是一个IP电话客户终端,可以是软件,比如VocalTec公司的IP Phone,Microsoft公司的Netmeeting,或者是专用的硬件IP电话机,IP电话终端可以直接连接在IP网络上进行实时语音或多媒体通信;网关是通过IP网络提供PC-to-Phone、Phone-to-PC、Phone-to-Phone和PC-to-PC语音或多媒体通信的关键设备,目前的IP网关是IP网络和PSTN/ISDN/PBX网络之间的接口和转换设备,未来有可能转变为只带IP网络接口的接入和交换设备;多点控制单元的功能在于利用IP网络实现多点通信,可以实现网络电话会议或多媒体会议这样的应用;网守可以对网关进行管理,并负责用户的注册和管理,主要完成地址映射、呼叫认证、日志和网关管理等功能。
从IP电话系统的基本组成中可以看出,普通电话机通过PSTN网络连接到IP网关上,PSTN网络保证话音的传输质量,IP电话终端通过专用的DSP芯片来实现语音压缩,也可以保证话音的压缩质量。那么,影响VoIP话音质量的主要原因是什么呢?其一是网关和网守硬件设备的性能和设备上运行的VoIP协议和管理软件的效率,分析表明,这种原因对VoIP话音质量的影响是固定和可预见的,并且可以通过升级硬件和优化软件来保证所需的话音质量;其二是Internet网络的质量,而这种原因对VoIP话音质量的影响是随机的,几乎无法预见,实际测试结果表明,只要IP网络设计合理,IP电话的质量完全可以达到传统电话的质量,然而,根据电信业务的要求,当前IP网络在服务质量(QoS)及网络安全性能方面存在的问题是影响VoIP电话完全取代基于电路交换的传统数字电话最关键的原因。