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VOIP網絡電話走進家庭只是時間問題

VoIP技術在企業應用相對廣泛，而家庭應用卻發展緩慢，除了寬頻網絡普及不足的原因外，標準、功能特性定型以及架構等方面還存在很大的制約因素。本文介紹了VoIP的應用現狀和技術平臺，并分析了VoIP相關的設備和軟件的發展路線圖和未來VoIP技術的發展趨勢。 VoIP是透過封包交換網絡傳輸語音采樣。通常有三種VoIP業務類型，今天最常見的一種是透過IP電話卡來進行的通話，一般用于長途語音通訊，使用者可能永遠都不知道他的通話是采用VoIP技術。第二種是PC至電話(或PC至PC)通話，是利用PC上執行的軟件電話來進行。通話者對著與PC相連的麥克風、手機或無線電話講話。很明顯，這種模式不可能擴展到普通大眾，而僅限于熟悉計算機的用戶。使用筆記型及PDA上執行的軟件電話客戶程序，將隨著無線數據及語音接取業務的繼續融合變得更為流行。第三種是設備至電話業務，其中將標準電話插入模擬電話配接器(ATA)/語音路由器中，或采用實際IP電話，用戶借助寬頻連接通話。無需用PC來實現通話，且用戶體驗類似于常規電話業務，因而使其成為迄今VoIP技術供貨商最感興趣的市場。 VoIP應用現狀盡管VoIP在去年獲得了廣泛關注，但其出貨量仍較低，尤其在美國。實際上，今天的大多數語音通訊都屬于電話至電話或PC至電話。 VoIP發展成為主流消費性業務將推動電話業務向設備至電話的模式進行大規模轉移，且將隨著低成本、具有豐富特性的VoIP設備推出而獲得大量應用。而這決定于設備廠商能否提供滿足市場需求的價格點、特性及功能的組件，而要滿足這些要求還有待時日。有意思的是，企業對VoIP的采用卻相對廣泛，這是因為企業中通常普及了以太網絡聯接，且采用VoIP能大幅減少電話開銷。IT經理們通常已經擁有專用數據網絡，且能方便地利用該網絡實現VoIP業務。特別是與專用封包交換機(PBX)解決方案相較，IP電話平均可將企業的服務成本降低20%。不僅能大幅減少通話成本，且VoIP所采用的會話發起協議(SIP)還能使通話雙方設定除語音以外的其它應用，包括語音、視訊和實時消息等。在服務品質(QoS)方面，VoIP在企業比在家庭中更容易得到滿足，因為數據網絡是一種封閉系統及受控環境，且客戶端管理也比較簡單，只需將電話插入現有數據網絡中即可。VoIP還為區域內通話漫游提供了一種移植到無線局域網絡語音(VoWLAN)的途徑。今天的企業市場主要由少數幾家供貨商主導，但包括主要電話公司在內的其它設備與服務供貨商也正轉向VoIP，以占領SOHO市場，它們首先推出不受通話時數限制的月費計劃，并開放市場來讓大家競爭。如果能得到低成本及高性能設備廠商的支持，同樣的電話業務供貨商甚至還能利用其設備及基礎設備投資來進入大眾市場。更低的成本以及增強特性，例如統一消息、個人(與位置無關)電話號碼、電話簿/目錄、呼叫轉移、會議以及其它特性，將有助于創造更多用戶需求。但VoIP進入大眾市場的速度卻比較緩慢，且全球的步伐還不統一。在普通消費市場上，迄今最成功的VoIP部署是在日本，由于其它電話業務的高成本，以及由Yahoo Broadband這樣的服務供貨商所推出的雄心勃勃的寬頻及VoIP策略，近幾年日本每年新增數百萬條VoIP電話線。而最具吸引力的機會將在擁有高寬頻部署率的韓國，以及許多地區缺少傳統銅線電話基礎設備，并可能一步跨越到光纖到戶(FTTH)的中國。VoIP在美國的采用相對較慢，主要因為美國的PSTN電話太便宜，因此幾乎沒有改變現狀的動機。 VoIP產品平臺目前，三種VoIP平臺都已經出現潛在的應用。第一種是將VoIP功能增加到路由器或DSL/纜線調制解調器中，因此可稱為ATA、客戶端設備(CPE)或整合接取設備(IAD)。ATA平臺是其中最基本的一種，它能在一邊提供寬頻或以太網絡連接，而在另一邊則提供RJ11連接(亦稱為外部交換業務或FXS)，因而使得任何常規電話都能充當IP電話使用。盡管這是一種最簡單的配置，但目前業界開始轉向更高整合方案，譬如將VoIP功能與多端口有線或無線路由器整合的VoIP路由器等。更高整合度的解決方案甚至還包含VoIP ADSL路由器，它將所有三種功能都整合在一個可提供寬頻接取、LAN連接、電話配接器甚至撥號連接的設備盒中。未來這種設備盒還將增加視訊、儲存及其它周邊電路。由于部署及協調所有業務將面臨很多挑戰，在很多情況下將涉及到多種業務及內容供貨商，因此這種平臺的最終上市還須待時日。盡管ATA盒是目前普通消費者選用的設備，但它們很可能最終將轉變為IP電話及WiFi手機，以實現高級IP業務并取代無線電話。第二種VoIP平臺是目前主要用于中小型企業的IP電話/網絡接取設備。IP電話外觀及使用的體驗類似常規電話，唯一的區別是它們與LAN連接而不是與PSTN線連接。透過IP電話/網絡接口，人們即可用同樣的終端來存取數據業務、實時消息甚至網絡瀏覽器。幾乎以同樣的方式，隨著服務供貨商開始在其無線語音網絡上增加數據業務，行動電話已經發展成為一種多功能通訊平臺。第三種VoIP平臺是無線局域網絡(WLAN)，亦稱為WiFi手機，它將行動性及可能的漫游功能與統一的消息傳送功能相結合。當越來越多的寬頻接取家庭采用無線接取點時，就可用來實現這種無線手機業務。所有可用數據業務都能被無線手機存取，因而使其實現地址簿、電子日歷、瀏覽器等多功能整合。WLAN手機具有可行動、易配置及部署成本相對較低的特點。今天，WLAN手機主要部署在一些垂直細分市場，如醫院、大型商店及校園等。要使家庭及SOHO WiFi手機應用成為現實，其價格必須低于50美元。IEEE 802.11e標準的最終敲定，也為WLAN語音傳輸提供了必要的QoS保證。In-Stat MDR預計，全球WiFi手機的出貨量將從2003年的6萬部成長到2007年的350萬部，到2008年將達到550萬部。據In-Stat資料，這些平臺的市場預計將從去年的1100萬部迅速成長至2007年的3600萬部，將為技術供貨商及ODM提供廣闊的市場機會。與IP電話相較，配接器盒將繼續擁有更大的出貨量，因為它們是一種能擴展路由器功能及采用傳統電話的更為直接的VoIP實現途徑。設備及軟件開發路線圖盡管目前已有好幾種整合解決方案，但它們主要適合于企業IP電話市場。而在VoIP迄今仍主要作為DSL、纜線調制解調器或路由器附加功能的消費市場，大多數設備廠商一直在等待設備特性要求能早點固定，以便提供相關的SoC解決方案。對于大眾消費市場而言，在很大程度上模塊化比整合更為重要，因為其目標是以幾種選項來在單個設計中實現帶或不帶語音的多個不同類產品，同時等待特性要求固定以及VoIP成為主流。 VoIP實現的語音處理基本上可以下列三種方式來實現：采用DSP語音處理器；采用整合了主處理器與DSP核心的整合度更高的組件；采用執行語音處理軟件的功能更強大的主處理器。隨著嵌入式主處理器的功能更加強大，它們能實現更多的語音處理功能，因而可以不需要專用DSP核心，有助于減少產品尺寸和更好的功耗管理。迄今為止，采用語音協同處理器對于那些VoIP作為附加功能的應用來說不失為一種最佳策略，而IP電話及WiFi手機則可利用整合SoC解決方案或軟件來實現。同時擁有DSP核心及軟VoIP能力的設備廠商，將能更好地定位以滿足迅速發展的需求，并能為每種應用在基于主機、基于嵌入式DSP或基于語音協同處理器的實現之間進行最佳折衷選擇。 VoIP設備中整合越來越多特性和語音處理功能，這些通常可以分成三類，即語音處理、呼叫控制及應用。語音處理主要任務包括各種語音編碼器、回音消除器以及音調檢波器與產生器。語音編碼器包括：G.729，它能以市話(或長途電話)品質在低于8kbps的速率上編碼語音訊號；G.722，它能以自適應差分脈沖編碼調變(ADPCM)方案來在48kbps、56kbps及64kbps速率上對7kHz頻寬的語音訊號進行編碼。此外，還有其它很多種語音增強功能，像舒適噪音產生(CNG)及語音訊號檢測(VAD)和訊框丟失隱藏等，VAD透過只傳輸人耳能聽到的聲音來提高頻寬利用率，訊框丟失隱藏可補償封包網絡中丟失數據訊框，以及可吸收封包網絡中延遲變化的'動態抖動補償'等功能。值得注意的是，這些增強功能對所感覺的語音品質具有很大影響，同時也是區分各種解決方案優劣的關鍵。其它必須考慮的功能包括傳真、調制解調器直通、IP傳真(T.38)、IP Modem(V.150)以及IP文本(V.151)等功能。有許多專利權問題與各種IP編碼器有關，這可能會直接或間接地增加產品成本。在定義產品特性集以及選擇技術供貨商時，開發商必須清楚這些問題。通話控制功能是一組協議，它能利用各種網絡元素(如各種類型的網絡網關)來實現并超越一般的PSTN電話特性。此外，它還能提供用于設立并端接通話(或多媒體對話)以及橋接PSTN與封包交換網絡的方法。

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