VoIP技術(shù)在企業(yè)應用相對廣泛，而家庭應用卻發(fā)展緩慢,，除了寬頻網(wǎng)絡普及不足的原因外,，標準、功能特性定型以及架構(gòu)等方面還存在很大的制約因素,。本文介紹了VoIP的應用現(xiàn)狀和技術(shù)平臺,，并分析了VoIP相關(guān)的設備和軟件的發(fā)展路線圖和未來VoIP技術(shù)的發(fā)展趨勢。
  　　
  　VoIP是透過封包交換網(wǎng)絡傳輸語音采樣,。通常有三種VoIP業(yè)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(shù),。
  　　
  　第二種是PC至電話(或PC至PC)通話,，是利用PC上執(zhí)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(zhí)行的軟件電話客戶程序，將隨著無線數(shù)據(jù)及語音接取業(yè)務的繼續(xù)融合變得更為流行,。
  　　
  　第三種是設備至電話業(yè)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(xiàn)通話，且用戶體驗類似于常規(guī)電話業(yè)務,，因而使其成為迄今VoIP技術(shù)供貨商最感興趣的市場,。
  　　
  　VoIP應用現(xiàn)狀
  　盡管VoIP在去年獲得了廣泛關(guān)注，但其出貨量仍較低,，尤其在美國,。實際上，今天的大多數(shù)語音通訊都屬于電話至電話或PC至電話,。
      VoIP發(fā)展成為主流消費性業(yè)務將推動電話業(yè)務向設備至電話的模式進行大規(guī)模轉(zhuǎn)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(yè)對VoIP的采用卻相對廣泛,，這是因為企業(yè)中通常普及了以太網(wǎng)絡聯(lián)接,，且采用VoIP能大幅減少電話開銷。IT經(jīng)理們通常已經(jīng)擁有專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,，且能方便地利用該網(wǎng)絡實現(xiàn)VoIP業(yè)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(yè)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(fā)起協(xié)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(zhì)(QoS)方面,，VoIP在企業(yè)比在家庭中更容易得到滿足，因為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡是一種封閉系統(tǒng)及受控環(huán)境,，且客戶端管理也比較簡單,，只需將電話插入現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中即可。VoIP還為區(qū)域內(nèi)通話漫游提供了一種移植到無線局域網(wǎng)絡語音(VoWLAN)的途徑,。
  　　
  　今天的企業(yè)市場主要由少數(shù)幾家供貨商(如Cisco,、Avaya等)主導，但包括主要電話公司在內(nèi)的其它設備與服務供貨商也正轉(zhuǎn)向VoIP,，以占領(lǐng)SOHO市場,，它們首先推出不受通話時數(shù)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(yè)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(tǒng)一消息,、個人(與位置無關(guān))電話號碼、電話簿/目錄,、呼叫轉(zhuǎn)移,、會議以及其它特性，將有助于創(chuàng)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(tǒng)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(yè)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(shù)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(qū)缺少傳統(tǒng)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(xiàn)狀的動機,。
  　　
  　VoIP產(chǎn)品平臺
  　目前，三種VoIP平臺都已經(jīng)出現(xiàn)潛在的應用,。第一種是將VoIP功能增加到路由器或DSL/纜線調(diào)制解調(diào)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(wǎng)絡連接,，而在另一邊則提供RJ11連接(亦稱為外部交換業(yè)務或FXS)，因而使得任何常規(guī)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(yè)界開始轉(zhuǎn)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(xié)調(diào)所有業(yè)務將面臨很多挑戰(zhàn),，在很多情況下將涉及到多種業(yè)務及內(nèi)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(zhuǎn)變?yōu)镮P電話及WiFi手機，以實現(xiàn)高級IP業(yè)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(yè)的IP電話/網(wǎng)絡接取設備,。IP電話外觀及使用的體驗類似常規(guī)電話，唯一的區(qū)別是它們與LAN連接而不是與PSTN線連接,。透過IP電話/網(wǎng)絡接口,，人們即可用同樣的終端來存取數(shù)據(jù)業(yè)務、實時消息甚至網(wǎng)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(wǎng)絡上增加數(shù)據(jù)業(yè)務，行動電話已經(jīng)發(fā)展成為一種多功能通訊平臺,。
  　　
  　第三種VoIP平臺是無線局域網(wǎng)絡(WLAN),，亦稱為WiFi手機,，它將行動性及可能的漫游功能與統(tǒng)一的消息傳送功能相結(jié)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(xiàn)這種無線手機業(yè)務,。所有可用數(shù)據(jù)業(yè)務都能被無線手機存取,，因而使其實現(xiàn)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(yī)院、大型商店及校園等,。
  　　
  　要使家庭及SOHO WiFi手機應用成為現(xiàn)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,。
  　　
  　最新的一種平臺可能是同時具有蜂巢式及WLAN功能的雙模式手機。蜂巢式網(wǎng)絡廠商可能將WLAN嵌入到手機中,，使其既能作為采用WLAN的VoIP手機,，又能作為常規(guī)手機使用。這樣廠商將獲得更多利益,，因為這樣一來,，在用戶密集地區(qū)只需增加網(wǎng)絡頻寬而無需擴大整個蜂巢式基礎設備，降低了通訊實現(xiàn)成本,。這種電話具有充分的智能,，如果有可用的接取點，它即會將IP通話透過成本較低的WLAN,，否則透過蜂巢式網(wǎng)絡來傳輸語音通訊,。這種平臺的主要設計挑戰(zhàn)是：兩種模式共處而不互相干擾；可無縫地從一種模式切換到另一種模式,；基于WLAN的VoIP通話能滿足QoS要求,。
  　　
  　據(jù)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(shù)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(xù)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(tǒng)電話的更為直接的VoIP實現(xiàn)途徑,。但這些數(shù)字卻沒有考慮整合WLAN/蜂巢式手機所具有的巨大成長潛力，預計到2007及2008年手機市場規(guī)模將達到6億部,，以如此巨大的市場基數(shù),，即使僅10%至20%的手機整合了WLAN，其市場潛力也十分巨大,。
  　　
  　設備及軟件開發(fā)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(yè)IP電話市場。而在VoIP迄今仍主要作為DSL,、纜線調(diào)制解調(diào)器或路由器附加功能的消費市場,，大多數(shù)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(guān)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(xiàn)帶或不帶語音的多個不同類產(chǎn)品，同時等待特性要求固定以及VoIP成為主流,。
  　　
  　VoIP實現(xiàn)的語音處理基本上可以下列三種方式來實現(xiàn)：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(zhí)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(xiàn)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(chǎn)品尺寸和更好的功耗管理,。
  　　
  　迄今為止，采用語音協(xié)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(xiàn),。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(fā)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(xié)同處理器的實現(xiàn)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?？梢苑殖扇悾凑Z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(diào)檢波器與產(chǎn)生器,。語音編碼器包括：G.729,，它能以市話(或長途電話)品質(zhì)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(diào)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(chǎn)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(wǎng)絡中丟失數(shù)據(jù)訊框，以及可吸收封包網(wǎng)絡中延遲變化的'動態(tài)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(zhì)具有很大影響,，同時也是區(qū)分各種解決方案優(yōu)劣的關(guān)鍵。
  　　
  　其它必須考慮的功能包括傳真,、調(diào)制解調(diào)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(quán)問題與各種IP編碼器有關(guān),，這可能會直接或間接地增加產(chǎn)品成本。在定義產(chǎn)品特性集以及選擇技術(shù)供貨商時,，開發(fā)商必須清楚這些問題,。
  　　
  　通話控制功能是一組協(xié)議，它能利用各種網(wǎng)絡元素(如各種類型的網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān))來實現(xiàn)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(wǎng)絡的方法。目前已經(jīng)開發(fā)了幾種協(xié)議,，包括H.323,、媒體網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP)以及SIP等，早期采用H.323及SIP由于其相對簡單,、可擴展及特性豐富而獲得了最多支,。