1、實現(xiàn)的技術(shù)環(huán)節(jié)
IP Phone技術(shù)是一項全新的應(yīng)用技術(shù)，是目前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的焦點,它的發(fā)展勢頭強勁，廉價的IP電話正在以不斷完善的技術(shù)和服務(wù)向傳統(tǒng)電信業(yè)挑戰(zhàn)。
1、實現(xiàn)的技術(shù)環(huán)節(jié)
1.1骨干網(wǎng)與交換方式棗各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對帶寬的要求不斷增加，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)主干道已經(jīng)不能滿足要求，人們希望有更快的網(wǎng)絡(luò)速度。骨干網(wǎng)要達(dá)到這個目標(biāo)，首先要有足夠的帶寬，其次要盡量減少網(wǎng)絡(luò)中起路由或交換作用的節(jié)點，并且考慮盡量向“三網(wǎng)合一”的未來趨勢過渡。
棗目前互聯(lián)網(wǎng)主干線的容量，根據(jù)自身經(jīng)濟能力和社會需求的不同，各個國家并不相同。
棗美國的MCI通信公司建立的骨干網(wǎng)。1994年10月速度就達(dá)到45Mb/s，而且迅速地提升，1996年4月為155Mb/s，1996年12月為622Mb/s，1997年為1.2Gb/s,1998年升級為2.5Gb/s，目前已向10Gb/s甚至更高速率邁進(jìn)。
棗在我國，就Chinanet而言，原來大區(qū)域節(jié)點間速率為10Mb/s，區(qū)域內(nèi)節(jié)點間為2Mb/s，直到去年，才在一些節(jié)點間逐步升級，如，北京-廣州間升為155Mb/s，杭州-上海間升為45Mb/s，但同我國網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求勢頭相比，還是遠(yuǎn)落在后面的。
棗骨干網(wǎng)有多種實現(xiàn)方式：ATM技術(shù)已成熟，性能優(yōu)異，被看作構(gòu)建數(shù)據(jù)通信主干網(wǎng)的首選。如今ATM正日益成為互聯(lián)網(wǎng)的主干，在美國，Internet數(shù)據(jù)傳輸?shù)?7%以上都是經(jīng)由ATM設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的，并且大量的ATM交換機正在安裝之中，即將投入使用。
棗ATM可以解決兩個難題：日益增長的難以控制的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和難以接受的網(wǎng)絡(luò)性能，容易方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理。而且ATM是多種服務(wù)的集成技術(shù)，模糊了LAN和WAN的界限，用戶不必更換他們現(xiàn)有的E1多路轉(zhuǎn)換器、PBX（集成交換機）或幀中繼路由器，就可完成平滑升級。
棗另外一種高速網(wǎng)絡(luò)是G級以太網(wǎng)。較之ATM，G級以太網(wǎng)更容易部署，而且它與目前的應(yīng)用程序、業(yè)務(wù)類型及軟件接口等更能向后兼容。但G級以太網(wǎng)有個致命的弱點，即傳輸距離太短。不過，依然有其用武之地，比如大樓內(nèi)的集團用戶要構(gòu)建高性能網(wǎng)絡(luò)，G級以太網(wǎng)就是最佳選擇。
棗單純的ATM還是不夠的，高速的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還需要改進(jìn)的IP交換通信技術(shù)。IP交換最初由Ipsilon網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司提出，它是一種直接路由機制。IP交換技術(shù)對數(shù)據(jù)流分組標(biāo)簽。標(biāo)簽的分組數(shù)據(jù)流能夠快速的通過路由器，從而減少，甚至避免路由器設(shè)備一個分組接一個分組外理數(shù)據(jù)的情況。
棗IP交換技術(shù)是一個相當(dāng)好的想法。很快，其他供應(yīng)商也提出類似的概念。如Cisco公司的標(biāo)簽交換技術(shù)（Tag Switching），3Com公司的FastIP技術(shù)。但這些都有一定的缺陷，尤其是IP交換的機制不能保證網(wǎng)絡(luò)帶寬，對特定的應(yīng)用不能進(jìn)行基于QoS類型的流量分配，這是不能接受的。
棗MPOA（ATM上的多種協(xié)議）是目前被看好的一種直接接路由技術(shù)，它允許在ATM網(wǎng)絡(luò)和所有類型的LAN之間進(jìn)行通信。包含了三種技術(shù)：局域網(wǎng)仿真（LANE）、下一跳解析協(xié)議（NHR1）和虛擬路由。MPOA技術(shù)較好地彌補了IP交換的不足，邁出高速交換堅實的一步。
棗另外，IETF正著手進(jìn)行一項面向大型骨干網(wǎng)的多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）的標(biāo)準(zhǔn)化工作，以建立一個行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，除了IP以外，MPLS還可支持其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它可在多種物理網(wǎng)（ATM、FR、LAN等）上運行，通過RSVP提供QoS保證。MPLS是介于第二層與第三層之間的一種協(xié)議。MPLS將網(wǎng)絡(luò)層（第三層）的數(shù)據(jù)包頭和鏈路層（第二層）數(shù)據(jù)包頭之間插入固定長度的標(biāo)簽，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)標(biāo)簽選擇路由并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這樣就解決了路由表中不同長度的路由表在路由判決時所耗費時間，同時在網(wǎng)絡(luò)中將網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包交換轉(zhuǎn)換到鏈路層實現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)能充分發(fā)揮鏈路層的效率和優(yōu)勢。
棗MPLS實現(xiàn)了第三層數(shù)據(jù)包到第二層的映射，因而可利用MPLS來實現(xiàn)QoS。在應(yīng)用MPLS的網(wǎng)絡(luò)中，可根據(jù)IP層數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類別，將其映射到一些特殊的鏈路層標(biāo)簽上。對于這些特殊標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，鏈路層提供特殊的傳輸通道以滿足這些數(shù)據(jù)包對時延及帶寬的需求。這樣，通過鏈路層定義的特殊標(biāo)簽實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層上不同的QoS業(yè)務(wù)需求。
1.2接入手段的對比棗目前的接入方式，絕大部分是撥號上網(wǎng)，利用普通電話線加調(diào)制解調(diào)器，受線路和模數(shù)轉(zhuǎn)換的限制，網(wǎng)絡(luò)速率最多只能到下行56kb/s，上行33.6kb/s，已經(jīng)遠(yuǎn)不能達(dá)到語音、視頻等實時應(yīng)用的帶寬要求。
棗由于現(xiàn)有的普通電話雙絞線及有線電視同軸電纜占資產(chǎn)的很大一部分，所以在發(fā)展接入技術(shù)時，保護現(xiàn)有投資的考慮使得解決方案各具特點。電信和有線電視運營商根據(jù)已有網(wǎng)絡(luò)，分別擴展新業(yè)務(wù)，結(jié)果是xDSL和HFC接入技術(shù)的相繼出現(xiàn)。
棗對于普通用戶而言，ADSL技術(shù)或許更有價值。它提供非對稱的速率連接，帶寬大約是：下行1.5M-10M，上行20K-640K，具體的數(shù)值取決于線路的質(zhì)量和用戶與接入點的距離。
棗ADSL的不對稱性和高速的下行通道，可以為基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用帶來更高的接入帶寬，大大提高Web瀏覽，文件下載、Web視音頻和基于多點廣播技術(shù)的視訊會議等應(yīng)用的性能，同時，還可以滿足電視會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)和協(xié)同工作等寬帶IP業(yè)務(wù)對帶寬的要求。
棗HFC（Hybrid Fiber Coaxial混合光纖同軸電纜）技術(shù)將對應(yīng)于原來線電視網(wǎng)干線的部分改用光纖技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，而在配線和引入線部分仍然用原來的樹型分支模擬同軸電纜方式，以頻分復(fù)用方式在同軸承電纜上傳送傳統(tǒng)電話、數(shù)據(jù)等雙向業(yè)務(wù)及模擬或數(shù)字視頻等多種業(yè)務(wù)。
棗同軸承電纜入戶后，完成同終端設(shè)備連接的是電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem），理論上連接速度 可以達(dá)到30Mb/s，但實際為10Mb/s左右。原因是網(wǎng)絡(luò)帶寬由許多用戶共用，如同局域網(wǎng)絡(luò)上用戶共享帶寬一樣。但是，由于傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)為單向網(wǎng)絡(luò)（只收看電視），或要進(jìn)行通信，需要雙向網(wǎng)絡(luò)，改造費用大，而且還有反向噪聲漏斗效應(yīng)的抑制問題。
棗隨著光纖鏈路向用戶端的推進(jìn)，如FTTC和FTTB的采用，HFC的現(xiàn)實性將日益昭然。HFC加Cable Modem方案同樣具有廣闊市場，信息家電、機頂盒等正在被廣大用戶認(rèn)可，它們采用的接入網(wǎng)首當(dāng)其沖的就是有線電視網(wǎng)�？梢哉fHFC和xDSL是目前可以采用的兩種主要高速接入手段。
棗在已采用的接入部分，還有很大一部分是原來的數(shù)據(jù)局域網(wǎng)，如以太網(wǎng)等。以太網(wǎng)作為接入網(wǎng)的一種方式，不但性價比很高，而且能為未來的發(fā)展作出鋪墊。在中國，居民住宅分布密集，以太網(wǎng)接入完全可行，而且易擴充、易管理，是一種很好的方案。
棗此外，還有較高速率的無線接入方式和目前被廣泛使用的低速率接入方式。
棗第一個是Hughes Network System的DrectPC可以從同步通信衛(wèi)星上直接將數(shù)據(jù)傳送到用戶的碟形天線上。直接的衛(wèi)星廣播減少了廠商對基礎(chǔ)設(shè)施的投資，但用戶得自己購買所需的衛(wèi)星接收設(shè)備，各種成本比較高，并且安裝接收設(shè)備需要專業(yè)的人員。
棗通過DirectPC訪問Internet的收費將根據(jù)數(shù)據(jù)通信量而定。網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度為非對稱的：上行通信采用傳統(tǒng)的模擬modem通過撥號接通本地的ISP。下行速度為400kb/s，上行的速度為≤33.6kb/s。下行的速度比較快，但與電纜modem或ADSL所能傳輸?shù)乃俣认啾�，還差了一大截。
棗另外一種是局域性多點分布式服務(wù)（LMDS），這是一種雙向數(shù)字式廣播系統(tǒng)。LMDS將會使用1GHz的波段，最高的頻率是28GHz。由于頻率如此之高，所以用戶的碟形天線就可以比DirectPC小。用戶的天線要指向建在附近屋頂或塔頂上的集線站，集線站中有許多用來和網(wǎng)絡(luò)中心通信的轉(zhuǎn)發(fā)器。這個通信中心和有線電視系統(tǒng)的head-end有類似的作用，它處理所有的路徑選擇、線路交換以及橋接到Internet的問題。
棗LMDS是非對稱的系統(tǒng)，正交相移鍵控（QPSK）的調(diào)制方式能產(chǎn)生1.3Gb/s的下行速率和240Mb/s的上行速率。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的要求，LMDS會將許多用戶指定到不同的信道上，每一個信道原本可以傳送32到64MHz的原始帶寬，但由于要處理糾錯以及其它問題，因此真正可用的帶寬只剩下25到50MHz了。用戶需要一個比較特殊的LMDS modem來接到以太網(wǎng)通信接口上。像cable modem一樣，因為可能有很多人同時使用，實際的通信速率將達(dá)不到理論的帶寬。
1.3QoS的保證棗互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀，就好比是縱橫交錯的高速公路網(wǎng)絡(luò)，公路上車滿為患，但不論車輛的任務(wù)是否緊急都沒有優(yōu)先行駛的權(quán)力，一旦進(jìn)入交通高峰大家誰都快不了。我們可以設(shè)想在高速公路上開辟出一條特別車道，允許某些有特殊任務(wù)或需要的車輛在高峰期能以高速在特別車道上前進(jìn)。對于Internet來說，QoS就是這樣特別車道，它為有特殊要求的業(yè)務(wù)提供了服務(wù)質(zhì)量保證。
棗在網(wǎng)絡(luò)阻塞的情況下，幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)包延遲了一個較長的時間之后，就會將這個數(shù)據(jù)分組丟棄。在UDP方式下，發(fā)送方對此是一無所知的，而從目的方的角度來看，其結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)通信中斷了。在TCP的情況下，客戶機在發(fā)出了數(shù)據(jù)分組之后，無法獲得相應(yīng)的確認(rèn)（ACK）消息，于是只好選擇重發(fā)，但是仍然失敗，結(jié)果是放棄發(fā)送。這在電子郵件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的客戶端是經(jīng)常發(fā)生的，尤其是在一個飽和的網(wǎng)絡(luò)上，所以最好的選擇就是將重要和緊急的應(yīng)用分配一個足夠高的優(yōu)先級，從而在很擁擠的網(wǎng)絡(luò)上保持通信暢通。
棗IEEE已經(jīng)在解決以太網(wǎng)上的優(yōu)先機制問題，它為這種服務(wù)機制提供了兩種標(biāo)準(zhǔn)草案：一個是802.1p，即802.1D橋接標(biāo)準(zhǔn)的擴展草案，而802.1D是專門描述如何在MAC層橋上實現(xiàn)優(yōu)先機制的；另一個是虛擬局域網(wǎng)（VLAN）提供的802.1Q草案，其中特別提到了要為以太網(wǎng)增加優(yōu)先服務(wù)機制。
棗IP電話發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，有了許多成功的范例。但是，就其技術(shù)本身來說，仍然有一些問題未能得到很好的解決。
棗第一個是業(yè)務(wù)質(zhì)量問題。在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)條件下，必須在時延和分組丟失之間進(jìn)行權(quán)衡。
棗第二是計費問題。目前網(wǎng)關(guān)可為本地用戶計費，但PC到PC方式尚不能按呼叫計費，而且IP網(wǎng)的實時業(yè)務(wù)計費方式尚無標(biāo)準(zhǔn)。
棗第三是IP地址/電話號碼映射問題。這必須采用動態(tài)分布數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其映射方式也尚無標(biāo)準(zhǔn)。
棗第四，增值業(yè)務(wù)和人機關(guān)系，目前基于PC的電話廳開展多媒體信息檢索、話音郵件、白板書寫、號碼簿服務(wù)等增值業(yè)務(wù)。但由于接入帶寬限制，家庭用戶很難使用。而且為了接收呼叫，PC不能關(guān)機，始終連網(wǎng)，也不能移動或無繩化。此外，使用網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)可用普通電話，使用方便，但增值業(yè)務(wù)實現(xiàn)困難。
棗第五，和現(xiàn)有IN互通問題。這涉及及到如何提供IN業(yè)務(wù)及如何和IN互通。目前ITU和其它標(biāo)準(zhǔn)化組織正在這方面進(jìn)行積極的探索，并提出了一些概念模型。
棗若能較好地解決上述問題，再加上IP電話的諸多優(yōu)勢（如采用壓縮編碼、靜音檢測、統(tǒng)計復(fù)用而帶來的資源節(jié)省，成本大幅度降低；可做完全加密；提供用戶身份認(rèn)證；人機接口智能化；支持先進(jìn)業(yè)務(wù)，在不改變網(wǎng)絡(luò)前提下可擴展成多媒體通信），IP電話的發(fā)展前景將是非常令人矚目的。
棗從市場驅(qū)動來看，IP技術(shù)最好地支持了今后的電信業(yè)務(wù)，包括話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。IP網(wǎng)可快速而靈活地引入新的復(fù)雜的業(yè)務(wù)，而且由于IP over SDH、IP overWDM和IP over optical等技術(shù)的成熟更使IP網(wǎng)容易建設(shè)，使新的運營者容易切入電信業(yè)務(wù)，可結(jié)束電信壟斷。VoIP從長途電話業(yè)務(wù)開始，因為現(xiàn)在的收費政策對VoIP有利。
棗這一切必將導(dǎo)致越來越多的用戶和商用通信設(shè)備轉(zhuǎn)向IP，利用IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)家庭電話、移動電話、尋呼、郵件等業(yè)務(wù)。IP電話只是IP網(wǎng)中的第一個實時通信業(yè)務(wù)，以后會出現(xiàn)其它新業(yè)務(wù)，如可視電話，可視電話會議，遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程工作等。而且VoIP允許新的通信方式，可以提供多媒體內(nèi)容，這將是推動IP發(fā)展的最終決定性因素。
棗下一世紀(jì)的網(wǎng)將可能是主要基于IP的網(wǎng)絡(luò)。IP電話會獲得巨大發(fā)展，分流PSTN電話業(yè)務(wù)。與此同時，ATM電話將投入商用，出現(xiàn)IP，ATM和PSTN互通和互補、話音業(yè)務(wù)和非話業(yè)務(wù)相融合的局面，形成未來的多業(yè)務(wù)網(wǎng)（Mulit-service Network）。
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