VoIP技术在企业中的应用优势

企业成本控制始终是棘手的问题，然而多数企业依然依赖电话通讯，尽管普通IP电话的资费有所降低，但对于通话量大的企业而言，话费的确是不小的成本投入。为此，VoIP技术被广泛在企业中采用，它是为解决低成本通话而诞生的一种通讯技术，特别是随着互联网的普及，很多企业慢慢开始转入网络业务，大多数企业为了减少开支转向VoIP技术，在进入2008年之后，VoIP将成为大多数企业通信的主要方式。

一、VoIP网络电话的特点

VoIP即Voice over Internet Protocol的缩写(也称因特网语音或网络电话)，实际在1995年，以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，就是VoIP网络电话的前身，与传统电话相比，VoIP网络电话具有技术上的应用优势，传统电话是以类比的方式进行传送，语音需要先转换为讯号，然后再通过铜缆将声音传送到对方，这种方式采用的是模拟信号技术，信号是经过高失真压缩的，模拟信号容易受到外界因素干扰，很难避免信号失真的问题，此外，传统电话只能实现电话-电话的通讯服务，这对于以网络业务为主的企业带来很多不便。

图1，VoIP网络电话的市场潜力

VoIP网络电话是通过互联网协议进行语音传送，采用的是数字传输技术，其原理是先对语音信号进行编码数字化，压缩处理成压缩帧，然后转换为IP数据包在IP网络上传输，从而完成语音通话的通讯业务。VoIP在网络上传输的是包含语音信息的数据包，可以进行低失真压缩，这些数据包只要被对方收到并按约定的规则还原为语音信号，失真度一般都比较小，通话质量比较好，此外，VoIP网络电话还具备了PC to PC、IP to PSTN、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等多种通讯模式，可以满足企业的不同通讯需求。VoIP网络电话还具有低资费的优势，企业用户从此可以享受到更便宜的通话及多媒体加值服务。

图2，网络电话在企业中的应用

二、VoIP技术的通讯模式

早期的VoIP解决方案相对复杂，功能也相对单一，由于技术不断进步，VoIP技术融合了更多的通讯功能，其中包括基于Web的PC-PC电话、独立VoIP提供商提供的宽带电话、融合WLAN的Wi-Fi无线IP电话、集通信/视频/数据/传真服务器于一体的综合通讯业务等。对于PC-PC电话，这类业务基本都是免费的，或者需要用户支付少量使用软件的版权费，但在通话过程中不需要支付任何费用，在这类业务中，用户一般需要登陆专门的web站点或者在计算机中安装通讯软件，使用时通过耳麦即可进行通话，它的缺点是无QoS保障，也不能与PSTN网的用户连接。

图3，基于Web的PC-PC通讯方式

独立VoIP提供商提供的宽带电话，指的是必须基于传统电信运营商的宽带网络为用户提供服务，比如用户可以通过宽带接入Internet服务器进行拨号，被叫方一般是PSTN用户，这种形式，通常是PC-Phone的IP电话，或者通信双方都是类似SIP电话的智能终端相互进行拨号，另外就是运营商为用户提供IP电话机，然后采用包月制方式为用户提供业务，使用时通过宽带接入网实现端到端的通话，IP电话机相当于硬件化的IP电话客户端软件，呼叫寻址、路由及呼叫控制由专门的服务器负责(如软交换机、SIP服务器)，这是目前国内应用比较广泛的VoIP解决方案。

图4，网络电话在大学校园的应用

随着VoIP技术的不断进步，一些功能更强大的VoIP产品也崭露头角，比如很多大型企业使用的媒体交换机，它集成了语音、数据、传真、视频应用和IP语音电话，融合了Internet网关(包括交换和路由)和PBX(包括线路接口、模拟线路、自动话务员、语音信箱和自动话务分配等)功能，并支持视频电话，为企业级通讯需求提供了一种既经济又容易扩展的解决之道。对于很多企业而言，组建无线网络已经是迫在眉睫，此时VoIP+WI-FI就成了一种新生技术，利用无线技术接入到网络电话中，通过网络传输通话语音，为商务人士省下巨大的长途话费之余，还能提供了移动的便利.

图5，基于媒体网关与无线的VoIP方案

三、VoIP的技术通讯原理

从实现原理的角度来看，VoIP是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。为了在一个IP网络上传输语音信号，VoIP需要几个元素和功能，其中包括语音到数据转换、原数据到IP转换、IP信号传送、IP包到数据转换、数字语音转换为模拟语音几个过程。语音到数据转换其实就是对模拟语音信号进行8位或6位的量化，然后送入到缓冲存储区中，接下来需要对原数据进行IP转换，此时对语音包以特定的帧长进行压缩编码。编码后将4个压缩的帧合成一个压缩的语音包送入网络处理器，网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后，通过网络传送到另一端点，一站一站地转发到VoIP设备。

图6，VoIP网络电话的传输过程

VoIP设备接收IP数据并开始处理，网络级提供一个可变长度的缓冲器，用来调节网络产生的抖动，该缓冲器可容纳许多语音包，随后解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，在数据包的处理过程中，去掉寻址和控制信息，保留原始的原数据，然后将原数据提供给解码器。最后由播放驱动器将缓冲器中的语音样点取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率播出。在这个过程中，语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程。

图7，数字语音转换为模拟语音

　　四、VoIP网络电话的不足

尽管VoIP技术让网络电话得以应用，但目前依然存在很多不足，首先就是初期的投入成本高，从传统电话转入到VoIP网络电话，企业必须要购买新的设备甚至新的电缆线，比如需要能够执行802.1无线标准的交换机，交换机还需要配置线内供电技术(802.3af标准)，需要购买具有VoIP功能的路由器和IP电话机，而且可能需要增加IP网络带宽，这些费用并不低，这还不包括网络设计、安装和维护合同的费用。即便是部署好后，不仅如此，培训员工以及改善服务质量也需要大把的预算，总体维护和管理费用也很高，很多国内企业并不具备这样的条件，导致VoIP在企业应用现状上不够强势。

图8，VoIP应用需要投入昂贵的设备

由于VoIP技术的自身特点，与仅仅需要电话交换设备、布线和电话机的数字网络不同，VoIP增加了数据网络的复杂性，往往会带来很多可靠性的性能，比如重新启动路由器或交换机会使电话掉线。同时，由于与网络连接，VoIP同样会受到网络黑客的攻击，通话内容有时会被窃听，或者实施大规模拒绝服务攻击瘫痪一个电话号码，使得企业蒙受没有必要的损失。尽管VoIP具有技术优势，但目前还难以发挥出来，比如在PC上使用耳机配合软件进行VoIP服务时，Windows系统没有提供有效的优先处理语音线程，消除电话的回声也非常困难。而在设计不佳的网络上使用VoIP电话，也会出现颤音、回声、失真等问题。

图9，Phone-Phone依然依赖互联网

五、如何部署SIP VoIP方案

虽然VoIP会给网络带来负担，并存在语音质量、可扩展性及服务质量(QoS)等问题。但如果能够合理的部署策略，就可以最大限度发挥VoIP的技术优势。VoIP采用了H.323、MGCP及SIP三种标准协议，SIP技术基于现在的因特网系统，接入方便、覆盖面广，需要的设备也非常简单，因而很多通讯公司相继推出支持SIP的IP电话机，VoIP通讯产品都采用SIP协议作为传输语音数据包的协议，因而，使用SIP设备部署VoIP方案是最明智的选择，比如电话到电话、电脑到电话、传真到传真、传真到传真信箱、传真信箱到传真机、传真信箱到网页、PC文件(Excel、Word、E-mail)或图像到传真机、多点视频会议系统、网页电话等，都是SIP比较好的应用方式。

图10，基于SIP协议的VoIP网络方案

SIP VoIP电话的资费非常便宜，特别适合企业用户打长途电话，但要部署SIP VoIP网络方案，必须具备两个前提，一是有宽带接入，电话接收都是通过宽带网络传送，二是要有模拟电话适配器(ATA)，购买适配器后，用户进行注册，得到所提供的普通电话号码，系统在数据库内把该用户号码与IP地址绑定。客户端使用支持SIP协议的电话或者具有相关电话功能软件的电脑。当一端开始拨号时，系统将从数据库中获取与这个号码绑定的IP地址，接着双方就可以通过因特网或者PSTN网直接通话。另外，如果要为SIP VoIP网络获得市话网络，用户必须申请中继线路。

图11，VoIP网络电话的参考资费

来源：中国IT实验室