话音/数据网络

话音和数据联网讨论将话音和数据通信合并在单一网络中的趋势和技术。它是更广泛的“多业务联网”概念的一部分,多业务联网是指将所有通信类型合并到单一网络中。实际上说,单一网络是指基于数据分组的IP内部网、因特网或提供类似于因特网服务的特殊服务提供商网络。在下面还会提到组合话音和数据的一些其他方法,但一般趋势还是基于IP的话音和数据联网。

具有讽刺意味的是,虽然发展基于IP的多业务网络是一种趋势,但IP却是支持实时多媒体的功能最差技术。IP是没有QoS(服务质量)的尽力业务。其他技术,如ATM则更适用于实时通信,这些技术将在后面讨论。但IP网络和因特网仍然是目前最普及、分布广泛、运营相对便宜的网络,并且在添加新的应用程序、协议和业务时具有极大的灵活性。它的大多数QoS问题(主要是延迟和缺少弹性)正在通过对实时通信(如话音)进行分类和对其赋予高于其他通信的优先级而得到解决。

在企业或广域中综合话音和数据的主要目的是：

•创建端对端的“数据上的话音”连接以启用VoIP(VoIP话音)。VoIP运行在基础网络层之上并支持分布式应用程序。

•在广域中,通过将办公室间和长途电话呼叫转移到更有效和便宜的数据分组交换网络(帧中继、ATM或因特网)中来降低电话费用。这一方法被称为“长途话费回避”。该方法在进行跨国通信时尤其有意义。

•将企业的话音和数据网络合并到更易于维护的单一网络中。

•启用新的CTI(计算机-电话集成)应用程序。CTI讨论将电话和电话应用程序放入PC和手持设备中。有一些包括交互话音响应、基于网络的传真服务(包括按需传真和返回传真)、统一消息传送、主叫方信息等的例子。请记住,通信公司只传输话音的网络已经束缚了传统电话业务的发展。

支持数据分组电话的一个最具有说明力的原因就是传统电话系统的业务局限性。交换机大多数具有嵌入式呼叫控制功能和业务逻辑。因此要想添加新业务将很困难。相反,新业务却很容易添加到IP电话中,因为用户只要将新电话应用程序添加到其计算机中就可与运行同一电话应用程序的用户进行通信。而网络没必要支持这些服务,网络所做的只是传输数据分组。

传统的线路交换网络基于复用TDM线路的64kbit/s线路。这些线路之所以效率低的原因是,即使线路不用时也保留时隙,从而浪费了带宽。另外,信道缺少处理视频和高级数据业务所需的带宽。与之相比,数据分组交换网络的效率要高得多。来自很多源的数据分组在复用前已被统计好数量,这样就不会浪费带宽(就像TDM中的空时隙)。因此既共享了带宽又降低了费用。可以将很多不同的通信方式合并到同一网络中,这些通信方式有话音、视频、电子邮件、语音邮件、呼叫中心业务、Web访问等。数据分组网络,尤其是因特网,分布广泛。很多设备是可访问的,其中包括计算机、手持设备、信息器具、无线便携设备和电话。



话音和数据模型
关于话音和数据联网的讨论所涉及的领域主要有两个。第一个是专用话音网络。第2个是数据网络,组织机构想要将话音放入互连其办公室的数据网络中,这样可降低话费特别是用于远程办公室的话费。执行这一功能的技术将在下面各节中进行说明。

可以将下列情况视为话音和数据范围:

•组织机构建立专用WAN以在远程办公地点之间传送话音呼叫。在内部,话音和数据由各个网络分别进行处理。

•IP电话被引入企业中,用于在内部用户之间和在专用WAN上传送某些话音呼叫和会议。

•随着新公共数据分组网络风行传输话音和新协议的在线使用,通过因特网或通过为传送基于数据分组的话音而最优化的专用公共网络进行处理的话音呼叫越来越多。

•IP电话应用程序可以增强,从而大大超过旧PSTN所提供的简单业务范围的局限。

VoIP在协议栈的第3层运行并且是独立于媒体的。换句话说,通过实施VoIP,人们可以随意使用任何基础的第2层LAN或WAN技术,　其中包括ATM和帧中继。

VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP的另一个优势是它启用端对端电话服务。ATM和帧中继是在WAN连接端终止的技术。VoIP运行在上一层中,包含端到端的所有基础网络技术。




PBX(专用小交换机)和综合接入设备
PBX位于用户住地的数字或模拟电话交换机，用来连接专用电话网和公共电话网。传统的PBX是一个机箱,它在企业内部的员工之间路由电话呼叫并将外线呼叫路由到PSTN。用户通常拨9可拨到外线。内部电话通过线路交换模拟线路连接到传统的PBX中,而PBX通过数字化的干线(T1、T3等)连接到PSTN中。一个T1线路具有24个基于TDM的信道,这意味着它同时支持24个呼叫(一个信道用于信令)。DID(直接拨入号码)是分配给每个内部电话的实际电话号码。PBX可以包含各种电话业务,其中有语音邮件、等待电活接通队列(并播放音乐)和为拨入用户提供按键式选择菜单的IVR(交互式话音响应)。

支持“数据上的话音”的新PBX和IAD(综合接入设备)设计可以两种方式之一进行配置,如下所述。注意在这两种情况中,可以将PBX/IAD连接到PSTN中或通过T1干线或数据分组交换网络(因特网、帧中继或ATM)连接到外部站点中。图V-4阐释了可用的配置,包括通过线路交换模拟线路连接到PBX的内部电话及通过企业数据网络上的数据分组话音连接到PBX的因特网电话。

 

 

 

 

 

 

图V-4数据网络模型上的话音




ATM上的话音(VoATM)
ATM是一种信元交换技术,它自然同时支持很多呼叫和数据传输的多路复用。ATM提供电路仿真,或者是永久的,或者是交换的。可以在远程站点之间建立ATM永久虚路以仿真租用线路。ATM交换虚电路可用于临时连接,就像通常的话音电话呼叫情形一样。

传送ATM话音通信的技术称为VoATM或VToA(ATM上的话音电话技术)。后者实际上是一个ATM论坛工作组的名称。该规范定义了ADPCM话音压缩和无声抑制及ATM话音的分包。传输ATM话音的最常见方法位于ATM适配层1(AALl),该层支持CBR(恒定比特率)服务。CBR服务产生比特流。最多可达248个话音呼叫可通过lMbit/s的ATM虚电路被多路复用。

VoATM方式可以解决话音与数据共享DSL传输带宽的问题，其原因有二：一是ATM已用作DSL的第二层传输协议标准；二是ATM采用固定长度的数据分组，这种小的分组是理想的话音传输载体。由于小的数据传输分组在线路上快速传送，用于话音通信方式时不会使用户有延迟或失真感。而且，由于ATM完全设计成在一条线路上综合传送多种业务，它允许话音和数据有效地利用传输带宽。




VoATM方式的主要优点
（1）由于ATM适配层(AAL)的支持，ATM能够对不同类型的业务动态分配带宽。

（2）不需要改造现有的设备，而只需在用户住所安装下一代综合接入装置(NG-IAD)，并在中央局安装话音网关即可。

（3）从电信公司和用户的角度看，VoATM方式还有第三个优点，即在VoATM方式下，使用仅支持话音连接的同一条双绞线，除提供数据业务外，还能提供24条电话线路。也就是说，电话公司可以比以往电话服务费低得多的价格，为用户提供捆绑式的话音和数据业务。




帧中继话音(VoFR)
对于“长途话费回避”和避免通过PSTN进行呼叫所固有的话费节省来说,帧中继话音通是另一种被认为很有用的技术。帧中继提供了任意点到任意点的交换或永久虚电路以便组织机构可以在其远程办公地点之间创建专用WAN。对于话音帧中继的访问由VFRAD(话音帧中继访问设备)处理。“帧中继论坛”已经开发了帧中继话音标准FRF.l1。该标准定义了如何通过帧中继网络传输压缩的话音数据。它假定话音可以进行大幅度地压缩并使用低于8kbit/s的带宽(与未压缩的数字化话音的64kbit/s形成对比)。FRF.11允许不同供应商设备之间的互用性。




DSL（数字用户线）话音
很多中小型企业正在使用DSL以满足其业务访问的需要。使用VoDSL技术可能将话音和数据合并到DSL线路中,该技术对话音进行编码并将其复用到使用诸如ATM或IP等协议的DSL线路中。VoDSL提供了将话音和因特网访问组合到本地环路上的方法。可以使用多达16个话路。VoDSL配置包括一个对话音编码的接入设备,并将话音传送到电信公司中心局的DSLAM(DSL接入复用器)中。话音和数据被封装在ATM信元中,在网络上它们被分离传送,话音被发送到电话交换机中而数据被路由到因特网中。

VoDSL不仅可以用于现有的DSL和T1／E1上，也可用于有线电视网的铜缆、宽带无线网等多种接入网上。VoDSL能在一条铜线上提供4至24路话音和永久在线的高速数据接入。它较适合中小型企事业单位用户新建立起来的ADSL／SDSL网络，并能在此基础上发展其业务。

VoDSL的三个优点：

•原来的一对电话线路现在可以支持话音和数据的综合传输，支持最多16（甚至24）路同时通话；

•动态的带宽分配（话音业务优先）最大限度地提高了线路利用率；

•在保留原有话音业务和话音接入上没有任何信令和控制方面的技术问题。




电缆话音
与VoDSL一样,电缆话音网络(旧的CATV网络)也对通过访问链路向家庭和小型商业用户提供话音业务感兴趣。过去,电缆网络是单向的,只向用户传送电视广播。最近,电缆网络提供商将其网络升级为支持双向传输-主要使用户可以访问因特网。由于电缆网络支持IP,因此它也允许话音,尤其是IP电话。