良好整合軟硬體滿足VoIP設備開發需求

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語音/數據網路的整合是未來幾年通訊產品的成長焦點之一，其中最具成長潛力的當屬VoIP，從五年前開始，VoIP已逐漸從一種不成熟的技術迅速成為成熟的、普及的新興應用，在企業級和電信級領域中，VoIP正在迅速發展，而且其成長態勢也進一步擴展至其他通訊相關領域。

今天，40%以上的PBX線路均支援IP網路，像英國電信這類的電信公司，正著手將他們的所有電信網路改造為以IP為基礎的網路，IP語音的通訊量也已大幅提升，這些實例都說明了未來的語音通訊將朝VoIP方向發展。

雙模蜂巢式網路；語音Wi-Fi或WiMax；寬頻語音如xDSL、寬頻纜線、光纖到家(FTTH)；IP電話和視訊IP電話等新興應用領域則將持續刺激此一新技術的發展，最終，基於IP網路的語音傳送技術將迅速取代已經有30年發展歷史，目前廣泛使用的成熟技術－TDM。

要在短時間內以最新產品促成這些新興技術的發展，必須要投入巨額資金。這種投資不是對現有成熟產品的投資，而是對先進技術長期性需要緊隨技
術發展趨勢的投資。由於對各種VoIP功能的標準情況目前尚不明確，因此，緊跟著最新技術的發展趨勢對能否提供良好VoIP產品及服務來說至關重要。

對服務供應商或設備製造商來說，選擇一個既具有能夠支援大規模生產的硬體，而且具備能滿足該市場日新月異更新標準或提升功能之軟體的
VoIP半導體供應商，是開發VoIP產品時最值得關注的問題。本文詳細描述了VoIP的主要功能，在實際操作時可能會面臨的技術挑戰，以及因應之道。

VoIP主要功能

當透過IP網路傳送語音時，VoIP技術的主要障礙來自於語音延遲、抖動和數據封包丟失。雖然主要用於透過IP網路傳輸的數據通訊業務對上
述問題並不敏感，但對語音通訊來說，這些因素可能會導致非常嚴重的問題，例如，若語音封包延遲或丟失，則受話的一方將無法獲得完整方資訊。為解決上述問
題，需要一些特定的VoIP軟體來協助改善整體功能，以更可靠的方法傳輸封包交換網路中的語音串流。

語音編碼
將PCM(G.711)語音串流編碼成封包是VoIP設備的首要目標。這項任務也能透過採用諸如G.723.1A和G.729A/B等較低位元速率的音訊
編碼器來實現，運用編碼功能節省頻寬。現在，許多公司都開發出各種新的音訊編碼器，根據各種應用予以標準化，如用於無線通訊的AMR和WB-AMR等，以
節省更多頻寬(如在4KbpsLBR以下)，或是提升整體語音品質。

回聲消除
VoIP的另一項重要功能是回聲消除。良好的回聲消除是提高VoIP語音品質的關鍵。由於數據封包網路固有的延遲，通常在TDM網路中聽不到的回聲會在
VoIP應用中成為一個主要問題。由於G.168標準(目前版本為G.168-2004)的不斷發展且制定迅速，收斂回聲消除演算法和建立良好回聲消除的
追蹤模型遂成為當務之急。

訊息封包 根據RFC 3550，將語音封裝到RTP封包內是VoIP設備的主要功能之一。現在，定義新型被壓縮介質的新型有效載荷，以及冗餘和其他支援更可靠訊息封包的操作類型正在不斷被定義中。

傳真和數據機的支援 電話線不僅可傳送語音訊息，還能傳送數據資訊。傳真與數據機對封包網路的損壞更加敏感，因此，可靠的T.38傳真轉送就成為不可或缺的要素。通常，數據業務是採用G.711(PCM)編碼進行傳輸。

訊號傳輸 傳統PSTN的訊號必須被轉換並重新發送。因此，DTMF、呼叫者識別和呼叫進行音訊(如忙錄音或播號音)等訊號必須要能被檢測和產生。

圖：AudioCodes的FXO PSTN線路SIP/H.323 IP電話系統單晶片結構圖

語音品質強化 要克服抖動和數據封包丟失等網路損壞情況，必須採用最適合的抖動緩衝機制。這項技術可最大限度地減少語音延遲，同時維持緩衝以避免遺漏數據封包。先進的數據封包遺失修補(PLC)機制可以在語音數據封包遺失的情況下仍然維持一定水準的通話品質。

協議堆疊
成熟的H.323和MGCP/MEGACO標準或一些新制定且正在完善中的SIP標準對呼叫建立和控制進行了詳細規定。當VoIP採用系統單晶片時，這些
協議堆疊也須由供應商提供。當上述標準(特別是SIP標準)還沒有達到最終確定的情況下，保證協議堆疊可不斷更新和維護是非常重要的。

正如目前的市場所顯示的，先進的VoIP處理軟體正處於不斷變化和發展中，而像加密和多方通話等其他功能也正不斷增加中，VoIP供應商必須隨時關注VoIP市場的發展動向，持續制定並完善標準。

VoIP晶片的軟硬體平衡

在選擇VoIP晶片供應商時，原始設備供應商最常犯的一個主要錯誤是將VoIP晶片視為其電路板上的另一個硬體。毫無疑問的，VoIP設備的硬體是非常重要的，在為你開發的VoIP設備選擇晶片時，有幾點必須特別注意：

1. 晶片是否具有足夠的處理能力以完成上述的訊號處理，同時還要保留一定的餘量以備日後改進或增加新功能；

2. 矽晶片可以由多個晶圓廠生產，以確保在一家晶圓廠產能不足時不影響供貨。

3. 矽晶片製造商是否足夠可靠，這些供應商是否能大量供貨，並同時保證晶片品質均有良好的歷史記錄。

這些原則適用於任何一家晶片供應商。而在檢查供應商的軟體能力時，則應該特別注意以下幾點：

1. 供應商是否擁有自行開發軟體的技術，而不用依賴於第三方供應商提供軟體，從而減少由於使用多種來源的軟體所導致的風險增加；

2. 供應商的VoIP軟體是否經過大量客戶長期的現場應用考驗。儘管許多供應商都聲稱他們的產品已經過現場驗證，但事實上，真正經過考驗的並不多。

3. 軟體功能是否齊全。持續追蹤市場和技術的發展趨勢能夠迅速更新軟體，以滿足新需求。

4. 在惡劣的網路環境下是否仍能維持較高的語音品質。供應商應該提供在經過授權之實驗室中進行的測試報告。

5. 供應商是否致力於將VoIP技術應用於廣泛的產品領域，並有長期發展的產品規劃藍圖，如此將確保軟體能不斷進行技術更新，並緊跟著市場潮流。

能夠滿足上述原則的公司將能更有效地向客戶提供最新功能和軟體。在數年前就宣佈已開發出VoIP晶片的廠商中，目前僅有一小部份取得了成功，如德州儀器(TI)和AudioCodes。這些公司正致力於開發更多VoIP產品，並為現有產品增添新功能。

為VoIP矽晶片選擇適合的合作夥伴將大幅提升產品在競爭激烈但充滿潛力的市場上取得成功的可能性。

作者：Shaul Weissman

CMBU經理

AudioCodes公司