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VoIP技術(shù)不僅在固定網(wǎng)絡(luò)中獲得了巨大的成功，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中也在穩(wěn)步前進(jìn)，特別是在向3G邁進(jìn)的今天，可以預(yù)見VoIP在未來(lái)會(huì)成為話音的主流技術(shù)。                 VoIPoW(VoIPoverWireless)即在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的VoIP在有著廣闊發(fā)展前景的同時(shí)，也面臨著一些挑戰(zhàn)，比如QoS和如何有效的利用頻譜等。VoIP在GPRS，UMTS中的應(yīng)用框架和關(guān)鍵技術(shù)，最后再談?wù)勂銺oS的問(wèn)題。   
1、VoIPinGPRS

　　VoIP在GPRS網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，需要解決的2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是頭部壓縮和非標(biāo)準(zhǔn)的TBF。

 

　　1.1頭部壓縮技術(shù)

 

　　IP包頭過(guò)長(zhǎng)是影響其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的一個(gè)重要問(wèn)題，解決這一問(wèn)題的方案是采用頭部壓縮技術(shù)(RFC2508，低速串行鏈路下IP/UDP/RTP數(shù)據(jù)包頭的壓縮)。

　　頭部壓縮技術(shù)的原理是：語(yǔ)音編碼器生成的語(yǔ)音數(shù)據(jù)被逐層封裝成RTP，UDP和IP包。這樣的語(yǔ)音幀頭部長(zhǎng)度達(dá)到40B，但是有效載荷只有15～30B。這樣對(duì)于一個(gè)相同的語(yǔ)音流來(lái)說(shuō)，在連續(xù)的語(yǔ)音包中就有較高的冗余度。要降低這種冗余，必須使用壓縮算法。

　　IETF提供了多種包頭壓縮的標(biāo)準(zhǔn)，cRTP就是最有影響力的一種，他可以將40B的包頭最小壓縮至2B。用cRTP進(jìn)行頭部壓縮，必須維護(hù)上下文信息(Context，即未壓縮的在通路兩端上一次發(fā)送的包頭)，這樣，頭部?jī)H僅攜帶上下文信息的變化即可。但是如果發(fā)生丟包或包被損壞，接收端就無(wú)法正確地更新上下文信息。所以必須提供相應(yīng)的機(jī)制去監(jiān)測(cè)上下文錯(cuò)誤并去修復(fù)他。cRTP可以發(fā)送上下文更新請(qǐng)求來(lái)修復(fù)上下文，但是鏈路上的往返時(shí)間會(huì)影響這種修復(fù)機(jī)制的效率。

　　另一種高效且更適應(yīng)蜂窩應(yīng)用的方法是ROCOO(RobustChecksum-basedheaderCompression)。ROCCO在包頭提供了解壓縮器以及足夠的信息，使得可以在本地來(lái)修復(fù)上下文，即使在多個(gè)連續(xù)的包流失或損壞的情況下也是如此，這樣就消除了cRTP中會(huì)造成一些負(fù)面作用。

　　比較而言，ROCOO比cRTP具有更高的健壯性、壓縮比和容量，正是因?yàn)檫@些壓縮技術(shù)，才使得VoIP成為新的無(wú)線語(yǔ)音業(yè)務(wù)的選擇變得切實(shí)可行。

 

　　1.2非標(biāo)準(zhǔn)的TBF

 

　　TBF(TemporaryBlockFlow)是建立在移動(dòng)站和網(wǎng)絡(luò)之間的臨時(shí)數(shù)據(jù)通道，在理想情況下他的上行時(shí)間為100～150ms，下行時(shí)間為60～100ms。TBF假定大的應(yīng)用數(shù)據(jù)包會(huì)在一個(gè)TBF中發(fā)送，當(dāng)發(fā)送完畢后，他會(huì)釋放。當(dāng)語(yǔ)音包連續(xù)發(fā)送時(shí)，頻繁地釋放和重建。這樣顯然無(wú)法滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用(如VoIP)端到端最小時(shí)延的要求，所以必須對(duì)TBF的釋放機(jī)制進(jìn)行修改。

　　一種選擇是建立一條半永久的TBF，即通話開始建立TBF，通話結(jié)束釋放TBF。在非活動(dòng)狀態(tài)下(如靜音)，分配給TBF的資源可以被別的應(yīng)用復(fù)用。此外，還可以有永久性的TBF，他相當(dāng)于電路交換方式，即給MS分配一條永久性的PDTCH(PacketDataTrafficChannel)。永久性的TBF可以被優(yōu)化，來(lái)使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(realtimedata)和普通數(shù)據(jù)(besteffortdata)仍可被復(fù)用。

2、VoIPinUMTS

　　UMTS(UniversalMobileTelecommunicationSystems)是3G組織提出的全球可漫游的移動(dòng)通信系統(tǒng)。在UMTS中應(yīng)用VoIP，結(jié)果是在UMTS中產(chǎn)生一個(gè)端到端的、高帶寬的IP會(huì)話，這相當(dāng)于為移動(dòng)終端用戶打開一個(gè)多媒體業(yè)務(wù)的集合，而這正是UMTS致力的一個(gè)目標(biāo)。

　　在UMTS中應(yīng)用VoIP，需要下列的網(wǎng)絡(luò)元素：MSCServer，SIPServer，UTRANMG，PSTNMG，SG，HSS，AAA，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中使用SIP作為呼叫控制協(xié)議。

　　MGC通過(guò)H.248來(lái)控制MG，同時(shí)他也完成SIP和ISUP的信令轉(zhuǎn)換。UMTS使用GPRS來(lái)傳輸數(shù)據(jù)流，對(duì)于語(yǔ)音他使用GPRS隧道協(xié)議GTP(GPRSTunnelingProtocol)，這是針對(duì)分組交換移動(dòng)終端的，移動(dòng)性問(wèn)題可以通過(guò)GPRS協(xié)議來(lái)解決。用戶的個(gè)性業(yè)務(wù)可以通過(guò)兩種方式提供給虛擬家庭環(huán)境(VHE)，一種是在SIPServer上開發(fā)SSP，并把SIP的呼叫狀態(tài)模型映射到IN/CAMEL狀態(tài)模型(IN的移動(dòng)版本，CustomizedApplicationforMobileNetworksEnhancedLogic)，這種SSP叫做SoftSSP，這樣VoIP就可以支持INAP和CAMELApplicationProtocol(CAP)，當(dāng)IN業(yè)務(wù)需要時(shí)就可以觸發(fā)給SCP;另一種則是通過(guò)強(qiáng)大的第三方呼叫控制機(jī)制來(lái)定義新業(yè)務(wù)，如CGI和CPL(CallProcessingLanguage)。

　　除了上述的網(wǎng)絡(luò)元素和協(xié)議外，AAA(Authentication，AuthorizationandAccounting)功能也是必備的。使用AAA功能可以滿足多個(gè)目的，如用戶的安全性、QoS和帳戶/計(jì)費(fèi)框架。AAA可以在自治域中為SIP呼叫建立提供QoS，也可以在用戶帳戶信息的基礎(chǔ)上來(lái)計(jì)費(fèi)。OSP(OpenSettlementProtocol)協(xié)議可以被業(yè)務(wù)提供者用來(lái)授權(quán)和計(jì)費(fèi)。IPsec協(xié)議用來(lái)為IP電話網(wǎng)關(guān)授權(quán)。許可控制策略可以用COPS(CommonOutsourcingProtocolService)作為許可策略。QoS策略可以被策略對(duì)講服務(wù)器安裝到路由器(push方式)，也可以由邊緣路由器向策略對(duì)講服務(wù)器來(lái)詢問(wèn)(pull方式)。

3、3G中VoIP的業(yè)務(wù)質(zhì)量