二、VOIP服務質量的保證
a) RSVP
傳統的電話業務使用模擬技術，最大缺點是隻能夠在專用的網絡上進行傳輸，通話雙方之間的電路被獨佔。所以傳統電話業務的成本較高，並且其業務範圍也受到了地域的限制。
IP電話由於不受電路交換方式的限制，可以將電話的功能及業務推向一個新的發展階段。Voice over IP (VoIP) 使路由器能夠通過 IP 網絡傳送實時語音數據流(例如語音電話和傳真)。
在企業網絡中推廣IP語音技術有很多優點，例如可以控制數據流量，保證語音質量，充分利用企業租用的數據線路資源，節省長途話費等等。企業使用IP語音技術可以將語音、數據和多媒體通信融合在一個集成的網絡中，並在一個企業解決方案中，把專網和公網連接起來。
一個只有兩個辦公室的小公司，決定將Voice over IP 集成到現有的IP網絡。因爲VoIP是一種實時性要求很高的應用，爲了成功使用VoIP，應有一個性能較高的端到端網絡。仔細調整網絡，使之能合適地支持VoIP 有關的一系列協議和功能，符合服務質量(QoS)、通信形式等要求，以保證語音連接的可靠性。爲了配置IP 網絡用於傳送實時語音數據流，需要考慮整個網絡的情況，然後選擇和配置合適的QoS 工具對在網絡上的語音傳送進行優化，這些工具包括：資源保護協議RSVP、Multilink PPP with Interleaving、RTP Header Compression、Custom Queuing、Weighted Fair Queuing等。公司採用資源保護協議RSVP(Resource Reservation Protocol)來提供通信質量保證。
該公司使用的是Cisco 2600 路由器，需要對路由器進行配置，使之支持語音端口。一般來說，語音端口命令定義相應的語音端口的信號類型特性，Cisco 2600 系列的語音端口支持三種基本的語音信號類型：FXO（長途交換電話局端口）、FXS（長途交換工作站端口）、E&M（"RecEive and TransMit" 端口或"Ear and Mouth"端口）。在大多數情況下，要在現有的IP網絡上傳送語音數據，對配置FXO和 FXS 端口，可使用語音端口命令的默認值。公司採用通過RSVP的 FXS-to-FXS 連接實現VoIP應用。
整個網絡配置如圖， 一部普通電話已經連接到路由器 RLB-1上，因此該路由器已經同時被配置爲一個原有電話服務（POTS） 對等端和一個VoIP 對等端。路由器 RLB-w 和路由器 R12-e 建立了兩個辦公室之間的廣域網連接。因爲有一個POTS 電話設備連接到路由器 RLB-2上，它同樣被配置爲一個POTS 對等端兼VoIP 對等端。在本例中，只有呼叫端(路由器 RLB-1)需要RSVP。該路由器設置命令如下：
hostname rlb-1
目的 命令 建立 voip 撥號對等端： dial-peer voice 10 voip
定義相應的電話號碼和IP地址： destination-pattern +4155554000
sess-target ipv4:40.0.0.1
請求RSVP： req-qos guaranteedDelay
建立pots 撥號對等1： dial-peer voice 1 pots
定義其相應的電話號碼和voice port： destination-pattern +4085554000
port 1/0/0
配置串行端口 serial interface 0/0： interface Serial0/0
ip address
no ip mroute-cache
配置 RTP 報頭壓縮： ip rtp header-compression
ip rtp compression- connections 25
在該端口上激活 RSVP： ip rsvp bandwidth 48 48
fair-queue 64 256 36
clockrate 64000
router igrp 888
network
network
network 40.0.0.0
由於Cisco始終堅持開放的IP電話戰略，從數據包基礎設施層、呼叫控制層到業務應用層，每層都可以通過開放、基於標準的接口連接。因此這樣的VoIP解決方案可以跨越骨幹網和接入技術差別，爲不同的企業開展
VoIP應用帶來方便。VoIP模塊可以不斷添加，可節省很多投資，其靈活性和模塊化結構使得企業可以不斷提供要求更高的服務。
b) 編碼技術
語音編碼是數字化語音傳輸和存儲的基礎技術。與模擬語音相比，使用語音編碼技術的數字語音傳輸和存儲系統，具有可靠性高、抗干擾能力強、便於快速交換、易於實現保密和價格低廉等優勢。因此，它在通信系統中所佔的比例不斷提高。這些實際應用推動了語音編碼、特別是低速率語音壓縮編碼的發展。壓縮後的語音用於傳輸，可以降低每路話音所需帶寬，在同樣的帶寬內傳輸更多路語音；壓縮後的語音用於存儲，可以節約空間，提高存儲語音長度，降低成本。因此，研究人員多年來一直致力於在保持重構語音質量的前提下，提高語音壓縮效率的研究。
一般來講，語音編碼的輸入語音是"電話質量"的語音，帶寬限定在300-3400Hz之間。從模擬語音中獲得這樣的輸入語音，需要進行的處理有抗混疊低通濾波、8kHz採樣和16位A/D變換等。經過這一系列處理，模擬語音轉化爲速率爲128kb/s的數字信號，作爲語音編碼器的輸入。
語音編碼的目的，是在給定的編碼速率下，使得從編碼後的語音恢復出的重構語音的質量儘可能高。提高壓縮效率的基本途徑在於利用語音信號中的冗餘度和人耳的聽覺特性。
衡量一種壓縮編碼算法的主要指標，包括編碼速率、語音質量、複雜度等。對應用於通信的語音編碼器，衡量的指標還包括延遲和抗誤碼等。
評價語音編碼質量的方法包括客觀評價和主觀評價兩類。對中、低速率的語音編碼算法，客觀評定方法常常很難反映人對語音質量的感受，因此主要使用主觀評定方法。常用的方法有平均意見（Mean Opinion Score，簡稱MOS）分、判斷韻字測試（Diagnostic Rhyme Test，簡稱DRT）、判斷滿意度測量（Diagnostic Acceptability Measure，簡稱DAM）等。
算法的複雜度包括兩個方面，運算複雜度和內存要求，它們影響算法硬件實現的代價。運算複雜度通常使用MIPS（million instructions per second）來衡量，內存用byte或kbyte來衡量。
目前的各種語音編碼算法，主要可以分爲三類：第一類是波形編碼，力圖使重建語音的波形保持原始語音的波形形狀，如PCM和ADPCM等。第二類是參數編碼，通過提取、編碼語音的特徵參數，保持重建語音的可懂度，如LPC-10e等。第三類是混合編碼，結合了上述兩種方法的優點，能重構高質量的語音，如矢量和激勵線性預測和碼激勵線性預測（CELP）等。
語音壓縮算法標準：
國際電信聯盟（ITU-T）以及其他機構制定了一系列的語音壓縮算法的標準。
|
制定 組織 |
標準 |
速率(kb/s) |
算法 |
|
ITU-T |
G |
64 |
PCM |
|
ETSI |
GSM |
13 |
RPE-LTP |
|
TIA |
IS54 |
8 |
VSELP |
|
RCR |
PDC全速率 |
6.7 |
VSELP |
|
Inmarsat |
Inmarsat-M |
4.15 |
IMBE |
|
DoD |
FS1015 |
2.4 |
LPC |
語音壓縮的應用：
隨着現代通訊的蓬勃發展，特別是電話業務和移動電話的普及，語音壓縮技術必將得到更爲廣泛的應用。加之互聯網上的語音業務的迅猛發展，語音壓縮技術的應用領域也將不斷擴大。
包括各種場合下記錄語音的數字監錄設備，例如銀行、汽車、飛機、輪船等處的語音記錄設備。特別是存儲設備容量不夠大或是需要記錄長時間、大數據量的情況。
在各種重點考慮節省信道的通信應用中，可以得到廣泛應用，例如IP電話、保密通信、軍用特殊信道通信和高成本衛星信道通信等。
在Internet上將語音壓縮打包，通過電子郵件的方式傳輸，可以儘量減少傳輸的數據量，從而節省了成本。