二、VOIP服务质量的保证
a) RSVP
传统的电话业务使用模拟技术，最大缺点是只能够在专用的网络上进行传输，通话双方之间的电路被独占。所以传统电话业务的成本较高，并且其业务范围也受到了地域的限制。
IP电话由于不受电路交换方式的限制，可以将电话的功能及业务推向一个新的发展阶段。Voice over IP (VoIP) 使路由器能够通过 IP 网络传送实时语音数据流(例如语音电话和传真)。
在企业网络中推广IP语音技术有很多优点，例如可以控制数据流量，保证语音质量，充分利用企业租用的数据线路资源，节省长途话费等等。企业使用IP语音技术可以将语音、数据和多媒体通信融合在一个集成的网络中，并在一个企业解决方案中，把专网和公网连接起来。
一个只有两个办公室的小公司，决定将Voice over IP 集成到现有的IP网络。因为VoIP是一种实时性要求很高的应用，为了成功使用VoIP，应有一个性能较高的端到端网络。仔细调整网络，使之能合适地支持VoIP 有关的一系列协议和功能，符合服务质量(QoS)、通信形式等要求，以保证语音连接的可靠性。为了配置IP 网络用于传送实时语音数据流，需要考虑整个网络的情况，然后选择和配置合适的QoS 工具对在网络上的语音传送进行优化，这些工具包括：资源保护协议RSVP、Multilink PPP with Interleaving、RTP Header Compression、Custom Queuing、Weighted Fair Queuing等。公司采用资源保护协议RSVP(Resource Reservation Protocol)来提供通信质量保证。
该公司使用的是Cisco 2600 路由器，需要对路由器进行配置，使之支持语音端口。一般来说，语音端口命令定义相应的语音端口的信号类型特性，Cisco 2600 系列的语音端口支持三种基本的语音信号类型：FXO（长途交换电话局端口）、FXS（长途交换工作站端口）、E&M（"RecEive and TransMit" 端口或"Ear and Mouth"端口）。在大多数情况下，要在现有的IP网络上传送语音数据，对配置FXO和 FXS 端口，可使用语音端口命令的默认值。公司采用通过RSVP的 FXS-to-FXS 连接实现VoIP应用。
整个网络配置如图， 一部普通电话已经连接到路由器 RLB-1上，因此该路由器已经同时被配置为一个原有电话服务（POTS） 对等端和一个VoIP 对等端。路由器 RLB-w 和路由器 R12-e 建立了两个办公室之间的广域网连接。因为有一个POTS 电话设备连接到路由器 RLB-2上，它同样被配置为一个POTS 对等端兼VoIP 对等端。在本例中，只有呼叫端(路由器 RLB-1)需要RSVP。该路由器设置命令如下：
hostname rlb-1
目的 命令 建立 voip 拨号对等端： dial-peer voice 10 voip
定义相应的电话号码和IP地址： destination-pattern +4155554000
sess-target ipv4:40.0.0.1
请求RSVP： req-qos guaranteedDelay
建立pots 拨号对等1： dial-peer voice 1 pots
定义其相应的电话号码和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 报头压缩： ip rtp header-compression
ip rtp compression- connections 25
在该端口上激活 RSVP： ip rsvp bandwidth 48 48
fair-queue 64 256 36
clockrate 64000
router igrp 888
network
network
network 40.0.0.0
由于Cisco始终坚持开放的IP电话战略，从数据包基础设施层、呼叫控制层到业务应用层，每层都可以通过开放、基于标准的接口连接。因此这样的VoIP解决方案可以跨越骨干网和接入技术差别，为不同的企业开展
VoIP应用带来方便。VoIP模块可以不断添加，可节省很多投资，其灵活性和模块化结构使得企业可以不断提供要求更高的服务。
b) 编码技术
语音编码是数字化语音传输和存储的基础技术。与模拟语音相比，使用语音编码技术的数字语音传输和存储系统，具有可靠性高、抗干扰能力强、便于快速交换、易于实现保密和价格低廉等优势。因此，它在通信系统中所占的比例不断提高。这些实际应用推动了语音编码、特别是低速率语音压缩编码的发展。压缩后的语音用于传输，可以降低每路话音所需带宽，在同样的带宽内传输更多路语音；压缩后的语音用于存储，可以节约空间，提高存储语音长度，降低成本。因此，研究人员多年来一直致力于在保持重构语音质量的前提下，提高语音压缩效率的研究。
一般来讲，语音编码的输入语音是"电话质量"的语音，带宽限定在300-3400Hz之间。从模拟语音中获得这样的输入语音，需要进行的处理有抗混叠低通滤波、8kHz采样和16位A/D变换等。经过这一系列处理，模拟语音转化为速率为128kb/s的数字信号，作为语音编码器的输入。
语音编码的目的，是在给定的编码速率下，使得从编码后的语音恢复出的重构语音的质量尽可能高。提高压缩效率的基本途径在于利用语音信号中的冗余度和人耳的听觉特性。
衡量一种压缩编码算法的主要指标，包括编码速率、语音质量、复杂度等。对应用于通信的语音编码器，衡量的指标还包括延迟和抗误码等。
评价语音编码质量的方法包括客观评价和主观评价两类。对中、低速率的语音编码算法，客观评定方法常常很难反映人对语音质量的感受，因此主要使用主观评定方法。常用的方法有平均意见（Mean Opinion Score，简称MOS）分、判断韵字测试（Diagnostic Rhyme Test，简称DRT）、判断满意度测量（Diagnostic Acceptability Measure，简称DAM）等。
算法的复杂度包括两个方面，运算复杂度和内存要求，它们影响算法硬件实现的代价。运算复杂度通常使用MIPS（million instructions per second）来衡量，内存用byte或kbyte来衡量。
目前的各种语音编码算法，主要可以分为三类：第一类是波形编码，力图使重建语音的波形保持原始语音的波形形状，如PCM和ADPCM等。第二类是参数编码，通过提取、编码语音的特征参数，保持重建语音的可懂度，如LPC-10e等。第三类是混合编码，结合了上述两种方法的优点，能重构高质量的语音，如矢量和激励线性预测和码激励线性预测（CELP）等。
语音压缩算法标准：
国际电信联盟（ITU-T）以及其他机构制定了一系列的语音压缩算法的标准。
|
制定 组织 |
标准 |
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 |
语音压缩的应用：
随着现代通讯的蓬勃发展，特别是电话业务和移动电话的普及，语音压缩技术必将得到更为广泛的应用。加之互联网上的语音业务的迅猛发展，语音压缩技术的应用领域也将不断扩大。
包括各种场合下记录语音的数字监录设备，例如银行、汽车、飞机、轮船等处的语音记录设备。特别是存储设备容量不够大或是需要记录长时间、大数据量的情况。
在各种重点考虑节省信道的通信应用中，可以得到广泛应用，例如IP电话、保密通信、军用特殊信道通信和高成本卫星信道通信等。
在Internet上将语音压缩打包，通过电子邮件的方式传输，可以尽量减少传输的数据量，从而节省了成本。