標簽：ATA IAD
術(shù)語及定義：
IP電話：
本文中具體指具有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口及傳統(tǒng)電話外觀的，基于SIP協(xié)議進行通訊的硬件IP電話。運行于PC機上的純軟件IP電話的評估本文并不涉及。
ATA：
Analog Telephone Adapter，模擬電話適配器，一般具有RJ45網(wǎng)口及一個或兩個RJ11的FXS接口。有時，我們也稱ATA設(shè)備為單口網(wǎng)關(guān)、雙口網(wǎng)關(guān)，或單口IAD設(shè)備、雙口IAD設(shè)備等。
IAD：
Integrated Access Device，集成接入設(shè)備，一般指集成了多種功能的用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(CPE)。典型的例子如帶VoIP功能的無線路由器，它一般是具有1個WAN口，4個LAN口，802.11n無線支持，及1個FXS語音接口的用戶側(cè)接入設(shè)備。在本文中，我們并不嚴格區(qū)分術(shù)語IAD和ATA的使用。這是因為現(xiàn)實中，雖然嚴格來說，ATA原指不具備路由、無線等功能，只能完成模擬電話信號向網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備;而具有了路由、無線等功能的CPE設(shè)備應(yīng)當被稱為IAD。但實際上，對于支持1個或2個FXS接口的設(shè)備來說，這兩個術(shù)語經(jīng)常被混用。
1 綜述
隨著寬帶技術(shù)的發(fā)展及帶寬使用成本的下降，在企業(yè)通信及呼叫中心建設(shè)等應(yīng)用上，VoIP技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。而VoIP系統(tǒng)的建設(shè)，與最終用戶體驗息息相關(guān)的是各類終端設(shè)備，包括IP電話和VoIP網(wǎng)關(guān)(IAD)產(chǎn)品。那么，如何選擇一款功能豐富、性能優(yōu)良的IP電話或IAD產(chǎn)品呢? 用戶又應(yīng)當如何測試和評價一款I(lǐng)P電話或IAD產(chǎn)品呢?
筆者認為，對于VoIP通信終端的評價，可以從四個方面進行：一是功能是否豐富，是否能夠最大限度的滿足客戶的業(yè)務(wù)需求;二是性能指標的評估，如最重要的語音質(zhì)量評價(MOS或PESQ值)，呼叫健壯性評價等;三是配置是否靈活易用，是否易于批量部署;四是SIP平臺兼容性測試;五是產(chǎn)品可靠性及高低溫交變環(huán)境綜合性能的評估，對于需要將終端部署在比較廣泛的地理分布上的應(yīng)用，這一點尤為重要。
另外，同樣作為VoIP終端產(chǎn)品，IP電話和IAD產(chǎn)品在應(yīng)用的特點上又有所不同。IP電話的主要用途是直接替代現(xiàn)有的桌面電話。而IAD產(chǎn)品更多的是用于聯(lián)接傳真機、無繩電話，有時也兼作小型分支機構(gòu)的路由器使用。
在后文中，我們首先分為“IP電話篇”及“IAD篇”兩篇對這兩類VoIP終端的功能性能選擇及評測方法進行描述。然后再用三個篇章來介紹批量部署、平臺兼容性測試及可靠性測試方面的內(nèi)容。
2 IP電話篇
2.1 IP電話功能篇
2.1.1 IP電話功能查檢表
2.1.2 IP電話的按鍵布局及LCD界面
IP電話與傳統(tǒng)電話相比，最大的特點是各種增值業(yè)務(wù)的實現(xiàn)更加容易和方便。相應(yīng)的，為便于用戶操作，IP電話的硬件設(shè)計上一般都要考慮保留(HOLD)，呼轉(zhuǎn)(TRANSFER)，會議(CONFERENCE)等特殊功能按鍵的實現(xiàn)。
一般而言，當前的IP電話在按鍵布局設(shè)計上大體有三類：一類是支持三個或四個“軟件可定義按鍵”，使用起來很像銀行的ATM取款機，“軟按鍵”的具體功能要看LCD上顯式的內(nèi)容;第二類是所有的功能按鍵都是事前定義好的;而第三類，則是上述兩種的結(jié)合，一般的做法是保留HOLD，TRANSFER，CONFERENCE三大常用按鍵為預(yù)設(shè)好的功能鍵，而對于電話簿、Call Pick等功能按鍵，則采用“軟件可定義按鍵”來實現(xiàn)。
參見下面兩張圖，圖表1是采用“軟件可定義按鍵”的設(shè)計，圖表2是采用固定功能鍵和“軟件可定義按鍵”相結(jié)合設(shè)計的按鍵布局。
圖表1 軟按鍵設(shè)計的面板布局 圖表2 固定功能鍵與軟按鍵混合的設(shè)計
另外，市場上也有所謂的“無屏電話”，即沒有LCD的IP電話。對于強調(diào)預(yù)算的場合，如運營商向住宅用戶贈送的電話;或者僅希望向客戶提供特定服務(wù)的場合，如酒店，此類沒有LCD的IP電話也不失為非常好的選擇。
2.1.3 IP電話的HD音效與G.722編碼
大家知道，人們?nèi)粘Ｕf話的聲音頻率主要集中在200Hz–3400Hz，即所謂的語言段。而一般音樂的信號的播放頻率至少要達到8KHz以上，聽起來才不至于有明顯失真。而對于高品質(zhì)音響來說，則至少要求能無失真的播放20KHz以內(nèi)的聲音。
對于數(shù)字系統(tǒng)來說，根據(jù)奈魁斯特定理，采樣率至少是信號頻率的2倍才能實現(xiàn)ADC與DAC之間的無失真轉(zhuǎn)換。顯然，采樣頻率越高，需要的ADC/DAC處理設(shè)備約復雜，需要占用的傳輸帶寬也越高。
對于傳統(tǒng)PSTN電話系統(tǒng)來說，采用的是8000Hz的采樣率和每點8bit的編碼，對應(yīng)64Kbps的傳輸碼率，可以采集及傳送最大4000Hz的聲音頻率。這對于話音通訊，基本是足夠的，但多少也會造成一定的失真，這就是我們會感覺從電話里傳來的聲音與當面說話時的聲音不太一樣的原因。如果希望傳送音樂，或希望通過電話聽到話筒另一端的蟬鳴聲，傳統(tǒng)的PSTN電話就力有不逮了。
而隨著電子技術(shù)及Internet的發(fā)展，當前IP電話的設(shè)計普遍采用32位的CPU/DSP，可以執(zhí)行比較復雜的壓縮算法;而網(wǎng)絡(luò)帶寬的進步，也使得帶寬成本越來越低。人們對語音數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅矟u漸從寧肯犧牲聲音質(zhì)量實現(xiàn)盡量高的壓縮率以降低碼率(如G.729就是典型的有損壓縮算法，以犧牲一定的聲音質(zhì)量換來低至8Kbps的碼率)，而轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蟾呗曇羝焚|(zhì)要求的所謂“麗音”電話。
G.722就是在這樣的背景之下產(chǎn)生的，它采用16K的采樣率及16bit的采樣數(shù)據(jù)，可以以64Kbps以內(nèi)的碼率完美的再現(xiàn)頻率在8000Hz以內(nèi)的聲音。如果希望比較G.729和G.722編碼傳播聲音的效果，可以播放音樂試一下，區(qū)別非常明顯。
對于支持G.722的聲音效果，我們也稱之為“高品質(zhì)音效”(HD音效，HD是High Density的簡寫)。有些IP電話上會印有一個“HD”的LOGO，就是指這個意思了。
對于當前的IP電話來說，支持G.722可以認為是一項必備功能。
2.1.4 IP電話的基本功能測試
對于IP電話的基本功能測試，我們主要分為注冊能力，基本呼叫能力，呼轉(zhuǎn)、會議等主要補充業(yè)務(wù)的實現(xiàn)等三個方面進行測試評估。
為了進行終端測試，我們往往需要先指定一個標準的SIP Server環(huán)境。筆者推薦Asterisk的1.6或1.8版本。原因是：第一，Asterisk是開源軟件，版本獲得非常方便，可以免費從http：//www.asterisk.org/下載獲取;第二，Asterisk功能比較豐富，流行也比較廣泛，對測試需要的多種功能都可以支持。
2.1.4.1 注冊功能
如表格1所示，以Asterisk作為SIP Server為例說明IP電話注冊功能的測試：
表格1 IP電話SIP注冊功能測試
2.1.4.2 基本呼叫測試
如表格2所示，以Asterisk作為SIP Server為例說明基本呼叫功能的測試：
表格2 IP電話基本呼叫功能的測試
2.1.4.3 補充業(yè)務(wù)特性測試
如表格3所示，以Asterisk作為SIP Server為例說明IP電話補充業(yè)務(wù)特性功能的測試：
表格3 IP電話補充業(yè)務(wù)特性測試
2.1.5 IP電話的高級功能，BLF和Multi-Function Key
BLF即Busy Lamp Field的簡寫。此項功能主要用于前臺秘書的控制電話，通過恰當?shù)呐渲茫芭_秘書可以了解其電話的BLF帶燈按鍵的亮燈方式了解分機的使用情況。BLF狀態(tài)一般包括：
表格4 BLF指示燈含義
這樣，當前臺秘書在接到致電，要求轉(zhuǎn)接某一分機時，如發(fā)現(xiàn)分機繁忙則可以客氣的告訴對方目前分機正忙。而同時，轉(zhuǎn)接的過程中也可以通過監(jiān)視對應(yīng)分機是否長時間處于“振鈴”狀態(tài)而無人接聽，此時，前臺秘書可以接回這個電話的控制權(quán)并告訴致電人“當前致電分機的主人可能不在電話旁”，從而給致電人很好的通話服務(wù)體驗。
對于IP電話來說，實現(xiàn)BLF功能的按鍵一般稱為多功能按鍵(Multi-function Key)。這一般是一個帶燈按鍵，即一方面它是一個按鍵，另一方面也是個指示燈，可以通過紅綠雙色LED組合不同的狀態(tài)表示。當多功能按鍵用于BLF功能時，每個按鍵一般對應(yīng)一個分機號碼。那么，我們知道，電話的尺寸一般都不大，一般能否放下20個多功能按鍵就已經(jīng)很多了，而很多辦公室環(huán)境的分機數(shù)目都超過20，這種時候可以怎么辦呢?
答案是利用擴展模塊，一般的商業(yè)電話都能夠支持擴展模塊，比如IP652可以支持6個擴展埠，最大實現(xiàn)260個多功能按鍵(如圖表3所示，展示了帶2個擴展埠，合計可以實現(xiàn)100個多功能按鍵)，這對于一般的辦公室應(yīng)用來說，已經(jīng)是足夠了。
圖表3 連接了2個擴展埠的IP電話
多功能按鍵除了作為BLF按鍵外，一般還支持其它的一些增值功能，比如作為一些功能的快捷鍵，快速撥號鍵等等。巧妙的配置多功能按鍵，一般會使IP電話的使用更加方便及有效率。
BLF的測試稍微麻煩一點，具體需要仔細參考您所測試電話的使用說明書。
2.1.6 網(wǎng)絡(luò)功能支持，VPN和QoS設(shè)置
IP電話作為一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般要通過局域網(wǎng)來聯(lián)接到Internet上。要想讓IP電話工作的可靠穩(wěn)定，QoS的配置能力至關(guān)重要。簡單的說，我們應(yīng)該能夠給SIP信令報文及RTP報文配置較高的優(yōu)先級，這樣才能讓路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備優(yōu)先處理語音呼叫相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而保證電話的接通和語音質(zhì)量的保證。
對于IP電話來說，QoS配置能力一般要求即能夠配置二層的QoS (IEEE802.1p)，也能夠配置三層的QoS (IP報文的ToS字段)。而且一般要求SIP信令和RTP報文能夠分開配置，參見圖表4。
圖表4 QoS配置項
QoS配置是否正確生效，需要通過IP報文來觀察。需要采用抓包工具WireShark(開源工具，參考www.wireshark.org)抓取IP電話產(chǎn)生的報文，并分析其中相應(yīng)字段是否與配置的相一致。
2.1.7 非常重要的Dial Plan
撥號計劃(Dial Plan)，也經(jīng)常和術(shù)語“撥號規(guī)則”(Dial Rule)、“數(shù)圖”(Digit map)混用。意指通過某種配置，實現(xiàn)對用戶撥號行為的控制。能夠?qū)崿F(xiàn)諸如：自動撥出(不需要按"Send"鍵或"#"鍵)，自動縮位，自動加位，自動替換，延時，發(fā)出外線撥號音等功能。
對于具體Dial Plan的實現(xiàn)，每家公司各有不同。但在功能上，可以通過看能否實現(xiàn)表格5要求的配置，來測試其Dial Plan功能是否足夠強大：
表格5 撥號規(guī)則測試項
注：上表撥號規(guī)則的配置以飛音時代產(chǎn)品為例，不同廠家對于撥號規(guī)則的實現(xiàn)會有所不同。
2.1.8 電話簿和黑名單
電話簿和黑名單是IP電話的另一項基本規(guī)則。“黑名單”，顧名思義，就是把一些不受歡迎的來電號碼記錄在這里(通常可能是一些廣告群發(fā)電話，或惡意電話打攪者)。對于這些號碼主叫打來的電話，IP電話會自動拒絕。
同MSN或QQ的黑名單一樣，電話簿和黑名單中記錄的號碼具有互斥性，即不可能有一個號碼同時出現(xiàn)在電話簿及黑名單。這兩項配置，比較強調(diào)的是轉(zhuǎn)化的方便性，如圖表5界面所示，就很容易配置電話簿和黑名單。
圖表5 電話簿和黑名單
電話簿的評估，很重要的一點是電話簿容量。一般認為，大于500條目的存儲，能夠適應(yīng)大部分應(yīng)用場合。
2.1.9 呼叫記錄
我們一般會通過LCD界面來查找呼叫記錄，有時也會通過WEB界面做批量查看。對這項功能的評估，除了界面是否易用外，也要評估記錄的條目。一般而言，呼入/呼出 應(yīng)該至少能存儲60條信息，未接電話應(yīng)當能存儲40條信息。
2.1.10 遠程維護與支持特性
包括系統(tǒng)日志(Sys log)，配置文件上傳及下載，Provision，SNMP以及TR069等。“4.批量部署與管理”一節(jié)會有更詳細的描述。
2.1.11 安全支持及證書管理
如果某款I(lǐng)P電話宣稱支持TLS/SRTP的安全特性，或者支持TR069或HTTPS的Provision方式的話，它一般還需要支持證書的管理，包括CA的證書及私鑰證書等。證書管理的界面一般如圖表6所示：
圖表6 證書管理界面
2.2 IP電話性能篇
2.2.1 語音質(zhì)量測試(Voice Quality Test )
語音質(zhì)量評估已經(jīng)有專門的測試設(shè)備，如Agilent VQT，Sage公司的Sage 960等。
圖表7 Sage960呼叫及語音質(zhì)量測試儀
常見的語音評估算法一般有PAMS，PESQ，PESQ-LQ等。對于語音質(zhì)量評估，一般的要求如下：
圖表8 語音質(zhì)量的指標要求
對于IP電話，根據(jù)聲音耦合方式的不同，又分為兩種測試環(huán)境：電路耦合測試，測試配置圖見圖表9。
圖表9 四線電接口測量配置圖
電接口測試中，測試儀我們用Sage960，配置為四線接口。電接口測試，實際上相當于Sage960模擬為聽筒，進行收發(fā)語音信號(模擬信號)質(zhì)量的評估。四線電接口的測試配置非常簡單，除了Sage960外不再需要專門的設(shè)備和夾具，一般用戶都可以在自己的實驗室中進行。
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