IP電話(huà)及ATA設備的選型：測試指標與方法

標簽：ATA IAD

術(shù)語(yǔ)及定義：

IP電話(huà)：

本文中具體指具有RJ45網(wǎng)絡(luò )接口及傳統電話(huà)外觀(guān)的，基于SIP協(xié)議進(jìn)行通訊的硬件IP電話(huà)。運行于PC機上的純軟件IP電話(huà)的評估本文并不涉及。

ATA：

Analog Telephone Adapter，模擬電話(huà)適配器，一般具有RJ45網(wǎng)口及一個(gè)或兩個(gè)RJ11的FXS接口。有時(shí)，我們也稱(chēng)ATA設備為單口網(wǎng)關(guān)、雙口網(wǎng)關(guān)，或單口IAD設備、雙口IAD設備等。

IAD：

Integrated Access Device，集成接入設備，一般指集成了多種功能的用戶(hù)側網(wǎng)絡(luò )設備(CPE)。典型的例子如帶VoIP功能的無(wú)線(xiàn)路由器，它一般是具有1個(gè)WAN口，4個(gè)LAN口，802.11n無(wú)線(xiàn)支持，及1個(gè)FXS語(yǔ)音接口的用戶(hù)側接入設備。在本文中，我們并不嚴格區分術(shù)語(yǔ)IAD和ATA的使用。這是因為現實(shí)中，雖然嚴格來(lái)說(shuō)，ATA原指不具備路由、無(wú)線(xiàn)等功能，只能完成模擬電話(huà)信號向網(wǎng)絡(luò )信號轉換的設備;而具有了路由、無(wú)線(xiàn)等功能的CPE設備應當被稱(chēng)為IAD。但實(shí)際上，對于支持1個(gè)或2個(gè)FXS接口的設備來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常被混用。

1 綜述

隨著(zhù)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等應用上，VoIP技術(shù)發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。而VoIP系統的建設，與最終用戶(hù)體驗息息相關(guān)的是各類(lèi)終端設備，包括IP電話(huà)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(huà)或IAD產(chǎn)品呢? 用戶(hù)又應當如何測試和評價(jià)一款I(lǐng)P電話(huà)或IAD產(chǎn)品呢?

筆者認為，對于VoIP通信終端的評價(jià)，可以從四個(gè)方面進(jìn)行：一是功能是否豐富，是否能夠最大限度的滿(mǎn)足客戶(hù)的業(yè)務(wù)需求;二是性能指標的評估，如最重要的語(yǔ)音質(zhì)量評價(jià)(MOS或PESQ值)，呼叫健壯性評價(jià)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用，這一點(diǎn)尤為重要。

另外，同樣作為VoIP終端產(chǎn)品，IP電話(huà)和IAD產(chǎn)品在應用的特點(diǎn)上又有所不同。IP電話(huà)的主要用途是直接替代現有的桌面電話(huà)。而IAD產(chǎn)品更多的是用于聯(lián)接傳真機、無(wú)繩電話(huà)，有時(shí)也兼作小型分支機構的路由器使用。

在后文中，我們首先分為“IP電話(huà)篇”及“IAD篇”兩篇對這兩類(lèi)VoIP終端的功能性能選擇及評測方法進(jìn)行描述。然后再用三個(gè)篇章來(lái)介紹批量部署、平臺兼容性測試及可靠性測試方面的內容。

2 IP電話(huà)篇

2.1 IP電話(huà)功能篇

2.1.1 IP電話(huà)功能查檢表

2.1.2 IP電話(huà)的按鍵布局及LCD界面

IP電話(huà)與傳統電話(huà)相比，最大的特點(diǎn)是各種增值業(yè)務(wù)的實(shí)現更加容易和方便。相應的，為便于用戶(hù)操作，IP電話(huà)的硬件設計上一般都要考慮保留(HOLD)，呼轉(TRANSFER)，會(huì )議(CONFERENCE)等特殊功能按鍵的實(shí)現。

一般而言，當前的IP電話(huà)在按鍵布局設計上大體有三類(lèi)：一類(lèi)是支持三個(gè)或四個(gè)“軟件可定義按鍵”，使用起來(lái)很像銀行的ATM取款機，“軟按鍵”的具體功能要看LCD上顯式的內容;第二類(lèi)是所有的功能按鍵都是事前定義好的;而第三類(lèi)，則是上述兩種的結合，一般的做法是保留HOLD，TRANSFER，CONFERENCE三大常用按鍵為預設好的功能鍵，而對于電話(huà)簿、Call Pick等功能按鍵，則采用“軟件可定義按鍵”來(lái)實(shí)現。

參見(jiàn)下面兩張圖，圖表1是采用“軟件可定義按鍵”的設計，圖表2是采用固定功能鍵和“軟件可定義按鍵”相結合設計的按鍵布局。

圖表1 軟按鍵設計的面板布局 圖表2 固定功能鍵與軟按鍵混合的設計

另外，市場(chǎng)上也有所謂的“無(wú)屏電話(huà)”，即沒(méi)有LCD的IP電話(huà)。對于強調預算的場(chǎng)合，如運營(yíng)商向住宅用戶(hù)贈送的電話(huà);或者僅希望向客戶(hù)提供特定服務(wù)的場(chǎng)合，如酒店，此類(lèi)沒(méi)有LCD的IP電話(huà)也不失為非常好的選擇。

2.1.3 IP電話(huà)的HD音效與G.722編碼

大家知道，人們日常說(shuō)話(huà)的聲音頻率主要集中在200Hz–3400Hz，即所謂的語(yǔ)言段。而一般音樂(lè )的信號的播放頻率至少要達到8KHz以上，聽(tīng)起來(lái)才不至于有明顯失真。而對于高品質(zhì)音響來(lái)說(shuō)，則至少要求能無(wú)失真的播放20KHz以?xún)鹊穆曇簟?/p>

對于數字系統來(lái)說(shuō)，根據奈魁斯特定理，采樣率至少是信號頻率的2倍才能實(shí)現ADC與DAC之間的無(wú)失真轉換。顯然，采樣頻率越高，需要的ADC/DAC處理設備約復雜，需要占用的傳輸帶寬也越高。

對于傳統PSTN電話(huà)系統來(lái)說(shuō)，采用的是8000Hz的采樣率和每點(diǎn)8bit的編碼，對應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(huà)音通訊，基本是足夠的，但多少也會(huì )造成一定的失真，這就是我們會(huì )感覺(jué)從電話(huà)里傳來(lái)的聲音與當面說(shuō)話(huà)時(shí)的聲音不太一樣的原因。如果希望傳送音樂(lè )，或希望通過(guò)電話(huà)聽(tīng)到話(huà)筒另一端的蟬鳴聲，傳統的PSTN電話(huà)就力有不逮了。

而隨著(zhù)電子技術(shù)及Internet的發(fā)展，當前IP電話(huà)的設計普遍采用32位的CPU/DSP，可以執行比較復雜的壓縮算法;而網(wǎng)絡(luò )帶寬的進(jìn)步，也使得帶寬成本越來(lái)越低。人們對語(yǔ)音數據傳輸的要求，也漸漸從寧肯犧牲聲音質(zhì)量實(shí)現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(lái)低至8Kbps的碼率)，而轉變?yōu)樽非蟾呗曇羝焚|(zhì)要求的所謂“麗音”電話(huà)。

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的采樣數據，可以以64Kbps以?xún)鹊拇a率完美的再現頻率在8000Hz以?xún)鹊穆曇?。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(lè )試一下，區別非常明顯。