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这几乎就是不可抗拒的联姻:IP语音传输(VoIP)提供了以低成本在网上打电话的方案,而Wi-Fi扔掉了连线。 如果两者相结合(现在这对组合已被称为VoFi),就可以通过任何能够访问的Wi-Fi连接,以低成本拨打无线电话。
VoIP和Wi-Fi的联姻是天作之合。目前许多大公司已积极采用VoFi,明显降低了长途电话费,即便音质并不总是能够与普通老式电话(POTS)的音质相媲美,但至少不是相差甚远。
但如今VoFi正在进入运行环境有些不太稳定的消费者领域。VoIP的开拓者Vonage公司已在今年夏季开始销售一款便携式Wi-Fi电话,这款电话必须在标准的802.11网络上使用,而不能在经过改动和调整从而满足实时语音需求的特殊的企业网络上使用。VoFi在这种环境下音质如何仍需拭目以待。
就连VoIP也要克服一些恶劣环境,才能在因特网上提供声音自然的语音,VoFi就更不用说了。根本性难度就在于,分组网络如LAN、Wi- Fi和因特网本来就不是为语音通信而设计的。为了让通话声音自然,语音信号在通话方之间传送时必须没有明显的延迟。然而在分组网络上,却无法保证含有语音数据的数据包能够及时到达,或者能够到达。Wi-Fi是一项无线技术,加上原本就不如LAN可靠,所以确保传送及时、音质良好就更不可能了。面向消费者的 Wi-Fi往往工作在不太理想的环境下,因而这种情形更加让人担忧。
幸运的是,在有线VoIP中,处理数据包传送不稳定现象的技术已经解决了诸多音质问题。之所以会出现音质问题,往往是因为因特网遇到异常问题,或者大量数据流量造成局域网拥塞,所以无法优先处理VoIP应用。
无线面临的难题
不过,无线VoIP更为复杂。数据包传送以及音质会受到实际墙壁、微弱信号、电子干扰甚至无意中暂时成为射频防护屏的行人的影响。虽然有线和无线VoIP系统处理数据包传送问题的方式实际上一模一样,但无线系统遇到的问题更频繁、更严重。
与有线VoIP一样,VoFi音质方面的问题主要集中在时延、抖动和数据包丢失这三个方面。数据包到达目的地需要时间(时延),这个时间是个变量(抖动),有些数据包永远也无法到达目的地(数据包丢失)。Wi-Fi上的时延、抖动和数据包丢失都比有线LAN上来得严重,因而带来了更难以处理的音质问题。
当然,任何VoIP或者VoFi应用都存在一定的时延。譬如说,因特网ping测试可能会显示波士顿和达拉斯之间来回一趟的时延为67毫秒;波士顿和瑞士日内瓦之间来回一趟的时延为133毫秒;波士顿和澳大利亚阿德莱德之间来回一趟的时延为262毫秒。国际电信联盟(ITU)在G.114标准中推荐:想获得良好的通话质量,单向时延要低于150 毫秒。照这个音质标准来衡量,所有上述时间都是可以接受的。
但如果时延变长(见图2),就会出现问题。因特网时延变化极大,很难预测,有时会突然增加。LAN上的数据拥塞也会导致时延很长,通常的 VoIP处理(譬如语音编码和解码)也会增加时延。如果单向时延超过大约200 毫秒,语音流就会受到干扰:参与方往往会中断对方的说话,并在同一时间通话。长时延还会引起回声。

最经常遇到的VoIP问题就是抖动,即语音数据包以没有规律的时间间隔到达目的地(见图3)。抖动明显(超过大约50毫秒)的后果就是声音断断续续。严重的抖动其实会导致语音数据包不按顺序到达目的地,从而导致声音混乱无序。

抖动现象在无线LAN中特别普遍,因而对VoFi来说是个严重问题。据Global IP Sound公司负责技术的副总裁Jan Linden声称,802.11b 网络上的抖动出现50到200毫秒的标准偏差并非罕见。相比之下,企业LAN却很少出现超过几毫秒的抖动。
不过,最严重的音质问题不是由于抖动,而是由于数据包丢失。只要有一个语音数据包未到达目的地,至少会丢失20或者30毫秒的通话——具体时间取决于采用哪种语音编解码器。在有些情况下,哪怕丢失1%的数据包,也会导致语音质量严重下降。
而遗憾的是,Wi-Fi网络往往会丢失许多数据包,原因是Wi-Fi用户和Wi-Fi接入点间的连接质量经常不好。如果数据包没有从发送方传到接收方,网络当然可以重新发送,但重新发送语音包只会导致时延和抖动问题更严重。而且,如果重新发送数据包导致时延过长,VoFi系统就会干脆把它丢弃。
VoFi的解决之道
确实有一些办法可以解决VoFi的许多问题。诸多技术不仅可以处理时延、抖动和数据包丢失,还可以处理回声及传统电话的其他常见问题。VoFi还有众多语音编解码器可以使用,它们能压缩语音、减小带宽需求,同时仍提供良好的音质。 |
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