图一：长途VoIP的实现

　　通过话音网关将语音信息转换为IP数据包，通过IP网络传输，即VoIP。由于TCP/IP网络在一条链路上拥有开放性和互连互通性特点，具有极好的性能价格比，得以广泛使用。目前，大量的企业广域网路由器具有语音网关功能。

　　由于基于TCP/IP的数据通信与电话语音通信有本质的不同。话音通信对于传输的要求是面向连接的，对于网络带宽、延迟、误码率和抖动十分敏感。IP数据包的传输是面向非连接的，通信的属性是突发的，流量是变化的，流控制由端设备实现;变长的IP数据包还会引入抖动。因此在IP网络上实现话音通信需要IP路由器提供全面的QoS保证和呼叫监控。

　　以图一的网络为例，介绍实现企业VoIP的重要环节之一：QoS实现。

　　QoS实现

　　VoIP 的QoS保证参数如下：

　　1. 丢包率<1%。

　　2. 单向传输延迟<150ms~200ms。

　　3. 抖动<30ms。

　　4. 每个呼叫需要21Kbps~106Kbps的带宽(根据编码方式和链路层封装，带宽需求不同)。

　　话音数据包的丢失会造成话音断断续续，目前标准的DSP芯片可以容忍30ms以内的数据丢失。以每秒50pps的采样速率计算，丢包率需要小于1%。超过1%的丢包率，话音质量将无法接受。

　　按照ITU的标准，高质量的话音的单向延迟要小于150ms。当单向的话音延迟超过250ms时，人们的谈话会感觉对方反映太慢，就像在用对讲机谈话。根据实践经验，话音的端到端单向延迟必须小于200ms。

　　通常VoIP设备提供控制抖动的缓冲区来抑制抖动，能够容忍的范围可能到30ms。

　　根据编码方式和链路层封装，带宽需求不同。以目前通常采用的编码方式：G.729A和G.711来计算，以HDLC为链路封装，带宽的需求分别为26Kbps和81Kbps。当采用PPP或帧中继链路时带宽为28Kbps和84Kbps。ATM为43Kbps和106Kbps。Multi-link PPP为30kbps和86Kbps。

　　为达到前面所提到的QoS参数，在设计企业的VoIP网络时应考虑以下两个方面：

　　1. 广域网链路的选择

　　2. 话音网关路由器的QoS功能实现

　　考虑到链路的延迟、抖动和效率，参考目前国内运营商所提供的服务及价格，广域网链路应以专线为最优，部分城域范围内可考虑帧中继或ATM。线路误码率最差要小于10-5，否则话音质量会不满足要求。链路的传输延迟应根据距离考虑;国内长途应控制在单向20ms/1000km，国际长途应控制在单向120ms以内。为确保VoIP和其他网络应用的平稳运行，语音带宽最好不要超过链路带宽的50%。

　　话音网关路由器应具有完善的QoS功能。如果广域网带宽低于2Mbps，为避免由长数据包造成抖动，应减小链路的MTU，根据链路带宽设定MTU值。路由器在做IP包分割时，不应增加太多处理延迟。如果采用ATM或帧中继链路，路由器应支持与ATM或帧中继配合的QoS功能; 如端口控制信令、流量控制等。

　　话音网关路由器还应该具有良好的端口排队和队列调度功能。对于语音数据包应分配独立的队列，并优先转发。目前，从实践中看，Cisco路由器的低延迟队列LLQ和CBWFQ的混合队列方式最行之有效。其原理如下：

　　其中，LLQ确保语音数据包能够被优先转发，在链路拥塞的情况下，确保最小的网络延迟和丢包率。CBWFQ可保障其他应用的平稳运行。Fragment and Interleave可避免造成网络的抖动。

　　图二：CBWFQ算法

　　有了QoS的保障，在正常状态下可提供高质量的话音;但是当出现一些异常情况时，如链路误码率升高、路由器繁忙、路由震荡等，语音质量还会下降。在这种情况下，如何监控网络状态，并提供呼叫路由的转移，将电话通过公共电话网联接电话将是企业VoIP不可缺少的功能。