IP電話及ATA設備的選型：測試指標與方法

標簽：ATA IAD

術語及定義：

IP電話：

本文中具體指具有RJ45網(wǎng)絡接口及傳統(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設備為單口網(wǎng)關、雙口網(wǎng)關，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側網(wǎng)絡設備(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語音接口的用戶側接入設備。在本文中，我們并不嚴格區(qū)分術語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)絡信號轉換的設備;而具有了路由、無線等功能的CPE設備應當被稱為IAD。但實際上，對于支持1個或2個FXS接口的設備來說，這兩個術語經(jīng)常被混用。

1 綜述

隨著寬帶技術的發(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技術發(fā)揮著越來越重要的作用。而VoIP系統(tǒng)的建設，與最終用戶體驗息息相關的是各類終端設備，包括IP電話和VoIP網(wǎng)關(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? 用戶又應當如何測試和評價一款IP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)務需求;二是性能指標的評估，如最重要的語音質量評價(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)務的實現(xiàn)更加容易和方便。相應的，為便于用戶操作，IP電話的硬件設計上一般都要考慮保留(HOLD)，呼轉(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，市場上也有所謂的“無屏電話”，即沒有LCD的IP電話。對于強調(diào)預算的場合，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(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。

而隨著電子技術及Internet的發(fā)展，當前IP電話的設計普遍采用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?，也漸漸從寧肯犧牲聲音質量實現(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量換來低至8Kbps的碼率)，而轉變?yōu)樽非蟾呗曇羝焚|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。