l、综述

    近年来IP电话在国内外都取得了长足的发展，根据国际上几个大的VOIP业务结算中心发布的数据，目前IP电话业务量已经占据了全球电话业务量的10%(180亿分钟)。但IP电话本身的定位和未来的发展一直存在着争议，比较突出的有：与传统电路交换网语音业务之间的关系、业务的管制、安全、服务质量等。由于几年前的IP电话集中在长途业务领域，尚未对PSTN本地网话音业务造成影响，而且业务总量也有限，人们对这些问题没有马上解决的迫切感.
但近几年IP电话的业务量在电信总业务量中所占比例不断增加，在国内已经超过了传统电信网长途业务量。同时随着宽带接入用户的增加，国内外部出现了通过宽带接入网络提供端对端VoIP业务趋势，这些都对传统的PSTN电话网络造成明显的冲击，甚至有人已经在考虑是否可用端到端的IP电话网络来代替部分PSTN网络。美国、日本和我国等IP电话业务发展较好的国家，都对其定位和发展方向展开了激烈的讨论。

　　互联网终端到电信网终端业务—“PC-PHONE业务”，作为VOIP业务的一种形式在国内早已存在，而且“地下业务”在避开管制的情况下愈演愈烈，已经对正常电信业务产生明显的分流。PC-PHONE业务是否在国内放开，需要考虑诸如服务质量、安全、互通等技术问题，但首先要考虑的是经济和政策因素，包括不同运营商之间的利益平衡、用户的实际需求、国家整体利益的保护等。

　　2、业务定义

　　关于PC-PHONE业务目前有许多概念比较混乱，例如宽带电话、网络电话、互联网电话、INTERPHONE等，许多叫法只是商业上的炒作，并不能准确标明该业务的属性。

　　国际上公认的IP电话有四种典型的应用/实现方式，即PC-PHONE、PC-PC、PHONE-PHONE和PHONE-PC。其中PHONE可以理解为传统电信网中的PSTN电话或移动电话，而PC的概念就很宽泛了，所有支持用IP协议传送语音的，具有和IP网物理接口的终端设备或接入设备都可列入PC的范畴。这包括个人计算机、IP电话机、互联网语音适配器、具有语音功能的PDA(个人数字助理)等。

　　PHONE是通过传统电信通路连接到电信网的，而PC可以通过互联网或支持IP协议的专网接入到电信网中。连接的物理方式包括以太网、无线局域网/城域网，XDSL等。

　　目前广泛讨论的NGN和已经存在的长途IP电话业务，也都采用了国际流行的VOIP技术，但与本文讨论的PC-PHONE业务并不能直接对应。NGN网络是一种建立在专用承载网络之上的，具有灵活的业务生成策略和新的商业模式，能够同时传输语音、视频、数据等多种媒体流的综合业务系统。由于NGN的承载网是相对自成体系的，因此不需考虑在互联网上开展业务时的许多问题。而本文所讨论的PC-PC业务，PC-PHONE或PHONE-PC业务是针对基于现有IP网络(包含开放的互联网)上的语音业务而言。目前国内已经大规模开展的长途IP电话业务，实际上是一种PHONE-PHONE形式的IP电话业务，只有在骨干网络段才是IP网络。

　　IP电话业务已列入基础电信业务的范畴，并在《电信业务目录》中对IP电话业务作出了明确定义：IP电话泛指利用IP网络协议，通过IP网络提供或通过电话网络和IP网络共同提供的电话业务。

　　目前国内开展“PC-PHONE业务”研究，在相应标准草案讨论稿中，将该业务限定为IP电话业务的一种实现形式，是“用户通过连接在互联网上的个人计算机(或具备相似功能的终端)，发起到普通电话终端的语音业务及相关增值业务”。这主要是出于以下几点考虑：

　　1)所有业务都是从互联网一侧发起的

　　目前考虑的PC-PHONE业务的主叫一方的用户终端都处在互联网环境中，互联网的可管理性和服务特性都是动态变化的，几年来虽然有不小的改善，但距离电信网的水平依然有不小的差距。这和将来要建设的处在专用承载网络内的NGN业务有很大的区别。

　　2)互联网侧终端形式是多种多样的

　　PC-PHONE业务所使用的终端并不仅是配置相应软件和扬声器的个人计算机，包括IP电话机、个人PDA、语音MODEM(TA适配器)等都能完成基本的语音处理功能。运营商是无法通过网络查知用户的终端类型，因此很难用传统电话的概念来进行管理。

　　3)最终业务的落地必须通过已有的PSTN网络或PLMN网络(包括GSM和CDMA)

　　PC-PHONE业务的被叫用户终端处在PSTN或PLMN网络中，因此整个业务完成过程中有一段是无法绕过传统电信运营商的管理的。这和完全处于互联网环境中的PC-PC业务有很大的不同，因而PC-PHONE业务是可以进行管理的，只是管理的方式与两端都处在传统电信网中的PHONE-PHONE形式的IP电话业务有所不同。

　　4)业务种类丰富

　　PC-PHONE业务除了能完成传统电信网中的语音业务外，由于其终端具有较高的智能性，可以将电子邮件，静态图像、多媒体短信等业务形式结合在一起提供给用户，还可以和电子商务、电子政务、远程教育有机的结合在一起。因而可以拓展更为丰富的业务形式。固网运营商一直面临传统语音业务下滑的困境，而比较一致的看法是：通过宽带网提供给用户更丰富的业务选择是解决固网运营商面临问题的首选。PC-PHONE业务是一种有益的尝试，我们需要解决的是如何限制其不利因素的影响及影响范围。

　　3、业务实现原理

　　实现可以商用化的PC-PHONE业务必须具备三个条件：一是有宽带接入，发起端的电话接续是通过宽带网络接入的；第二是要有相应的网关设备完成互联网和传统电信网之间的媒体和控制信息的转换；第三是要有互联网和电信网之间的隔离设备，用于防止来自互联网侧的攻击，并对互联网上的用户终端进行有效的管理和控制。互联网终端(PC)到电信网终端(PHONE)业务连接示意如下图。




PC-PHONE业务连接示意图


　　为加强对业务的可管理和控制能力，正在研究的“PC-PHONE业务”标准草案讨论稿中规定，用户在使用PC-PHONE业务时，首先应在业务服务器上进行注册，在对用户的身份进行合法性认证后，用户终端才能向业务服务器发送呼叫建立请求；业务服务器通过PSTN/PLMN网络呼叫用户话机或手机；随后的通话过程需要通过处在互联网和传统电信网之间的网关设备转接完成；所有的呼叫过程都要通过隔离设备的过滤才能完成。

　　4、常见业务实现形式

　　PC-PHONE业务的实现形式可以是多种多样的，不但目前已经出现了多种类别，随着技术的发展将来还会有各种新的形式出现。目前已知的概述如下：

　　1)通过具有语音处理功能的个人计算机实现

　　早期的PC-PHONE系统需要通过带有麦克风或者耳机的高性能电脑进行通话，这是因为当时处理器能力有限而网络环境也较差。比较著名的如Net2Phone帮助用户通过电脑与电话进行语音通讯，但是虽然价格相对低廉，但通话质量以及稳定性却不尽如人意。

　　后来市场上出现了通过软件专门提高互联网通话质量的服务，如一种名为Skype的免费服务。使得用户使用PC-PHONE业务的通话质量得到了很大程度的提高，甚至用户可以通过装有Wi-Fi无线接入的笔记本电脑随时进行语音通信。

　　现在一些公司推出了或多或少与传统标准电话有一定相似之处的PC-PHONE业务。用户只要拥有一台配置电话接口的个人计算机并与宽带或者家庭网络接口相连即可，用户将一个或多个电话机连接到个人计算机上，一旦用户拿起听筒就会听到电话中那种拨号音，播打电话的时候也会有传统那种铃声，并且语音质量已经接近传统电话。

　　2)通过IP电话机实现

　　近年来市场上出现了越来越多的IP电话机，这种话机外形与传统电话机近似，但具有以太网或ADSL接口。用户使用时，只需将话机连接在家中的宽带网接口上，并通过话机键提前向相应的服务商进行注册，就可以象普通电话一样进行通信，而且不需要象个人计算机那样还需用户登陆相应的网站页面进行操作才可以通话。

　　3)通过语音MODEM实现

　　还有一种专门用于宽带环境下语音通信的语音MODEM(也叫互联网语音适配器—TA)，一个TA的成本目前己降至200-300元，通常由服务商免费赠送。语音MODEM有ADSL或以太网接口。如果是企业用户，还需要购买能同时支持数百个呼叫的关口TA。购买适配器后，用户只需进行注册，就可以将普通电话机通过语音MOEM连接到互联网上，并像普通电话一样进行通信。

　　4)通过带语音处理功能的PDA实现

　　目前个人数字助理(PDA)已经成为商务人员的必备，一些厂家开发出支持语音处理的PDA，可以通过Wi-Fi等技术连接入互联网，其操作形式与IP电话机没有什么区别，只是多通过无线方式进行通信。

　　5)通过宽带电视机顶盒实现

　　目前各地广播电视部门都在通过设置机顶盒来普及数字电视，但机顶盒同时有一个功能就是实现宽带上网。用户可以通过机顶盒连接进互联网，也可以将IP话机等终端连接在机顶盒上，通过互联网进行语音通信。

　　5、语音质量

　　影响PC-PHONE业务语音质量的主要因素有：

　　1)同时通过网关的数据流量；

　　2)采样和纠错技术；

　　3)语音的延时；

　　4)IP包在网络上的丢失；

　　5)语音数据包抖动；

　　6)语音编码质量。

　　其中有四项直接受带宽的影响，说明带宽是影响业务语音质量的关键因素。从PC-PHONE业务的使用实践中也可以得到相同的结论。不久前，上海市通信管理局委托信息产业部第一研究所进行了IP电话通信质量测试，从目前公布的测试报告中获悉，目前上海的PHONE-PHONE形式的IP电话网络运行稳定，通信质量可靠，总体服务水平高于信息产业部制订的《电信服务标准》。中国联通在2003年进行的自身网络评估中也得出类似的结论。这说明在骨干带宽得到保证的情况下，IP电话业务的语音质量可以作得很好。

　　由于近几年国内宽带网建设，许多地方带宽富裕。理论上，国内PC-PHONE形式的IP电话除了网络忙时，语音质量应是有保证的。但目前还没有一个客观的数据来量化国内PC-PHONE业务的真实情况。

　　6、编号方案

　　开放PC-PHONE业务有几种编号方案可选择，应该说各有利弊。但从国内目前需要出发，编号方案应满足制止回叫、主叫溯源、屏蔽非法呼叫等基本要求。

　　1)网号方案

　　即类似移动电话一样的网号，早在IP电话出现时已经提出。在行业标准YD/T 1088中规定处于用户端的IP电话终端采用的编号形式如下：

　　179xy+z1z2z3z4z5z6z7z8

　　其中179代表IP电话业务，xy代表运营商和业务类别，z1z2z3z4z5z6z7z8是由运营商分配给其用户的号码。

　　这种方案在网间互联时可以清晰的表明这是一种IP电话业务，以及电话所属的运营商。但一个运营商最多可以容纳l亿个用户，如果将来用户端的IP电话普及到一定规模将出现问题，而且不能明确的表示地域。这与目前PSTN网络的地域标示原则是不同的，但在互联网环境下并不是必须的。该方案可以解决主叫溯源、屏蔽非法呼叫。但无法在PC-PHONE业务发展的初期解决网内用户回叫的问题。但可以在运营商之间的关口局有效拦截，避免跨运营商的回叫。

　　2)局号方案

　　这种方案实际上就是将部分PSTN网络的E.164号码资源划分给PC-PHONE业务。目前国内的E.164号码资源如何在不同运营商之间划分依然是一个没有解决的问题。采用这种方案需要通盘考虑今后国内有多少基础运营商，以及号码资源占用收费等一系列问题才能有比较好的方案。该方案无法避免PC-PHONE业务用户的回叫问题。

　　3)卡号方案

　　这种方案是针对PC-PHONE业务开展初期，运营商主要是以发行预付费卡的形式开展相应的业务。

　　业务识别符+运营商识别号+卡号

　　以运营商的预付费卡来标示用户身份，即可以解决呼叫溯源的问题，又可以不占用目前的号码资源。但这种方案并不能解决今后IP电话大量到端时的用户号码分配问题，可以作为一种过渡方案，而且该方案仅能解决跨运营商时的回叫问题，不能解决运营商网内的回叫问题。

　　4)临时业务号方案

　　这种方案其实与长途直通车的方案非常相似。

　　业务识别号+运营商识别号+落地点标示(长途区号+落地设备标示)

　　该方案可以有效的避免用户回叫问题，但在解决主叫溯源问题时，需要到相关运营商的计费系统中去查找，十分烦琐。在屏蔽捣乱呼叫时，必须屏蔽该运营商的所有呼叫，损失很大。而且从根本上无法解决未来IP电话到端以后的用户号码分配，因而只是一种临时方案。

　　5)可参考的日本方案

　　2003年9月日本总务省规定提供前缀为“050”的电话号码给宽带电话使用，“090”用于移动IP电话。格式如下：

　　050xxxx(运营商)yyyy(用户号)

　　这种方案可以清晰表明业务属性，利于解决跨运营商的回叫、主叫溯源和防止捣乱呼叫等问题，并可由电信主管部门控制用户发展的数量，但不能解决运营商网内的回叫问题。

　　几种方案的选择是一个困难的工作，但如果仅针对商用实验而言，比较好的是后两种方案。

　　7、通信安全

　　互联网本身的安全性缺失是众所周知的，目前互联网上开展PC-PHONE业务主要存在的安全隐患来自三个方面，网络的攻击、用户的信息安全管理和紧急服务的提供能力。

　　目前在互联网上有可能对PC-PHONE业务系统本身或用户进行安全攻击的因素有：

　　*恶意用户拦截用户的媒体数据包进行监听；

　　*冒充合法的网络节点进行相应的欺骗；

　　*对正常通信业务进行干扰，阻拦业务的进行；

　　*冒充并盗用合法用户账号或合法设备身份；

　　*修改数据库或复制设备，从而对网络结构进行破坏，造成业务网络拥堵或失控；

　　*拒绝服务(DoS)攻击：对VoIP网关等关键设备进行SYN或ICMP数据包的大流量攻击，以致通信中断，无法正常提供业务；

　　*拦截并篡改信令协议：恶意用户拦截并篡改建立呼叫后传输的数据包，修改数据流中的域，使VoIP呼叫不能正常使用，或者进行费率更高的呼叫；

　　*资费欺骗：恶意用户或入侵者拨打欺骗性电话。

　　对网络攻击可以通过实施各种安全措施来解决这些问题。比如设置不同层次的安全功能，如认证、加密、防火墙等。尤其在PC-PHONE业务系统的建设中应遵循如下原则：首先将来自互联网发来的信息集中处理；互联网和电信网之间必须有隔离设备；电信网的结构对互联网是隐藏的；最差的情况是隔离设备遭到攻击，而电信网是安全的。

　　信息安全是指如何防止或查找用户通过电信网络发送有害的信息。这里面包含对语音的监听、主叫的溯源、恶意呼叫的屏蔽等。由于目前标准草案中明确要求对来自互联网的信息均需集中处理，因而可在隔离或网关等设备上有效的完成相应的任务。具体的完成方式和现有IP电话系统是基本一致的。当然仅在互联网上传输的PC-PC形式的IP电话不在这个讨论范畴内。

　　此外，北美和日本的IP电话业务均提出了紧急呼叫服务的问题。由于“119”等紧急呼叫都归属中国电信和中国网通管理，其它运营商PC-PHONE用户如何就近接入是一个需要继续研究的问题。

　　8、标准研究

　　根据业务发展趋势和需要，目前已启动对于“PC-PHONE业务”有关标准的前期预研工作。标准研究的核心问题就是要将目前可能给国内电信业务的冲击限制在最小的程度。这包括几个问题，通过隔离设备的设置保护运营商的核心网络；通过语音流的集中防止用户绕开运营商管理的自行呼叫；通过隔离设备的设置，以及就近接入的原则可以将这种业务最大限度的限制在运营商可控的网络中传输，从而减少各种危害；最大程度的解决呼叫溯源、屏蔽捣乱呼叫，防止回叫等。

　　目前已经提出或正在讨论的标准草案或文稿有：

　　1)互联网终端到电信网终端语音及增值业务技术要求

　　主要内容为：业务定义，总体结构，编号，计费和结算，通信流程和消息，业务，网管，安全及其它方面的框架性要求。

　　2)接入控制代理的技术要求及测试方法

　　主要内容为：“接入控制代理设备”在系统中的位置，主要功能，接口，依据的通信协议，性能指标，互通的相关规定。

　　3)接入代理的技术要求及测试方法

　　主要内容为：“接入代理设备”在系统中的位置，主要功能，接口，依据的通信协议，性能指标，互通以及和控制流转发功能实体有关的规定。

　　4)AAA系统接口 PC-PHONE业务

　　主要内容为：业务计费与认证接口的消息定义。

　　5)互联网终端到电信网终端语音及增值业务安全技术要求

　　主要内容为：用户接入的身份认证，终端设备认证，局端设备防止恶意攻击和非法呼叫的有关规定。

　　6)互联网终端到电信网终端语音及增值业务规范

　　主要内容为：基于互联网开展的基本业务和增值业务的业务定义，业务特性，实现流程，计费要求等。