GPRS網絡的附加業務：VoIP over GPRS(06-100)

　　導言

　　近年來，IP語音(VoIP)變得越來越普及。與傳統的匯接解決方案相比，VoIP能夠降低初始部署成本和長途費用?；ヂ摼W工程任務組(IETF)制定的會話發起協議(SIP)是使用最廣泛的信令協議之一，該協議凝聚了互聯網行業的很大努力，適用于互聯網會議、電話、在線狀態、事件通知和即時信息處理。過去，人們無法以合理的低成本來實施這些附加功能，但現在使用會話發起協議(SIP)，只需向對方發送一些數據包，然后建立一個具有所需功能的會話，即可實現這些功能。因而，相對于傳統電話網絡來說，VoIP具備了一些優勢。

　　接下來，人們可能會提出如何連接互聯網的問題。無線局域網(WLAN)是一種可行方法。無線局域網提供了一定的移動性，用戶能在WLAN接入點的附近區域內移動，從而實現VoIP over WiFi應用。但是，由于WLAN屬于局域網，只限于室內應用，一旦用戶離開接入點的覆蓋范圍，VoIP呼叫就會掉線。盡管GSM和VoIP之間可以切換，但這些機制和協議又增加了額外成本。

　　WiMax 和 GPRS 是提供移動性的兩種可能解決方案。WiMax是城域網，覆蓋范圍長達數英里。但是，它需要引入802.16e標準，才能支持移動。雖然與GPRS相比，WiMax的數據速率快得多，但它目前仍然是一種正在演進的技術，尚未確定最終標準。幾家公司提供的現有芯片組沒有遵循一定的標準，因而無法進行互操作。此外，這種芯片組的成本也比較高。因此，VoIP over WiMax可能是未來的發展趨勢，但就目前而言，這種技術還沒有推廣。 

　　相反，GPRS現在已經成為最常見的無線數據業務，在幾乎所有GSM網絡上部署。它通過互聯網協議(IP)接入互聯網網關。其吞吐速率高達40KB/秒，用戶可以獲得適當的接入速率，能夠非常便利地從任何地方連接到互聯網。目前，全球有1/5以上的人口使用GSM技術，截至2006年3月中旬，GSM用戶人數超過17億，占據全球手機市場的77%左右。GSM的滲透率如此之高，使得GPRS成為連接互聯網、提供VoIP業務的合適物理移動媒介。 

　　早期模擬表明，在GSM網絡中，VoIP over GPRS比電路切換語音的容量更大。在本文中，我們將重點介紹VoIP over GPRS在運行實時操作系統(RTOS)的低成本GSM移動電話上的實施。我們還將介紹VoIP over GPRS的系統和架構，以及它的設計局限。接下來，我們將介紹在飛思卡爾i.250 2.5G 平臺上實施的概念驗證原型。

　　概況

　　IP語音(VoIP)是利用IP網絡來傳送語音信息的一系列新技術。在發送端，語音首先進行數字化、壓縮、打包，然后通過IP網絡，將這些數據包發送到目的地。一旦在遠端收到這些語音數據包，它們就會被記錄、解壓，然后重新生成語音。由于IP網絡的帶寬遠高于傳統的固話匯接網絡，VoIP的呼叫費用也遠低于傳統呼叫。然而，IP網絡最初設計用于傳輸非實時數據，因此，對于VoIP而言，如何實時傳輸語音服務，確保語音服務質量就成為一種挑戰。隨著IP技術和寬帶互聯網業務的發展，這些問題已經部分地得到解決，VoIP進入實際應用階段。ITU(國際電信聯盟)和IETF(互聯網工程任務組)是制定VoIP協議的兩個主要標準機構，負責確保VoIP的更好質量和互操作性。

　　與非實時通信不同，VoIP要求對等方在實際語音傳輸之前建立會話。會話的功能包括：位置搜索、功能協調、呼叫建立和資源預留等。當前，人們單獨使用 H.323 (ITU) 和SIP (IETF)來實施呼叫控制功能。就簡單性而言，SIP優于H.323，因此這個VoIP項目選擇了SIP。

　　圖1顯示了典型的VoIP協議堆棧。呼叫控制協議包括兩個選項：H.323 和SIP。H.323只能通過TCP接入IP網絡，而SIP可以同時通過TCP或UDP接入IP網絡。綠色方塊表示支持實時語音會話的媒介引擎和IP協議。黃色方塊表示用于數據包傳輸的MAC/PHY層。我們的重點將放在 SIP、 RTP、 RTCP、 UDP、 TCP、 IP和 GPRS上。