在實(shí)際IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，CPE必須負(fù)責(zé)上行線路中語音被編碼并進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)傳送之前的回聲消除。其主要原因如下：首先，VoIP系統(tǒng)中廣泛采用的G.723、G.729等低比特率壓縮算法是一種碼激勵(lì)線性預(yù)測編碼(CELP)，經(jīng)過二次編解碼后的波形與編碼前的波形很難在LEC的自適應(yīng)算法中匹配，即一旦回聲被回傳則難以在遠(yuǎn)端被消除；其次，遠(yuǎn)端設(shè)備中如果采用了抖動(dòng)緩沖器，該器件將不斷調(diào)整以減少時(shí)延、提高語音質(zhì)量，但卻有可能造成在LEC適應(yīng)新的時(shí)延數(shù)值之前，難以準(zhǔn)確地消除回聲；，BFM和PLC機(jī)制會(huì)產(chǎn)生預(yù)測信號以掩蓋錯(cuò)誤或丟失的數(shù)據(jù)，這同樣會(huì)對LEC造成很大影響。因此，方案是在接近回聲源頭的地方將它消除，例如英飛凌在VoIP處理器VINETIC中采用的LEC單元。

　　回聲被消除后，系統(tǒng)將對語音進(jìn)行壓縮和RTP封包,同時(shí)調(diào)制解調(diào)器的特殊音頻信令、雙音多頻(DTMF)信號等語音事件也被檢測出來，并通知處理器根據(jù)通信協(xié)議產(chǎn)生事件數(shù)據(jù)包。然后，語音數(shù)據(jù)以RTP包的方式傳送到網(wǎng)絡(luò)處理器并加上UDP和IP頭，再送入網(wǎng)絡(luò)。

　　此外，VoIP CPE系統(tǒng)需要采用與上述方法不同的處理流程來處理T.38傳真，以提高傳送性能和質(zhì)量。T.38本身是一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)處理器上運(yùn)行的負(fù)責(zé)通信雙方握手的協(xié)議，它要求語音處理器能對傳真信號進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，以便在數(shù)據(jù)包中傳輸。

　　為在VoIP系統(tǒng)中獲得語音質(zhì)量，系統(tǒng)中的不同功能組件需要無縫協(xié)同工作。語音數(shù)據(jù)包必須能實(shí)時(shí)傳送，各個(gè)功能模塊必須用快的速度對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以保證獲得和傳統(tǒng)話音接近的質(zhì)量。英飛凌的VINETIC-2PLUS VoIP處理器通過將SLIC、整合存儲(chǔ)、編解碼和其它VoIP功能組件集成在單個(gè)器件中來滿足這些要求。VINETIC-2PLUS將所有高效實(shí)時(shí)處理功能集成在一起，以模塊化的方式提供VoIP解決方案，并可以通過良好的系統(tǒng)擴(kuò)展，在同樣的處理器和軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多路VoIP系統(tǒng)。

　　那么，增加的帶寬、數(shù)據(jù)流量和語音質(zhì)量之間的關(guān)系究竟是如何變化呢？一項(xiàng)基于歐洲通訊標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(ETSI)推薦方法進(jìn)行的語音質(zhì)量對比測試結(jié)果顯示，并非所有VoIP CPE的語音質(zhì)量都隨網(wǎng)絡(luò)速度的提高而上升，一些產(chǎn)品的通話質(zhì)量反而會(huì)隨速度提升而大幅下降。主要原因在于，增加的帶寬和數(shù)據(jù)流量使得CPE處理器的負(fù)荷增大，而抖動(dòng)、回聲等一些特征問題仍然存在。此時(shí)，如果因系統(tǒng)負(fù)荷增大而使得對語音的處理效果低于要求，就會(huì)造成語音質(zhì)量的惡化。基于英飛凌方案的VoIP寬帶路由器由于采用了協(xié)同完整的語音處理部分和其它先進(jìn)VoIP技術(shù)，基本保持了高質(zhì)量的語音性能。從主觀平均得分(MOS)來看，在非語音數(shù)據(jù)流量為0、1MBps、8MBps和32MBps及G.711編碼條件下，該VoIP系統(tǒng)都取得了接近實(shí)際系統(tǒng)值4.5的得分(圖3)。

圖3：VoIP CPE語音質(zhì)量對比測試結(jié)果。

　　由于隨著帶寬的提升，數(shù)據(jù)流量也會(huì)隨新應(yīng)用的出現(xiàn)而急劇上升(例如以IPTV為典型代表的視頻應(yīng)用)，而CPE處理器負(fù)荷不斷增大，同時(shí)語音服務(wù)始終保持對實(shí)時(shí)性的要求，這無疑對VoIP CPE系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，如何在更高帶寬、更高流量的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下保持或提高語音質(zhì)量必然成為設(shè)計(jì)工程師和服務(wù)運(yùn)營商的共同關(guān)注點(diǎn)。CPE設(shè)計(jì)者可以采用具有更高主頻的處理器來提高系統(tǒng)性能，但前提是可以承受系統(tǒng)成本增加；也可以采用優(yōu)化VoIP系統(tǒng)各協(xié)同組件，以無縫高效運(yùn)作的方式來獲得的語音質(zhì)量和成本。

　　英飛凌科技公司目前可以提供VoIP系統(tǒng)所需的全部產(chǎn)品，其中，VINETIC系列產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在VoIP線路卡、VoIP網(wǎng)關(guān)、ATA/VoIP寬帶路由器、各類PON終端以及固定無線接入設(shè)備(如WiMAX CPE)新型系統(tǒng)中。本文所描述的語音技術(shù)同樣也可以運(yùn)用在新型的高效能VoIP片上系統(tǒng)(SoC)中，例如ADSL2/2+家庭網(wǎng)關(guān)處理器Danube和以太網(wǎng)家庭網(wǎng)關(guān)處理器Twinpass。

作者：孫任,接入產(chǎn)品業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場經(jīng)理,英飛凌科技股份公司