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1、随着光网络的飞速发展和数字传输技术的应用，原来在数据通信网中被视为应用“瓶颈”的带宽和服务质量等问题一一得到解决，推动了IP技术的飞速发展，带动各种应用向IP靠拢，IP电话（又称IPPHONEDVoIP）业务就是其中一个典型的应用。一、 IP电话的概念IP电话是一种利用Internet技术或网络进行语音通信的新业务。从网络组织来看，目前比较流行的方式有两种：一种是利用Internet网络进行的语音通信，我们称之为网络电话；另一种是利用IP技术，电信运行商之间通过专线点对点联结进行的语音通信，有人称之为经济电话或廉价电话。两者比较，前者具有投资省，价格低等优势，但存在着无服务等级和全程通话质量不
2、能保证等重要缺陷。该方式多为计算机公司和数据网络服务公司所采纳。后者相对于前者来讲投资较大，价格较高，但因其是专门用于电话通信的，所以有一定的服务等级，全程通话质量也有一定保证。该方式多为电信运行商所采纳。IP电话与传统电话具有明显区别。首先，传统电话使用公众电话网作为语音传输的媒介；而IP电话则是将语音信号在公众电话网和Internet之间进行转换，对语音信号进行压缩封装，转换成IP包，同时，IP技术允许多个用户共用同一带宽资源，改变了传统电话由单个用户独占一个信道的方式，节省了用户使用单独信道的费用。其次，由于技术和市场的推动，将语音转化成IP包的技术已变得更为实用、便宜，同时，IP电话的
3、核心元件之一数字信号处理器的价格在下降，从而使电话费用大大降低，这一点在国际电话通信费用上尤为明显，这也是IP电话迅速发展的重要原因。二、 IP电话的基本原理IP电话（又称IPPHON或VoIP）是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,其基本原理是：通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理,然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包,经过IP网络把数据包传输到接收地,再把这些语音数据包串起来,经过解码解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而达到由IP网络传送语音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包,同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。
4、经过IP电话系统的转换及压缩处理,每个普通电话传输速率约占用811kbit/s带宽,因此在与普通电信网同样使用传输速率为64kbit/s的带宽时,IP电话数是原来的58倍。IP电话的核心与关键设备是IP电话网关。IP电话网关具有路由管理功能,它把各地区电话区号映射为相应的地区网关IP地址。这些信息存放在一个数据库中,有关处理软件完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。在用户拨打IP电话时,IP电话网关根据电话区号数据库资料,确定相应网关的IP地址,并将此IP地址加入IP数据包中,同时选择最佳路由,以减少传输时延,IP数据包经因特网到达目的地IP电话网关。对于因特网未延伸到或暂时未设立网关的
5、地区,可设置路由,由最近的网关通过长途电话网转接,实现通信业务。三、 IP电话的基本结构IP电话的基本结构由网关（GW和网守（GK）两部分构成。网关的主要功能是信令处理、H.323协议处理、语音编解码和路由协议处理等，对外分别提供与PSTN网连接的中继接口以及与IP网络连接的接口。网守的主要功能是用户认证、地址解析、带宽管理、路由管理、安全管理和区域管理。一个典型的呼叫过程是：呼叫由PSTN吾音交换机发起，通过中继接口接入到网关，网关获得用户希望呼叫的被叫号码后，向网守发出查询信息，网守查找被叫网守的IP地址，并根据网络资源情况来判断是否应该建立连接。如果可以建立连接，则将被叫网守的IP地址通
6、知给主叫网关，主叫网关在得到被叫网关的IP地址后，通过IP网络与对方网关建立起呼叫连接，被叫侧网关向PSTN网络发起呼叫并由交换机向被叫用户振铃，被叫摘机后，被叫侧网关和交换机之间的话音通道被连通，网关之间则开始利用H.245协议进行能力交换，确定通话使用的编解码，在能力交换完成后，主被叫方即可开始通话。四、 IP电话的优点IP电话是语音数据集成与语音/分组技术进展结合的经济优势，从而迎来一个新的网络环境，这个新环境提供了低成本、高灵活性、高生产率及效率的增强应用等优点。IP电话的这些优点使企业、服务供应商和电信运营商们看到了许多美好的前景，把语音和数据集成在一个分组交换网络中的契机是由以下因
7、素推动的：(1) 通过统计上的多路复用而提高的效率。(2) 通过语音压缩和语音活动检测(安静抑制)等增强功能而提高的效率。(3) 通过在私有数据网络上传送电话呼叫而节省长途费用。(4) 通过联合基础设施组件降低管理成本。(5) 利用计算机电话集成的新应用的可能性。(6) 数据应用上的语音连接。(7)有效使用新的宽带WANi术。分组网络提高的效率和在统计学上随数据分组多路复用语音数据流的能力，允许公司最大限度地得到在数据网络基础设施上投资的回报。而把语音数据流放到数据网络上也减少了语音专用线路的数目，这些专用线路的价格往往很高。LAN， MAN和WA解境中吉位以太网、密集波分多路复用和Packe
8、toverSDH等新技术的实现，以更低的价位为数据网络提高更多的带宽。同样，与标准的TDM连接相比，这些技术提供了更好的性价比。五、 IP电话的种类IP电话就有4种：电话到电话、电话到PCPC到电话和PC到PC具体如下：(1) PC到PC:最初IP电话方式主要是PC到PC,利用IP地址进行呼叫，通过语音压缩、打包传送方式，实现因特网上PC机间的实时话音传送，话音压缩、编解码和打包均通过PC上的处理器、声卡、网卡等硬件资源完成，这种方式和公用电话通信有很大的差异,且限定在因特网内,所以有很大的局限性。(2)电话到电话：电话到电话即普通电话经过电话交换机连到IP电话网关,用电话号码穿过IP网进行呼
9、叫,发送端网关鉴别主叫用户,翻译电话号码/网关IP地址,发起IP电话呼叫,连接到最靠近被叫的网关,并完成话音编码和打包,接收端网关实现拆包、解码和连接被叫。(3)电tS到PC:电话到PC是由网关来完成IP地址和电话号码的对应和翻译，以及话音编解码和打包。(4) PC到电话：PC到电话也是由网关来完成IP地址和电话号码的对应和翻译，以及话音编解码和打包。六、 IP电话的关键技术传统的IP网络主要是用来传输数据业务,采用的是尽力而为的、无连接的技术,因此没有服务质量保证,存在分组丢失、失序到达和时延抖动等情况。数据业务对此要求不高,但话音属于实时业务,对时序、时延等有严格的要求。因此必须采取特殊措
10、施来保障一定的业务质量。IP电话的关键技术包括：信令技术、编码技术、实时传输技术、服务质量(QoS保证技术、以及网络传输技术等。1信令技术信令技术保证电话呼叫的顺利实现和话音质量,目前被广泛接受的VoIP控制信令体系包括ITUT的H.323系列和IETF的会话初始化协议SIP。虽然H.323提供了窄带多媒体通信所需要的所有子协议,但H.323的控制协议非常复杂。此外,H.323不支持多点发送(Multicast)协议,只能采用多点控制单元(MCU)构成多点会议,因而同时只能支持有限的多点用户。H.323也不支持呼叫转移,且建立呼叫的时间比较长。与H.323相反,SIP是一种比较简单的会话初始化
11、协议。它不像H.323那样提供所有的通信协议,而是只提供会话或呼叫的建立与控制功能。SIP可以应用于多媒体会议、远程教学及Internet电话等领域。SIP既支持单点发送(Unicast)也支持多点发送,会话参加者和媒体种类可以随时加入一个已存在的会议。SIP可以用来呼叫人或机器设备,如呼叫一个媒体存储设备记录一个会议,或呼叫一个点播电视服务器向会议播放视频信号。SIP是一种应用层协议，可以用UDP或TCP作为其传输协议。与H.323不同的是：SIP是一种基于文本的协议,用SIP规则资源定位语言描述(SIPUniformResourceLocators),这样易于实现和调试,更重要的是灵活性和
12、扩展性好。由于SIP仅作于初始化呼叫,而不是传输媒体数据,因而造成的附加传输代价也不大。SIP的URLL甚至可以嵌入到web页或其它超文本链路中，用户只需用鼠标一点即可发出一个呼叫。与H.323相比,SIP还有建立呼叫快,支持传送电话号码的特点2编码技术3实时传输技术实时传输技术主要是采用实时传输协议RTRRTP是提供端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。RTP包括数据和控制两部分，后者叫RTCPRT喉供了时间标签和控制不同数据流同步特性的机制,可以让接收端重组发送端的数据包,可以提供接收端到多点发送组的服务质量反馈。4.服务质量（QoS保证技术IP电话中主要采用资源预留协议（RSVP）以
13、及进行服务质量监控的实时传输控制协议RTC陈避免网络拥塞，保障通话质量。5网络传输技术IP电话中网络传输技术主要是TCP和UDP此外还包括网关互联技术、路由选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。由于实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务，因此IP电话中可用RTP来传送话音数据。在RTP报头中包含装载数据的标识符、序列号、时间戳以及传送监视等，通常RTP协议数据单元是用UD两组来承载，而且为了尽量减少时延，话音净荷通常都很短。IP、UD济口RTP报头都按最小长度计算。VoIP话音分组开销很大，采用RTP协议的IP电话格式,在这种方式中将多路话音插入话音数据段中,这样
14、提高了传输效率。此外,静音检测技术和回声消除技术也是IP电话中十分关键的技术。静音检测技术可有效剔除静默信号,从而使话音信号的占用带宽进一步降低到3.5kbit/s左右；回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰,保证通话质量。七、 IP电话需要解决的问题IP电话向本地的转移还有很多的问题需要解决。会有很多政策方面的问题要解决，比如运营许可证。还有像号码资源、网络之间互通互连这样跨技术和政策领域的其实这些技术问题需要解决。撇开这些问题，在技术上还有很多地方需要突破问题也并非仅仅存在于未来的IP市话方面。现在国内运营商的长途VoIP网，多建设在专用通信网上。IP地址、安全
15、这样的问题并不突出。但是专网的方式毕竟只是一个过渡方式，从三网融合的角度看，IP电话必然要融入到公共IP网当中。要达到这一目标，无论是长途网还是本地网，这些问题都必须解决。1网络地址对于如此大规模的一个IP电话网络，IP地址资源的匮乏是首先要解决的问题。其实这也是困扰着中国宽带接入发展的一个问题，只是在IP电话通信方面会更明显。采用私有地址是运营商非常不愿意看到的事情，运营商不可能在每一个地方都采用私有地址，这样在构建全国网络时就很不方便。而整个大网采用私有地址，在网间互联也难以避免相应的问题。采用私有地址自然要涉及到NAT的问题，对于WebSU览和收发电子邮件一般的NAT设备都可以支持，但是很多NA坏能支持IP电话双向通信。同样的问题在PCtoPC和PCtoPhone形式的IP电话服务方面也存在着。比如，如果按照现在ISP提供的拨号上网方式，上网的PC机一般只能获得一个动态分配的IP地址，用户只能拨出，对方不能确切的知道主叫方的位置，结果是无法呼入。IPv6自然是最佳的结果，但是现在还不能非常确切地知道在什么时间IPv6会在全球推广使用，即使开始推广，必然需要一定的时间。有些人认为现阶段还是
