漫谈VoIP技术 IP电话技术全方位解析

1、    漫谈VoIP技术 IP电话技术全方位解析    漫谈VoIP技术 IP电话技术全方位解析    类别：通信网络                              &n

2、bspIP电话已经是我们生活中不可缺少的一部分，它对普通大众来讲意味着用更少的费用打更久的电话，记得一家电信运营商IP电话的广告词就是“长话不必短说”。那么什么是IP电话呢？        &nbspIP是国际互联网协议（Internet Protocol）的简称，IP电话是按照国际互联网协议规定的网络技术内容、利用Internet作为语音传输媒介而实现语音通信的一种全新的通信服务。研究IP电话的国际标准化组织主要包括国际电信联盟电信标准部（ITU-T）、欧洲电信技术标准所（ETSI）、因特网工程任务组（IETF）、

3、国际多媒体电视会议联合会（IMTC）等。        &nbsp信息产业部电信业务分类目录中指出，IP电话业务泛指利用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。IP电话业务在此特指由电话网络和IP网络共同提供的Phone-Phone以及PC-Phone的电话业务，其业务范围包括国内长途IP电话业务和国际长途IP电话业务。IP电话业务在整个信息传递过程中，中间传输段采用IP包方式。        &nbspI

4、P电话的产生        &nbsp1、IP电话的雏形是计算机与计算机之间的通信        &nbsp最初是一些电脑和网络的爱好者为了能够节省长途电话费用，利用双方的电脑与调制解调器，安装声卡及相关软件，加上话筒和扬声器，双方约定时间同时上网，然后进行通话。        &nbsp2、IP电话逐渐实现计算机与普通电话之间的通信  

5、60;     &nbsp连接到互联网的计算机安装声卡和话筒及扬声器，并且要安装IP电话的软件。电话机用户方，应当具备拨号上本地网IP电话网关(GW:Gateway)的功能。PC呼叫远端电话时先通过Internet登陆到GW，通过认证后，输入电话号码由网关发起呼叫。        &nbsp电话呼叫远端PC时，拥有固定的IP地址的PC要已经在GW上注册，电话向网关呼叫，通过网关呼叫被叫PC。但是由于当时PC并不如现在普及，所以并不是所有的人都有条件使用IP电话。

6、0;       &nbsp3、普通电话与普通电话之间的IP电话通信。        &nbsp要实现IP电话的快速普及，就要实现普通电话之间通过IP网络进行通信。普通电话用户需要拨打并接入本地IP电话网关，通过认证后，确认后键入被叫号码，主叫与被叫电话通过网关透过Internet网络或者IP网络进行连接，远端的网关通过本地PSTN呼叫被叫电话，从而完成一次呼叫。        &

7、amp;nbspIP电话网络的基本结构        &nbspIP电话的系统一般应有三部分组成：电话终端(Phone Terminal)、网关(Gateway)和关守(Gatekeeper)。电话终端可以指通过PSTN连接到网关的普通模拟电话机，也可以指通过IP网络连接到网关的IP电话机。        &nbsp网关完成语音压缩，将64Kbit/s的语音信号压缩成低码率的语音信号；完成寻址与呼叫控制；完成IP网络与PSTN网络的互通等等

8、。        &nbsp网守负责用户注册与管理，将不同的被叫号码对应相应的网关IP地址；对接入号码的进行鉴权，防止非法用户接入；进行呼叫记录、提供计费数据；完成区域管理，管理网关和电话终端等。一些大的IP电话网络还有多级网守，在网络结构中位于最高层次的叫做顶级关守，负责管理下级网守和跨网守呼叫的建立等等。   &nbspIP电话传输过程        &nbsp与传统电话不同，IP电话是以IP分组交

9、换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。IP电话的传输过程分为下列几个阶段。        &nbsp1、模拟语音-数据转换        &nbsp语音信号是模拟的，要通过IP方式来传输语音，首先要对语音信号进行模拟数据转换，目前采用的语音编码标准主要有ITU-T G.711等。发收双方的语音编码器必须实现相同的算法，这样才能在收方顺利还原。  

10、60;     &nbsp2、封装IP包        &nbsp语音信号进行数字编码后，需要把语音包以特定的帧长进行压缩编码，压缩后的语音包送入网络处理器，网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后通过网络传送到另一端点。IP网络不像电路交换网络，它不形成连接，它要求把数据放在可变长的数据报或分组中，然后给每个数据报附带寻址和控制信息，并通过网络逐个节点转发到目的地。        &nbs

11、p3、传输        &nbsp在这个IP传输通道中，全部IP网络被看成一个从输入端接收语音包，然后在一定时间内将其传送到网络输出端。时间可以在某个范围内变化，反映了网络传输中的抖动。网络中的各个网络节点检查每个IP数据附带的寻址信息，并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。网络链路可以是支持IP数据流的任何拓扑结构或访问方法。        &nbsp4、IP包-数据的转换    

12、   &nbsp收端VoIP设备接收这个IP数据并开始处理。IP网络提供一个可变长度的缓冲器，用来调节网络产生的抖动。该缓冲器可容纳许多语音包，用户可以选择缓冲器的大小。解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，这个模块也可以按帧进行操作，完全和解码器的长度相同。若帧长度为15ms,是60ms的语音包被分成4帧，然后它们被解码还原成60ms的语音数据流送入解码缓冲器。在数据报的处理过程中，去掉寻址和控制信息，保留原始的原数据，然后把这个原数据提供给解码器。        &n

13、bsp5、数字语音转换为模拟语音        &nbsp最后，播放驱动器将缓冲器中的语音样点（480个）取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率（例如8kHz）播出。        &nbsp简而言之，语音信号在IP网络上的传输要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程。        &a

14、mp;nbsp影响IP电话通话质量的因素        &nbsp语音编码质量、延时和延时抖动、回声、丢包率是决定IP电话通话质量的四大关键因素。        &nbsp现在的网关设备对回声和抖动都采取了相关的抑制措施，所以这两方面对用户的影响已经不大，所以延时就成为影响IP电话质量的最主要原因。延时对IP电话影响严重的主要原因是：        &nbsp1、

15、语音应用对时延有一定要求，听觉对400毫秒以下反应并不敏感。但若超过400毫秒，就会感到断断续续，超出正常语音通信所能接受的范围。        &nbsp2、分组传输的速度：就信息本身而言，是以光速传输的。通过光缆、线缆连接，甚至无线方式和卫星方式连接，仅在传输过程的时延也在可接受的范围之内。        &nbsp3、而在IP网络中，各种数据流量的处理，如路由、排队等迟滞，是造成IP传输延迟的主要原因。  

16、0;     &nbsp所以延迟产生的主要原因是网络的流量与拥塞程度，尤其当延迟大于300或者400毫秒时，还原后的语音听觉将较难接受。网关解决延迟问题需要面临的问题很多，难度较大，如何提高通话质量成了IP电话的技术难题。        &nbsp解决方式主要有：        &nbsp首先IP电话接入国外Internet网的网络应当有足够的出口带宽，或者国内IP电话网络各节点之间要有足够的

17、带宽，网关设备与国外Internet的联接或者国内IP网络各节点之间应有多条路由的自动选择机制，以便在电路拥塞时，可以自动选择路由，减少延迟。        &nbsp第二，不断采用最新的语音压缩技术，这样语音所占的频带将大幅度下降，有利于提高网络使用率，也会提高通话质量。        &nbsp第三，优先传输语音数据，其次传输对实时性要求不高的数据。语音传输的优先级应高于数据信息的传输，这样也可以减少延迟，提高IP电话的质量。 

18、;  &nbspIP电话的标准        &nbsp目前IP电话尚无一个完全统一的标准，IP电话协议基本上有二大类，即H.323和SIP协议，这二个协议在呼叫建立与控制方面有着不同的方案。在一个IP电话系统内要使用同一种协议，如果要实现跨越不同协议的网络，需要设立专门的网关来进行处理。H.323协议已有多年的发展，国内各个运营商提供的IP电话业务，以及各种企业IP语音设备都是采用H.323协议。        &nbsp随着IP电话业务的兴起，IP电话国际业务运行组织-IP国际电话联盟组织也相应出现。在目前IP电话尚无一个完全统一标准的情况下，他们负责国际间IP电话的网络互通及业务互通，同时制定国际IP电话的路由选择、计费、结算等规范。        &nbspIP电话的发