全方位解析IP电话技术

IP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?

IP是国际互联网协议(InternetProtocol)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)、国际多媒体电视会议联合会(IMTC)等。

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。

IP电话的产生

1、IP电话的雏形是计算机与计算机之间的通信

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。

2、IP电话逐渐实现计算机与普通电话之间的通信

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。

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。

3、普通电话与普通电话之间的IP电话通信。

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。

IP电话网络的基本结构

IP电话的系统一般应有三部分组成：电话终端(PhoneTerminal)、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。

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。

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。

IP电话传输过程

与传统电话不同，IP电话是以IP分组交换网络为传输平台，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。

1、模拟语音-数据转换

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-TG.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。

2、封装IP包

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。

3、传输

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。

来源：网络通信中国