1、网络电话通常被称为IP电话，是IP语音的缩写。从广义上讲，只要在语音通话的过程中涉及到IP协议，这类通话就可以统称为VoIP。

【资料图】

2、VoIP服务通常是指在计算机网络中以IP协议作为网络层协议的语音电信。在IP电话业务的整个信息传输过程中，中间传输段采用IP分组方式，按照IP协议分组传输信息。

3、每个数据包都有一个目的地址和一个数据包序列号。数据包以不同的方式到达目的地，到达目的地后又恢复成原来的信号。

一、VoIP 的特点

4、VoIP技术是将模拟语音信号进行数字编码和压缩，生成压缩帧，然后转换成IP包在IP网络上传输，从而在IP网络上实现语音电信。

5、因为VoIP技术的应用促进了网络资源的利用，降低了语音业务的成本，节约了用户的电信成本。IP电话服务具有以下特点：

6、(1)因为当前的IP网络是为非实时数据业务设计的，所以它不支持IP层的检错和纠错能力。IP网络的这种“尽力而为”的特性，使得VoIP无法拥有传统电话一样的高可靠性和良好的语音质量。

7、尤其是在IP网络拥塞时，语音质量难以保证。

8、(2)由于采用了复用技术，VoIP业务中语音信息的传输不需要占用固定的信道。同时，采用压缩技术，语音信息甚至可以压缩到8kbit/s，即使加上相应的开销，其带宽也只有十几kbit/s。

9、这相对低于语音传输所占用的带宽。

10、(3)3)IP电话的信道利用率高，由于封装带来的各种协议开销，实际信道利用率平均在60%左右。

11、(4)由于IP网络的异步时分复用和存储转发特性，VoIP语音信息的传输时延一般较长，可达数百毫秒量级。由于IP网络中节点性能的不确定性，分组信息的延迟是不固定的。

12、并且分组信息可能在传输过程中丢失。

13、(5)由于IP协议是一种无连接的电信模式，不需要复杂的信令开销，但这一特性也使得电信的服务质量(QoS)难以得到有效保证。

14、(6)紧急呼叫等安全问题需要进一步解决。

二、VoIP 的种类

15、(1)电话对电话网络电话服务

16、它是指从电话网络中的一部普通电话通过IP网络呼叫电话网络中的另一部普通电话。这种服务相当于使用IP网络作为中继网络的传统电话服务。由于IP网络复用的特点，可以快速降低长途中继成本。

17、对于用户来说，这种电话与传统电话基本相同，不需要任何额外的软件或硬件设备。在网络上，为了实现IP网络与传统电信网络的连接，传统网络的语音信号被转换成数据包。

18、IP电话网关需要配置在IP网络和传统电信网络之间，负责语音信号和语音包之间的转换。其结构如图所示。

19、由于这种类型的VoIP业务涉及不同的网络，因此需要在电信网络中添加互通功能，即网关设备。

20、它需要解决的主要问题包括：网关功能结构、PSTN与IP电话系统的信令互通、编号寻址、拨号方式(二次或一次拨号)、路由(即如何选择IP网络中的下一跳IP电话网关)等技术内容。

21、(2)PC-PC的VoIP服务。

22、PC-PC 的VoIP 最早是指利用PC 机在IP 网上实现通话，连接在IP 网上的计算机配置传声器、耳机、话音采集卡和IP 电话软件后，相互之间就可以进行话音电信，

23、这就是VoIP 产生的最初模型；随着网络的发展和技术的进步，目前的PC-PC 则泛指所有能直接提供IP 接口的终端间的电信，包括计算机或IP 电话终端。其结构如图所示。

24、PC-PC 的VoIP 电话将是未来电信发展的一个方向：为了能够实现不同PC 终端间的电信，

25、对这类VoIP 业务的技术研究应当包括网络的体系架构和部件功能、呼叫控制协议、网络用户管理和资源管理、编号与寻址、网络的服务质量、媒体信息的封装算法等内容。

26、(3)PC 到电话和电话到PC 的VoIP 业务

27、由于呼叫的双方中，有一方采用了IP 直接到终端的方式，因此在电信网只需要在电话一侧引入网关即可，这种VoIP 可以实现PC 终端通过IP 网发送和接收来自传统电话网的呼叫，

28、分组话音经IP 网传输后到达IP 电话网关(或用户)，网关负责分组话音与传统话音信号之间的转换，然后再经过传统电信网到被叫用户或从传统电话网到电话网关经过IP 网到PC 终端。

29、从某种意义上讲，这种类型的VoIP 也可以理解为这是一种传统电信同IP 网互通时的一种模式。因此对这类VoIP 业务的研究除了要研究上面提到的技术外，还要额外考虑与互通相关的内容，

30、包括不同终端设备间编号和地址的转换等问题。

三、VoIP 的关键技术

31、VoIP 完全建立在IP 网络的基础上。传统的IP 网络主要用来传输数据业务，采用面向无连接技术，提供尽力而为的服务，存在丢包、失序到达和时延抖动等弱点。语音通信属于实时业务，

32、对时序和时延等有严格的要求，因此必须采取特殊措施来保证一定的服务质量。VoIP 的关键技术包括信令技术、编码技术、实时传输技术、服务质量保证技术以及网络传输技术等。

33、1信令技术

34、信令技术是顺利完成电话呼叫和保证话音质量的前提。

35、目前VoIP 的主要信令体系包括国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)制定的H323 系列和互联网工程任务组(Intemet Engineering Task Force，

36、IETF)制定的SIP。与H323 相比，SIP 的主要优点在于它的简单性、灵活性和易扩展性。SIP 仅用于初始化呼叫，而不是传输多媒体数据，因而带来的附加传输代价很小。

37、因特网体系结构模型如图所示。从图中可以看出SIP 在因特网协议栈中处于第5 层，与HTTP、FTP 和SMTP 在同一层面。SIP 是基于文本的协议，可以集成到任何HTTP 网页上，

38、这有助于SIP 的加快实施。目前，在因特网上基于SIP 的应用相当广泛，如Microsoft 已经选择SIP 作为其实时通信策略，

39、并在Microsoff XP、Pocket PC 和MSN Messenger 中进行了部署。

40、Microsoft 同时宣布CEnet 的F 一个版本将使用基于SIP 的VoIP 应用接口层，并承诺向用户PC 提供基于SIP 的语音和视频呼叫。

41、SIP 的统一资源定位符(Uniform Resource Iocator，URI)甚至可以嵌入到W 曲或其他超文本链路中，用户只需用鼠标一点即可发出一个呼叫。

42、SIP 还具有建立呼叫快、支持传送电话号码等特点。

43、2语音处理技术

44、语音压缩编码技术是VoIP 技术的重要组成部分。目前，主要有ITU-T 定义的G729、G723G7231 以及iIBC 等。由于在IP 网络中无服务质量保证，

45、因而需要语音的编码具有一定的灵活性，即编码速率和编码尺度应具有可变性和适应性。G729 语音编码标准早期是8kbits，现在的工作范围扩展至64118kbits，

46、语音质量也在此范围内有相应的变化。G7231 定义了一种同时支持两种速率的语音编码方法，这两种速率分别是63kbits 和53kbits。

47、iIBC 依靠线性预测码(Iinear-Predictive Coding)算法，支持的两种基本速率是152kbits 和133kbits。

48、iIBC 是一种专为包交换网络实时语音通信设计的编解码方案，优于目前流行的G729 和G7231 编码，它对丢包进行了特殊处理。

49、3计算机电话集成(Computer TeIephony Integrity，CTI)技术

50、CTI 是通过一些硬件和软件将计算机与电话集成为一体，它是IP 电话技术的基础。目前，CTI 的构成可分为两种方式：(1)PC 与电话综合，以PC 为基础，

51、交换网络与计算机网络并未综合在一起；(2)PC 与电话间没有直接联系，而是采用CIientServer 结构，

52、将性能卓越的CTI 服务器连接到用户级交换机(Private Branch Exchange，PBX)、大型计算机的数据库或分布式结构的服务器上。第2 种方式所使用的软件较为复杂，

53、但当用户人数较多时，可以降低每个使用者的成本。

54、4实时传输技术和QoS 保障技术

55、数据包的实时性是保证语音通信最重要的因素。实时传输协议(ReaI-time Transfer ProtocoI，RTP)是为保证实时性而采用的主要传输技术。

56、RTP 是包括音频在内的端到端实时数据传输协议，它包括数据传输和控制两部分，控制部分即实时传输控制协议(ReaI-time Transfer ControI ProtocoI，RTCP)。

57、RTP 提供时间标签和不同数据流的同步机制，可以保证接I{支端重组实时的数据包。除此之外，VoIP 网络中提供QoS 保障的途径还有过度建设、优先级、队列、避免拥塞和传输整形等。

58、VoIP 中主要采用资源预留协议(Resourcere Ser Vation ProtocoI，RSVP)来保证语音数据包的优先级，并采用随机早期检测技术和加权技术来避免网络拥塞，保障通话质量。

59、5网络管理技术

60、网络管理技术是IP 电话从试验走向运营的保障。IP 电话网络管理系统主要包括呼叫管理系统(CaII Management System，

61、CMS)、流量分析系统(Traffic AnaIysis System，TAS)、网络管理系统(Network Management System，NMS)和网络监视系统。

62、对一个实时性要求很高的通信系统来说，其网络质量直接影响通信质量。通过网络管理技术，可以迅速处理网络故障，保证网络及各个节点稳定、高效运行。

四、面向 VoIP 的 Wi-Fi 网络

63、VoIP 业务既可以利用有线方式承载，也可以通过无线网络传输，现在，人们对采用80211 网络传输分组语音和数据也非常感兴趣。

64、采用80211 网络传输语音业务又被称为基于无线局域网的语音业务(VoWLAN)、VoFi 和VoWi-Fi。这主要归因于基于无线网络的语音业务有下列优点：

65、热点基础设施比起蜂窝网络只需要更少的设备投资。

66、企业正在考虑采用基于80211 网络的无线语音业务来降低蜂窝电话上的开销，这是因为有些员工虽然暂时不在座位上，但仍然处于企业内部。

67、如果手机能够同时支持蜂窝接入和Wi-Fi，那么用户就可以只使用一部电话机；在家里替代有线的家用电话；出门时在提供Wi-Fi 的地方可以替代蜂窝电话。

68、在真正普及之前，基于无线网络的语音业务还必须面对很多来自技术和商业方面的障碍，其中包括以下方面：

69、在呼叫过程中实现WLAN 和蜂窝网络之间的无缝漫游。

70、在Wi-Fi 网络上提供足够的语音质量和容量。

71、提高手机上的电池寿命。

72、与蜂窝运营商进行竞争。为了能够与Wi-Fi 和其他固定无线业务竞争，蜂窝运营商们正在开发和实施更高速、更广泛的通信技术。

73、保证用户手机信号在同一无线局域网内部的各个接入点之间漫游时没有延迟。

74、在全球的各个提供商之间签订计费和漫游协议。

75、Skype、Vonage、BT Telcom(英国通信)和Net2Phone 以及其他宽带VoIP 运营商正在尝试利用其宽带因特网业务提供语音业务，

76、它们都处在测试和实施80211 手机的不同阶段。有线电视和传统的电话公司也正希望在未来能够提供Wi-Fi 手机业务，这些Wi-Fi 手机将可以在蜂窝网络和WLAN 网络上使用。

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