IP电话的原理结构.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：IP电话的原理结构及其关键技术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IPPHONE或VoIP）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IPPHONE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。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８～11kbit/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5～8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语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WAN技术。分组网络提高的效率和在统计学上随数据分组多路