浅谈IP电话的发展及其在专网上应用

1、浅谈IP电话的发展及其在专网上应用内容提要：介绍了IP 电话的概念、主要原理和特点，并对其市场前景进行了分析，提出了在油田互联网上应用IP电话的方案和加快IP电话的实验建议。关键词： IP电话 前景 应用方案Internet网作为全球信息网其作用越来越大,世界上已有许多人是借助Internet网进行工作的。近年来, 随着宽带网络的发展，网上业务的增多，“三网合一”必然是大势所趋，作为窄带业务的代表PSTN，由于其功能的单一性、对资源利用的不合理性，肯定会逐渐被历史所淘汰。相反，IP电话由于其自身拥有的各种优势，必然会逐渐为大众所接受，成为人们生活中所不可缺少的一部分。一、IP电话技术简介1.

2、基本概念 1.1什么是IP电话IP电话也称为网络电话、IP-phone、VoIP、Internet Telephone等等，它是建立在Internet基础上的新型数字化传输技术，是在网上通过TCPIP协议实现的一种电话应用。这种应用包括PC对PC连接、PC对电话连接、电话对电话的连接。其业务主要有Internet或Intranet上的语音业务、传真业务、web上实现的IVR（交互式语音应答）业务等等，另外还包括E-mail、实时电话、实时传真等多种通信业务。1.2 基本原理IP电话是借助InternetIntranet等互联网络来传递语音信息的。该系统包括终端设备、网关、多点接入控制单元（MC

3、U）和网络管理者等部分。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TCPIP标准进行打包，经过IP网络把数据包送至接收地，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，从而达到由互联网传送语音的目的。IP电话的核心与关键设备是IP网关。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，数据接续处理软件将完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。在用户拨打长途电话时，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

4、据包经Internet到达目的地的网关。在一些Internet尚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。1.3 主要特点1.3.1 优点运用IP电话交换信息具有以下主要优点：（1） 符合三网合一的发展方向IP技术是通信领域的新潮流，它符合未来三网合一（即电话网、广播电视网、数据网）的发展方向，因而其市场潜力十分可观。（2） 充分利用网络资源IP电话采用了先进的数字信号处理技术，可以将原64kbs的话音信号压缩成8kb/s或码速率更低的数据流，能够在同一条线路上传输比采用模拟技术更多的呼叫，大大提高了效率。并且IP电话采用的是分组交换技术，可以实

5、现信道的统计复用，使得网络资源的利用率更好，大大降低运营商的投入成本。（3） 低廉价格的服务IP电话的最大优势就是价廉。通过Internet打长途电话的成本仅相当于传统电话的15，最多不到12。1.3.2 缺点IP电话的不足主要表现在以下几方面：（1） 通话质量不高由于Internet是为数据通信而设计的，其通信过程是通过打包传输方式实现的，当语音包在一个无服务质量保证的网络中传输时，会产生包到达顺序的错位，从而产生网络抖动，产生语音变形和语音包丢失。所以用IP 电话通话时，断断续续的现象是不可避免的，在音质、流畅度和时延方面也存在着一些问题。（2）通话条件受限目前IP电话的国际标准还不完善，

6、不同厂家的产品还不能完全实现互连互通。2.IP电话系统的基本组成IP电话系统的基本组成如图：IP电话的系统一般应有三部份组成：电话(Phone)、网关(Gateway)和网络管理者或叫关守(Gatekeeper) 。电话(Phone)是指可以通过电话网或一线通ISDN 网连到本地网关的电话终端。网关是通过 IP 网络提供电话到电话，完成话音通信的关键设备，即Internet网络与电话网或一线通(ISDN)网之间的接口设备。它应当完成语音压缩，将64Kbit/s的语音信号压缩成低码率的语音信号，且完成寻址与呼叫控制。它具有IP网络接口与电话(PSTN)或一线通(ISDN)的互连接口。网络管理者负

7、责用户注册与管理，它应当有如下功能：将被叫号码的前几位数字对应成网关的IP地址；对接入用户的身份认证 (即确认)，防止非法用户接入；做呼叫记录并有详细数据，从而保证收费正确；完成区域管理，多个网关也可由一个网络管理者进行管理。当然，这仅仅是一个IP电话系统最典型与基本需要的组成，也有些系统与此不尽完全一致，实际系统的组成比这里讲的要复杂。二、IP电话的发展前景1. IP电话是未来“三网合一”发展的要求近几年一直在讨论的信息高速公路，以及人们一直在谈论的多媒体通信，其中最重要的一个方面是把声音、图像和数据等多种信息同时传到远方。或者说通信的双方可以听到对方的声音，同时也可以看到对方逼真的活动画面

8、。也有人把它称之为“统一网络”或者“三网合一”。如果有这样一个统一的网络，对于社会，对于家庭来讲必将起到巨大的作用。目前从我国来讲，有传统的公众电话网，新兴的Internet网与深入到社会家庭的广播电视网，这三个网络一旦能统一或者讲合一，那么统一网络有望可以实现。IP电话能否成为将来“三网合一”的其中一项服务呢? 应当说完全有这种可能。有人建议：将IP电话与图像传真、计算机甚至移动电话配置合成通用装置，那么运用IP电话进行交互式的电话会议，或者多媒体视频会议也已成为事实。2. IP电话适合部分消费群体的需要显然IP电话与传统电话相比还存在着不足，尤其是其通话质量目前还存在着一定的缺陷，但因其通

9、话费用（尤其是长途话费）较低，所以它完全适合部分消费群体的需要。市场理论告诉我们，价格合理，使用方便，服务周到的商品，一般市场潜力都比较大。我国的电话总数已超过1亿户，在全国的国际电话消费中，据说有20%为个人、家庭消费，试想这么大的消费群体对IP电话是何等地欢迎!群体的需要就是电信市场的巨大潜力，因而IP电话完全可能成为全国通信业中的一个新的经济增长点! IP电话的技术完全可以成为第二品牌的国际、国内长途电话技术!从我们长庆通信网的情况来看，全网的用户为5万多，而自费用户为3万多，占到了60%多，其长途话费的消费占到了45%以上。同样这么大的消费群体对IP电话的需求也是长庆电信市场的巨大潜力

10、，因而IP电话完全可能成为长庆通信网中的一个新的经济增长点!3. IP电话的前景IP电话因其价廉，已经打动了想打长途电话而又嫌价格太贵的人的心。价格因素，利润空间又吸引了众多经营者欲将投资投向IP电话。中国电信、中国联通、中国网通已开展了IP电话业务。然而，无法统计的“地下”IP经营商也有不少。甚至有的经营者透露：“IP电话，一次投资，终生受益!”长庆油田公司也已经在其机关开展了IP电话的实验。对于IP电话的前景，有着各种各样的预测，然而市场前景看好，这是基本一致的看法。可以说，谁开展这项业务，谁就会把大量的客户拉到自己一边。三、IP电话在专用网上的应用方案长庆石油勘探局和中国石油长庆油田公司

11、的总部均设在中国西安。共计下设二级单位90多个，遍布陕甘宁三省区。油田的二级单位之间以及二级单位与总部之间经常存在大量的信息交流，为此，长庆油田建成了自己的专用计算机互联网（Intranet），且互联网已基本上覆盖到了全油田陕、甘、宁三省区的主要生产站点和生活基地。但是现在Intranet网上主要是传送数据，而内部的电话业务通过专用电话网来完成的。若在Intranet网上开发语音增值业务IP电话，只需对原先的数据网络的投资增加很少，当语音与其他网上已有的应用结合使用，便可实现多媒体业务，即“三网合一”。 IP电话在专网上的应用方案如下：IP电话的终端设备有两种，一种是接在PC计算机USB口上的

12、电话机，这种电话机必须在PC计算机工作状态下才能使用；另一种是功能完全独立的IP电话机。IP电话的语音与数据可同时在Intranet网络上传送，IP电话网关解决了现有电话网交换机与IP电话网络的互通。其中IP电话网关的功能如下：（1）查询当发端IP网关通过IP网络进行电话通信时，需要将被叫号码转换成对方IP电话网关的IP地址。查询有两种方式，一种是通过本地网关，另一种是通过集中式号码簿服务器。前者的查询速度比后者要快。集中服务方式还存在单点瘫痪的风险，一旦主服务器不能被访问或出错，查询服务就无法进行。在本地网关查询方式，中央管理服务器需要将查询信息的更新情况下载到本地网关。一旦本地网关查询失败

13、，立即主动向主服务器申请更新其查询表。由于Intranet网与Internet有差异，承载IP电话业务所采用的地址映射实现方式也有一定的差异：对于Intranet网，在本地网关实现地址解析也许更为合适，因为Intranet网地址解析工作量不大，不会对网关增加巨大的负荷，节约了查询时间。而在Voice over Internet中，地址解析功能由Gatekeeper来完成，采用集中方式。（2）连接建立发端网关到收端网关的连接，交换呼叫建立及兼容信息，进行参数的协商及安全性的确认。（3）数模转换与信号压缩网关将从PSTN（公用交换电话网）进来的模拟电话信号转换成数字信号（通常采用64Kbps的PC

14、M编码方式），如果模拟信号是语音信号，则通常采用DSP技术进行压缩，然后再打成IP包。（4）解调某些网关仅能处理单一的语音或传真信号，但不能同时处理两者。有些复杂的网关设备可以自动判断究竟是语音还是传真信号，根据不同信号采取不同的处理方法。对于传真信号，由于经过传统传真机之后己调制成模拟信号，如果用传统PSTN的方法将它作为话带数据传送，适用于压缩语音的数字信道并不能透明地传送话带数据。有效的方法是将模拟传真信号解调，还原为数字信号，然后使用UDPIP或TCPIP传送。对于实时传真业务，UDP因其快速特性而较为合适；对于存储一转发传真，TCPIP因其可靠性而较为合适。（5）解压及重调制接收端网

15、关完成与发端网关相反的功能。对于语音信号而言，将完成解压功能；对于传真信号而言，将完成重新调制以还原为模拟信号并送入传统传真机。3、IP电话编号与呼叫采用IP网关的优越性在于保护了现有传统设备如交换机、电话机、传真机等的投资，建立了这些传统设备与IP网之间的桥梁。企业网电话编号方案可分为两级，即网关号与本地电话号。网关号最好易于记忆，如可用网关所在地的长途区号。4、专网IP电话 从互通走向融合传统的VoIP方法是解决PBX与IP网络的互通问题，目的主要是绕过长途电话，随着语音与数据业务融合的需求不断增强，VoIP技术也发生了深刻的变化，逐渐将PBX功能集成到LAN上。现在不少厂商推出了IP PBX产品。IP