通信原理与通信技术3版第16章

1第16章IP技术216.1IP电话概述16.2IP电话的基本工作原理主要内容16.3IP电话的相关技术标准16.4IP电话的服务质量及发展前景第16章IP电话技术3IP电话利用计算机互联网进行的一种语音传输业务更通俗形象地说，IP电话就是网络电话最大的特点就是收费便宜1995年2月，以色列的VocalTec公司推出了客户端Internet电话软件——“InternetPhone”，率先成功地将IP电话推向市场，此后，IP电话在全球范围得到迅速发展。最初它是在Internet上实现的，因此通常有人称之为Internet电话。另外，还有Iphone和VoIP（VoiceoverIP）的称谓，其实都是一个意思。不过，“IP电话”是现在使用最广、也最科学的提法。16.1IP电话概述第16章IP电话技术4IP电话的特点产品采用统一的标准，全球网络实现互通；话音质量近似于现有电话的质量；大部分传统的电话运营公司提供IP电话业务，IP电话与PSTN电话成犄角之势，甚至有人估计可能在适当的时候取代PSTN电话。第16章IP电话技术5IP电话是利用Internet作为传输媒体实现计算机与计算机、普通电话与普通电话、计算机与普通电话之间进行语音通信的技术。IP电话的实现原理将公共电话网PSTN传来的电话语音转换为数字信号，经过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理；把这些语音数据按TCP／IP标准进行打包，通过TCP/IP协议网络（包括Internet、Intranet、ATM、帧中继等）和其它种类的数据包（数据、Email、视像、图片等）一同传送；在接收端经过重组这些语音数据包串起来、解压、解码，转换为正常的实时语音，通过PSTN送到最终接收方。16.2IP电基本工作原理第16章IP电话技术6IP电话是一种数字型电话，其工作流程如图16-1所示。第16章IP电话技术7IP电话系统的构成终端设备（TE）网关（Gateway）多点控制单元（MCU）网闸（Gatekeeper）第16章IP电话技术8第16章IP电话技术图16-2IP电话系统结构9

终端设备IP电话的客户终端可以是软件（如Microsoft的Netmeeting）或硬件（如电话机）直接连接在IP网上进行实时语音和多媒体通信第16章IP电话技术10网关一台专门的机器，运行编码软件，用于控制语音呼叫的打包、压缩和解压缩。具备与PSTN或者PBX相连的电路接口，以及配有与LAN相连的网络接口卡。此外还有专门的软件负责进程管理，网关与网关、网关与网闸（守）之间的通信。第16章IP电话技术11网关的主要功能具有IP网络接口和与PSTN/ISDN/PBX交换机互连的接口；完成实时语音压缩，将64kb/s的语音信号压缩成低码率语音信号；完成寻址和呼叫控制。多点控制单元MCU使IP电话在IP网络中可实现多点通信，支持如网络会议的多点应用。第16章IP电话技术12网闸又称网络管理者或关守，负责用户的注册和管理。完成的功能：地址映射，将电话网的E.164地址映射成相应网关的IP地址；呼叫验证和管理，对接入用户的身份进行认证，防止非法用户接入；呼叫记录，使运营商有详细的数据进行收费；区域管理，多个网关可由一个网闸来管理。第16章IP电话技术13IP电话的实时性由于Internet采用分组交换技术，不可能提供实时通信，因此IP电话也不可能提供像线路交换（PSTN）那样真正意义上的实时通信；IP电话的实时性是相对的，即IP电话在本质上不是实时通信。第16章IP电话技术14IP电话的实现方式PC到PC；电话到电话；PC机到电话；电话到PC；通过Web网页连接呼叫中心；传真机到传真机。第16章IP电话技术15PC到PCPC电话最早、也是目前最容易实现的一种方式相当于一种联机应用，用户使用专用客户端IP电话软件，再配备麦克风、音箱、声卡等设备就可通过IP网实现这种应用。电话到电话IP电话最主要的应用方式，IP电话市场收入的主要来源。需要通过网关将PSTN与IP网连接，网关的功能和质量至关重要。第16章IP电话技术16PC机到电话属于IP电话的附加应用为满足不同用户的需求，吸引更多用户而开展的需要客户端软件和网关双方的支持。电话到PC也属于IP电话附加的应用自身存在一些缺陷，开展较困难通话前要进行预约，而且预约非常不方便；本地网关与PC机上的应用软件之间互通不易实现。第16章IP电话技术17通过Web网页连接呼叫中心在Web网页上建立一个与电话中心连接的图标，用户只需点击这个图标就可以通过Internet连接到呼叫中心并实现通话。对那些有服务中心、技术支持和产品介绍的公司和企业来说非常有用，它加强了用户与企业之间的联系。传真机到传真机IP电话网关通常还带有传真功能，网关可以辨别呼叫是电话还是传真从而分别处理。对于IP电话的业务商来说，IP传真已成为一项非常重要的收入来源。第16章IP电话技术18IP电话的国际标准化组织主要有ITU―T（国际电联标准化部门）ETSI（欧洲电信标准协会）IETF（Internet工程任务组）IMTC（多媒体远程会议集团）IP电话技术的协议和标准H.323协议SIP协议二者的主要区别在呼叫建立和控制方面16.3IP电话的相关技术标准第16章IP电话技术19H.323协议ITU多媒体通信协议族H.32x中的1个提供了窄带可视电话的技术要求包括基于X.25网的语音、视频、数据和控制等协议支持点到点通信和点到多点通信第16章IP电话技术H.323包括如下子协议图像压缩解压协议：H.261、H.263。语音压缩解压协议：G.711、G.722、G.728、G.729、G.723、MPEG1。数据通信协议：T.120（资源共享）。呼叫控制协议：H.225（信令、注册、媒体同步、分组打包）。系统控制协议：H.245（打开和关闭呼叫功能协商）。20VoIP论坛的协议针对H.323的不足，一些大公司，如Cisco、Microsoft、Dialogic等成立了VoIP（VoiceoverInternetProtocal）论坛。VoIP立足于现有的H.32x协议系列和电路交换网协议，并对它们进行完善。H.32x的目标是规定和发展基于开放性和一致性的通信规则，用于保证IP协议数据网上的，无缝电话通信设备间的互操作性和服务质量。第16章IP电话技术21SIP协议H.323提供了窄带多媒体通信所需要的所有子协议，但它的控制协议非常复杂。而SIP只是简单的呼叫控制协议，仅提供了呼叫的建立、控制和拆除等功能。SIP工作在应用层上，可采用TCP或UDP作为其传输协议。由于SIP仅用于初始化呼叫，不涉及数据传输过程，因而造成的附加传输代价远远小于H.323。SIP是一种基于文本的协议，它由SIP规则资源定位语言描述，可嵌入web页面或其他超文本链接中，用户只需用鼠标一点就可发出一个呼叫。SIP提供了其它协议类似的服务，但更简单，扩充性好，适合大规模应用，SIP还在不断完善之中。第16章IP电话技术22IP电话的主要优点（1）通信领域的新潮流，符合未来的发展方向，市场潜力十分可观。（2）IPPhone的分组交换技术，可以实现信道的统计复用，使得网络资源的利用率更好，大大降低运营投入成本。（3）与传统传媒相比较，IPPhone具有他们的一切表现形式和特点，传播信息容量极大。形态多样，迅速方便，覆盖全球，打破了时空限制，打破了传统地缘政治、地缘经济、地缘文化的概念，形成了以传播信息为中心的跨国界、跨文化、跨语言的全新的传媒方式。（4）价廉。通过Internet打电话，没有长途的概念，是以数据流量或连接时间来计费的，每小时的费用只有几元，大大降低了长途费用。16.4IP电话的服务质量及发展前景第16章IP电话技术23IPPhone的技术功能组建内部长途电话网；接入远地电话网；IPCallCompletion服务；网上购物。第16章IP电话技术24IP电话的发展前景IP电话与PSTN（公共交换电话网）电话业务相融合是当前的发展趋势。PSTN经过百年发展，已成为世界上最庞大、最完善和最有效的网络。伴随移动通信、卫星通信和智能网等技术的发展，PSTN也成为寻呼