浅谈IP电话的工作原理

IP电话是国际互联网电话(Internet phone)的简称，又称为VOIP(voice overi nternet protocol，基于IP协议的语音通信)，是一种借助计算机和互联网将语音信息转换和传送的新型通信方式，是计算机网络技术和语音通信技术新的综合集成应用成果.
　　
　　IP电话是lP网上可通过特定的网络通信协议(TCP/lP协议)实现的一种电话应用.从1P电话的发展历程来看，这种应用有PC—PC、PC—电话、电话—PC、电话—电话四种形式.通常说的是电话—电话形式，其他三种形式从原理上讲减少了IP网关(是将传统电话网语音或传真信号转换为互联网传输的数据(或反之)的关键设备，它在公用电话交换网(PSTN)和互联网间起着桥梁作用)和PSTN网络部分.
　　
　　现以电话—电话应用形式，说明IP电话的工作原理，如图1所示.
　　

　　当用户A通过互联网拨打用户B时，首先拨打lP电话的接入服务号码(如中国联通的接入服务号码为17910)到发话端的IP电话网关;待连通后，再拨被叫用户B的电话号码.A端的lP电话网关根据该号码查到B端IP电话网关的lP地址，通过互联网与B端的lP电话网关建立连接，然后告诉B端IP电话网关B用户的电话号码，B端的lP电话网关则根据该号码呼叫B用户;如果B用户摘机，则电话接通.在通话过程中，从技术的角度看，IP电话的工作过程包括以下几个步骤:(l)语音的数字化:发话端的模拟信号经过PSTN送到发端的lP网关上，然后利用数字处理(如PCM)设备对语音进行数字化;(2)数据压缩:数据压缩系统分析数字化后的信号，判断信号里包含的是语音、噪音还是语音空隙，然后丢掉噪音和语音空隙信信号进行压缩;(3)数据打包:由于收集语音数据及压缩过程需要一些时间(时间延迟)，为了能保障数据分块传输，则必须进行打包，且打包时加进一些协议信息，如每个数据包中应包含一个目的地址、包顺序号，以及数据校验信息等;(4)解包及解压缩:当每个包到达目的地主机(网关、服务器或用户)时，检查该包的序号并将其放到正确位置，然后利用一解压缩算法来尽量恢复原始信号数据;(5)语音恢复:由于互联网的原因，在传输过程中.有相当一部分包会被丢失或延迟传送，它们是导致通话质量下降的根本原因.而互联网的传统纠错机制是当接收端收到错误数据包就会丢弃并请求重传，由于IP电话业务是一种时间敏感业务，不能使用重传机制，需要用专用的检错和纠错机制来再造声音和填补空隙，即要求接收端存贮收到一定数量的语音数据，然后使用一种复杂算法来“猜测”丢失内容，产生新的语音信息，从而提高通信质量.因此接收端听到的语音有一部分信息是lP电话系统“再造”出来的，所以与发端讲的语音不完全一样.