淺析IP電話的基本原理

IP電話基本原理是：通過(guò)語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理，然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包發(fā)送到接收地；接收端把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來(lái)，經(jīng)過(guò)解碼解壓縮處理后恢復(fù)成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)，從而達(dá)到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。

IP電話系統(tǒng)有四個(gè)基本組件：終端設(shè)備（Terminal）、網(wǎng)關(guān)（Gateway）、多點(diǎn)接入控制單元MCU（Multipoint Control Unit）和網(wǎng)閘（Gatekeeper）。——————這是基于H.323協(xié)議的定義，基于SIP協(xié)議的與此有差異了，視頻會(huì)議系統(tǒng)也有這四組件。

（1） 終端設(shè)備是一個(gè)IP電話客戶(hù)終端，可以是軟件（如VocalTec公司的IP Phone、Microsoft公司的Netmeeting）或是硬件（如專(zhuān)用的Internet Phone），可以直接連接在IP網(wǎng)上進(jìn)行實(shí)時(shí)的語(yǔ)音或多煤體通信。

（2） 網(wǎng)關(guān)是通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)提供PC-to-Phone、Phone-to-PC、Phone-to-Phone語(yǔ)音通信的關(guān)鍵設(shè)備，是IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN/ISDN/PBX網(wǎng)絡(luò)之間的接口設(shè)備，應(yīng)具有下列功能：

a 具有IP網(wǎng)絡(luò)接口和與PSTN/ISDN/PBX交換機(jī)互聯(lián)的接口；
b 完成實(shí)時(shí)語(yǔ)音壓縮，將64kbit/s的語(yǔ)音信號(hào)壓縮成低碼率語(yǔ)音信號(hào)；
c 完成尋址和呼叫控制。

（3） 網(wǎng)閘負(fù)責(zé)用戶(hù)注冊(cè)和管理，主要完成以下功能：

a 地址映射：將電話網(wǎng)的E.165地址映射成相應(yīng)網(wǎng)關(guān)的IP地址；

b 呼叫認(rèn)證和管理：對(duì)接入用戶(hù)的身份進(jìn)行認(rèn)證，訪止非法用戶(hù)的接入；

c 呼叫記錄：使得運(yùn)營(yíng)商有詳細(xì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收費(fèi)；

d 區(qū)域管理：多個(gè)網(wǎng)關(guān)可以由一個(gè)網(wǎng)閘來(lái)進(jìn)行管理。

（4） 多點(diǎn)接入控制單元（MCU）的功能在于利用IP的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信，使得IP電話能夠支持諸如網(wǎng)絡(luò)會(huì)議這樣一些多點(diǎn)應(yīng)用。 IP電話采用網(wǎng)關(guān)技術(shù)，網(wǎng)關(guān)的一邊連接到傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)，如PSTN，可與外部的任意一臺(tái)電話機(jī)通信；網(wǎng)關(guān)的另一邊連接到包交換網(wǎng)，如Internet、Intranet、Extranet等。

在整個(gè)IP電話系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)設(shè)立在世界上各個(gè)地區(qū)，完成當(dāng)?shù)仉娫捑W(wǎng)與Internet的接入與轉(zhuǎn)換處理等功能。網(wǎng)關(guān)接收到了標(biāo)準(zhǔn)電話信號(hào)以后，經(jīng)數(shù)字化、編碼、壓縮處理，按IP協(xié)議打包到Internet上，根據(jù)傳輸路由，通過(guò)Internet發(fā)送到對(duì)端網(wǎng)關(guān)；反之，網(wǎng)關(guān)接收到了Internet傳來(lái)的IP包，經(jīng)解壓處理后還原成模擬語(yǔ)音信號(hào)再轉(zhuǎn)到電話網(wǎng)系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)可同時(shí)接入和轉(zhuǎn)出電話語(yǔ)音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)全雙工通信。

網(wǎng)關(guān)因其生產(chǎn)廠商不同而有所不同，但基本的組成模塊是一樣的，包括數(shù)據(jù)處理主機(jī)、語(yǔ)音模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)接續(xù)模塊和管理軟件模塊等。網(wǎng)關(guān)具有路由管理功能，它把各地區(qū)電話區(qū)號(hào)映射為相應(yīng)地區(qū)網(wǎng)關(guān)的IP地址，這些信息存放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)接續(xù)處理軟件將完成呼叫處理、數(shù)字語(yǔ)音打包、路由管理等功能。在用戶(hù)撥打長(zhǎng)途電話時(shí)，網(wǎng)關(guān)根據(jù)電話區(qū)號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)資料，確定相應(yīng)網(wǎng)關(guān)的IP地址，并將此IP地址加入IP數(shù)據(jù)包中，同時(shí)選擇最佳路由，以減少傳輸時(shí)延，IP數(shù)據(jù)包經(jīng)Internet到達(dá)目的地的網(wǎng)關(guān)。在一些Internet尚未延伸到或未設(shè)立網(wǎng)關(guān)的地區(qū)，可設(shè)置路由，由距離最近的網(wǎng)關(guān)通過(guò)長(zhǎng)途電話網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)接。

編輯：小宇