VoIP（Voice over IP）一般称作IP电话或网络电话，在狭义上是指在IP网上承载语音业务，而在广义上则是指在各种数据网络上承载数据、语音、传真和视频等多媒体业务。自1992年美国提出信息高速公路的概念以来，基于IP的Internet得到了迅猛发展，这也使得IP成为未来信息网络的实际标准。以IP为核心的分组化已成为电信网络演进的主流方向。而在企业网络，基于IP的以太网早已占据统治地位。因此，以TCP/IP协议为代表的网络技术不仅理所当然地成为数据通信领域的主导技术，而且已开始以电话业务为突破口进入传统电信领域。
一、VoIP的优势 ---- IP电话得到迅速发展的原因主要有以下几点。
---- 1．价格低廉
---- 这是IP电话进入市场的首要因素，尤其是国际长途电话具有明显的价格优势。这是因为IP电话采用语音压缩编码和分组统计复用，带宽利用率高。而且IP运营商都是采用租线的方式运作，其成本比传统电信运营商低很多。
---- 2．可灵活提供增值业务
---- 增值业务是IP电话得以发展的真正动力。IP网络是开放式网络，其固有的分布式计算机网络环境便于推出新业务。相对而言，传统电话受限于终端和网络互通能力，推出一项增值业务往往比较困难。
---- 3．有利于建立高效综合内部网络
---- IP电话引入企业网后，可以将数据网和电话网合一，并且能够很容易地在已有的数据网平台上加入话音信箱、交互式语音提示、自动话务员等功能，构筑计算机电话集成（CTI）系统。对于跨国公司或者跨地域的企业采用IP电话则更为有利，他们可以利用Internet提供的虚拟专用网（VPN）服务构建其分布式的企业网，在其上开通IP电话应用，节省大量企业内部的通话费用，而且可以用IP PBX取代传统的PBX，降低设备运行维护成本。
---- 4．为应用新技术做好准备
---- TCP/IP固有的体系结构使网络的发展呈现出两种趋势：一是Everything over IP，即在IP上承载各种业务；二是IP over Everything，即可以在各种传输介质上运行IP协议。由此可见，目前正在开发的宽带接入技术将来都能很方便地应用到IP网络中，IP电话可以快速地从传输技术的进步中得到好处。
二、技术标准 ---- 在VoIP的标准方面，主要有国际电信联盟技术部（ITU-T）建议的H.323系统和IETF建议的会话发起协议（Session Initiation Protocol，SIP）系统。H.323主要是从电信的角度出发建议的，它具有与传统电信网接近的呼叫流程和处理机制，组网是多层多域的，技术已经成熟；而SIP基本上是基于动态Internet模式来建网的，较少考虑与PSTN的互联互通问题，呼叫流程也与PSTN网有所不同，它是一个扁平的单层次网络，在组建VoIP大网的实践方面，还有待积累经验。在我国，由于基本通话业务的需求还在快速增长，这就意味着在相当长的一段时间内，话音业务仍会按传统的运营和管理体制来运营，所以我国主要选用H.323技术标准来实现VoIP。以下重点介绍H.323协议。
---- 1．H.323协议结构
---- H.323协议是一个庞大的协议族，包括许多相关的协议，它们形成了一个协议栈。
---- 在H.323协议栈结构中，下三层是分组网的底层协议，其中的网络层在IP网络中就是IP协议。
---- 语音压缩编码采用ITU-T的G系列建议。一般情况下，人的话音在采样编码（模数转换）后未压缩前生成的是64Kbps的比特流，为了提高网络带宽的利用率，需要对编码后的语音进行压缩。早期的语音压缩采用波形编码的方式，如G.711、G.726、G.727和G.722等，最多只能将语音压缩至16Kbps。现在则主要采用参数编码的方式，如G.729A和G.723.1等。这种方式的原理是模拟讲话者的发声声道，构造话音生成模型，再加上静音压缩机制（即在不讲话的情况下仅发送很少的比特流），至少能将语音压缩至8Kbps。一般情况下，该方式能将比特流的速率降至2～4Kbps,而且话音质量仍保持良好水平（可以分辨出讲话者）。
---- 视频压缩编码和数据通信分别采用ITU-T的G.260系列建议和T.120系列建议，不再赘述。
---- 实时传输协议/实时传输控制协议（Real-time Transport Protocol/ Real-time Transport Control Protocol，RTP/RTCP）是IETF建议的，它并非专为IP电话设计的，而是适用于一般的多媒体通信的技术。RTP协议为音频、视频等实时数据提供端到端的传递服务，可以向接收端点传送恢复实时信号必需的定时和顺序信息，RTCP协议能向收发双方和网络运营者提供QoS的监测手段。
---- H.225.0和H.245是H.323系统的核心协议，前者主要用于呼叫控制，后者用于媒体信道控制。一次呼叫可以包含多种媒体信息，如可视电话就包含了音频和视频流。H.225.0还定义了注册、呼叫接纳和状态协议（Registration Admission and Status，RAS），RAS协议的作用是为网守（GateKeeper），即网络管理点提供确定端点地址和状态、进行呼叫接纳控制等服务。
---- 2．H.323协议的实现
---- H.323的系统结构。其中下面3个功能实体最为重要。
---- （1）网关（Gateway）
---- 负责在不同的网络间实现媒体信息编码的转换和信令的转换。
---- （2）网守（GateKeeper）
---- 即网络的管理点。负责为H.323端点提供地址翻译和分组网（Packet Based Network，PBN）接入控制及带宽管理和网关定位等服务。例如: 电话号码到IP地址的映射、网关的IP地址是什么以及在什么带宽情况下不再允许建立新的通话。
---- （3）多点控制单元（Multipoint Control Unit，MCU）
---- 负责为会议电话等多点应用提供控制和处理服务。
三、服务质量保证 ---- 服务质量是企业VoIP必须解决的问题。数据网络和传统的电话的主要区别在于，前者是分组网络，在通信过程中不是一直占有固定线路；而后者是电路网络，在通信过程中一直保持占有固定的线路，所以服务质量比较可靠。随着在企业数据网中承载语音和视频等业务，服务质量成为必须解决的问题。对于企业网，可以通过802.1P协议解决。广域网的情况比较复杂，目前有若干既互相竞争又互相补充的标准，有区别服务（Diffuser）和多协议标记（MPLS）等。在服务质量方面，主要考虑以下问题。
---- 1．受限延迟
---- 在正常运行情况下，为网络中的任何路径设置延迟值的上限。这样用户可以恰当地设计自己的网络，使其对数据通信（容许一定延迟）和语音通信（对延迟敏感）都能适应。受限延迟对广域网从来都非常重要，对局域网也越来越重要。因为在局域网中，应用的增加使得带宽资源变得非常紧张，容易造成拥塞和队列延迟。
---- 2．受限延迟波动
---- 延迟波动是一种变化性延迟，它会导致用户听到的语音时断时续，主要是由于信息包的丢失造成的。对延迟波动的上限必须做出规定。
---- 3．受保障的传输
---- 提供给网络需要传输的信息包的数目和实际到达目的地的信息包的数目之间的比率必须得到保证。到达目的地的数据包数量由于受到线路质量、过度延迟或转接点缺乏资源的因素的影响，而导致丢包的产生。
---- 4．保证可用性
---- 可用性是对网络最基本的要求。在网络的设计和管理方面，需要从保证可用性的角度进行全面规划。
---- 以上几个方面，对于企业的广域网连接，用户需要通过和电信部门等服务提供商达成服务等级协议（SLA）来得到保证。对于企业局域网内部，网络管理人员需要经常改革网络的监控和配置方案，从而保证企业网具有可靠的服务质量。
四、实现方案 ---- 在具体实施VoIP方案时，既可以将多个功能实体集成在一个物理实体中，也可以将一个功能实体分布到多个物理实体中。企业在实际应用中，按照实现点的不同，可以有多种方案。
---- 1．企业远程通信
---- 不少企业在各地有分支机构，由于信息化的需要，已经或即将实现广域网，在这种情况下，利用广域网的设备器来实现VoIP，可以为企业节约可观的长途电话费。
---- 2．企业内部通信
---- 不少企业在其内部已经建立了计算机局域网，也有新成立的企业正在规划，不论何种情况，VoIP都有用武之地。许多网络厂商已经提出各种解决方案，如3Com公司的NBX网络电话解决方案、公司的AVVID解决方案和Avaya公司的ECLIPS解决方案等。这些方案在《微电脑世界》杂志中已经都有文章介绍，这里不在赘述。
五、主要问题 ---- 目前VoIP主要存在以下几个问题。
---- 1．服务质量
---- 一般说来，分组网上的数据通信属于对丢包敏感的应用，而语音通信则属于对时延敏感的应用。IP电话在通话过程中丢失极少的语音包尚可忍受，而能否保证语音包相对平稳的到达才是关键。因此，语音通信必须保证一定的带宽，这有赖于底层传输技术的进步和QoS的改进。
---- 2．互联互通
---- 由于IP电话有与其他网络通信的需要，所以必须解决分组网与各种网络（包括GSTN、N-ISDN、B-ISDN等）在控制平面互联互通的问题。具体说来，在目前主要就是与7号信令和智能网的互通，今后还要解决不同的VoIP标准（如H.323、SIP等）之间的互通问题。
---- 3．问题
---- 由于IP网络是开放的网络，因此如何保证通信的隐私和仍是一个亟待解决的问题。现在的研究主要分为两个方面：一方面借用IP网络本身的研究结果；另一方面采用VoIP自身特
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