【正文】 ............................................................................................................31 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................32 致謝 ..........................................................................................................................................33 第一章 引 言 VoIP 的產(chǎn)生背景及特點(diǎn) VoIP(Voice over Inter Protocol)，俗稱 IP電話，是利 用 IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信的一種先進(jìn)通信手段，是基于 IP網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音傳輸 技術(shù) 。它利用終端或電話 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器之類的設(shè)備將電話語(yǔ)音數(shù)字化，將數(shù)據(jù)壓縮后打包成數(shù)據(jù)包，通過(guò) IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康牡?； 目的地收到這一串?dāng)?shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù) 重組，解壓縮后還原成聲音進(jìn)行回放。這樣，網(wǎng)絡(luò)兩端的人就可以聽(tīng)到對(duì)方的話音，因此，可以說(shuō)， VoIP是現(xiàn)代分組交換通信思想的延伸和發(fā)展。 語(yǔ)音通信是人類通信的重要組成部分。從最開(kāi)始的基于電路交換的公共電話網(wǎng)絡(luò)，到現(xiàn)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，都無(wú)時(shí)無(wú)刻不在影響著人們的生活。 Inter商業(yè)化以后，在全世界，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家迅速發(fā)展起來(lái)， Inter接入采用包月制，不限時(shí)限量，因此 Inter是近乎免費(fèi)的，人們都希望能通過(guò)這種近乎免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳統(tǒng)的語(yǔ)音通信和傳真服務(wù)。 1995年 2月以色列 VocalTec 公司研 制出可以通過(guò) Inter進(jìn)行長(zhǎng)途語(yǔ)音通信的軟件產(chǎn)品“ Inter Phone”。用戶只要在多媒體 PC 機(jī)上安裝該軟件，就可以通過(guò) Inter和任何地方安裝同樣軟件的聯(lián)機(jī)用戶進(jìn)行通話。這項(xiàng)技術(shù)上的突破引起全世界的矚目，其背后的無(wú)限商機(jī)也使許多公司爭(zhēng)相進(jìn)行此項(xiàng)技術(shù)的研究，人們把這種在 上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)稱為 Inter語(yǔ)音通信，應(yīng)該說(shuō)是 VoIP (Voice over IP)的雛形。 經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展， VoIP作為信息技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的一項(xiàng)新型 業(yè)務(wù)在全世界得到開(kāi)展，并對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音通信業(yè) 務(wù)形成越來(lái)越大的威脅。 VoIP從當(dāng)初的 PC到 PC發(fā)展到今天的 PC到 PC， PC到電話、電話到電話等多種業(yè)務(wù)形式。 與傳統(tǒng)電話相比 IP電話具有如下優(yōu)點(diǎn) : （ 1） 節(jié) 約占用的帶寬 人們?cè)诖螂娫挼臅r(shí)候通常有 50%左右的時(shí)間是處于靜音期 (即在交談的過(guò)程中的停頓時(shí)間 )。由于傳統(tǒng)電話采用的電路交換技術(shù)使用嚴(yán)格的時(shí)分多路復(fù)用 (Time Division Multiplexing, TDM)機(jī)制，通信雙方自始至終占用固定的帶寬，因此很浪費(fèi)帶寬資源 .IP電話采用新的統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 (Statistical TDM， STDM)方式使用網(wǎng)絡(luò)帶寬，只有在用戶需要時(shí)才占用帶寬資源，空閑的帶寬資源可 以為其他用戶所用。目前，一條高質(zhì)量的 VoIP語(yǔ)音信道只需運(yùn)行在 ～ 8kbps，比起目前 TDM電話的 64kbps標(biāo)準(zhǔn)帶寬要小得多。 （ 2） 價(jià)格優(yōu)勢(shì) IP網(wǎng)絡(luò) 電話的價(jià)格優(yōu)勢(shì)的根本原因在于其所采用的技術(shù)。首先 ,IP網(wǎng)絡(luò)電話采用壓縮語(yǔ)音編碼和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，帶寬的利用率高 ； 其次，由于 IP電話繞過(guò)公共交換電話網(wǎng)，使用因特網(wǎng)的骨干網(wǎng)進(jìn)行長(zhǎng)途業(yè)務(wù)，從而避免了長(zhǎng)途通信在電話網(wǎng)上的高額收費(fèi)。因此， IP電話在長(zhǎng)距離通信上尤其有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。目前， IP電話的費(fèi)用通常只 有通過(guò)公共交換電話網(wǎng)打電話的費(fèi)用的 30%。 （ 3） 提供更多更好的增值業(yè)務(wù) 增值業(yè)務(wù)是指利用原有的電話來(lái)提供除基本語(yǔ)音傳輸外的有增值作用的新功能。由于 IP電話系統(tǒng)基于開(kāi)放式的體系結(jié)構(gòu)其增值業(yè)務(wù)的擴(kuò)充遠(yuǎn)比傳統(tǒng)電話網(wǎng)容易。隨著 IP電話逐步走向?qū)嵱茫霈F(xiàn)了許多基于 IP電話網(wǎng)絡(luò)的增值業(yè)務(wù) .典型的有 :IP傳真，即通過(guò) IP電話網(wǎng)發(fā)送傳真 :Web電話，這是為了適合網(wǎng)上瀏覽器的工作方式而提供的一種服務(wù)，用戶只需在 W比頁(yè)面上點(diǎn)擊圖標(biāo)即可發(fā)起呼叫 :統(tǒng)一消息傳遞 (Unified Message，簡(jiǎn)稱 UM)， UM使用戶可以通過(guò)他們最 常用的接入機(jī)制，如他們的 PC 來(lái)訪問(wèn)他們的全部信息，如 Email、語(yǔ)音郵件和傳真?？傊?，利用 IP電話技術(shù)，可以比較容易地開(kāi)拓出更多更好的具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的新業(yè)務(wù)。 （ 4） 有助于和新技術(shù)的觸合，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 目前正在大力開(kāi)發(fā)的寬帶接入技術(shù)，如電纜 Modem和各種高速數(shù)字用戶線 (xDSL)技術(shù)，為 IP 電話的推廣創(chuàng)造了良好的條件 .寬帶技術(shù)作為快速 Inter接入手段，有助于家庭使用新型的 IP電話終端。另外， IP電話系統(tǒng)廣泛采用話音壓縮編碼技術(shù)，目前實(shí)用算法的壓縮碼率己可達(dá) PCM編碼的 1/10，也就是 說(shuō)，長(zhǎng)途傳輸干線無(wú)需投資新的設(shè)備，其傳輸能力即可增加 10倍。 總之，正是由于 VoIP本身的技術(shù)特點(diǎn)，使得 VoIP技術(shù)可應(yīng)用于許多領(lǐng)域，也使得人們對(duì) IP電話的前景普遍看好 。 VoIP 的基本原理 VoIP是通 過(guò) Inter/Intra等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳遞語(yǔ)音信息的，該系統(tǒng)包括終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)接入控制單元 (MCU)和網(wǎng)絡(luò)管理者等部分。其基本原理是 :通過(guò)語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)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)企 業(yè)網(wǎng) 絡(luò)把數(shù)據(jù)包送至接收地，再把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來(lái)，經(jīng) 過(guò)解碼解壓處理后，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 ,VoIP基本傳輸過(guò)程如圖 11所示。 VoIP的核心與關(guān)鍵設(shè)備是 IP網(wǎng)關(guān)。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)的地區(qū)網(wǎng)關(guān) 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) Inter到達(dá)目的地的網(wǎng)關(guān)。在一些 Inter尚未延伸到或暫時(shí)未設(shè)立網(wǎng)關(guān)的地區(qū)，可設(shè)置路由，由最近的網(wǎng)關(guān)通過(guò)長(zhǎng)途電話網(wǎng)轉(zhuǎn)接，實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)。 圖 11 VoIP基本傳輸過(guò)程 VoIP 發(fā)展 現(xiàn)狀 VoIP技術(shù)最初只是一種互聯(lián)網(wǎng)上的增值應(yīng)用，形式也較為簡(jiǎn)單。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普 及，其在商業(yè)運(yùn)營(yíng)中的應(yīng)用價(jià)值被人們發(fā)現(xiàn)，很多新興的電信運(yùn)營(yíng)商將 VoIP技術(shù)引入到電信運(yùn)營(yíng)中，并在上個(gè)世紀(jì)的最后幾年內(nèi)取得了爆炸式的增長(zhǎng)。從 1999年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商也展開(kāi)了建設(shè)基于 。最初的 IP電話長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)的接入 必須通過(guò)傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)來(lái)完成，限制了業(yè)務(wù)的發(fā)展。由此提出將原有的 協(xié)議中的網(wǎng)關(guān)功能進(jìn)行分解 (MGCP/ )，還有公司提出了與 展的會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議 (SIP協(xié)議 )。 目前可以支持 VoIP業(yè)務(wù)開(kāi)展的主要實(shí)現(xiàn)形式有三種，即基于 IP電話網(wǎng)絡(luò)、基于會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議 (SIP協(xié)議 )的 IP電話網(wǎng)絡(luò)和基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)。目前國(guó)內(nèi)已有的 VoIP技術(shù)雖然有各種各樣的實(shí)現(xiàn)方式，但都采用 TCP/IP協(xié)議作為傳輸層協(xié)議，而且依據(jù)的通信協(xié)議基本是一致的，如 、 、 SIP協(xié)議等。 ITUT標(biāo)準(zhǔn)，是在 VoIP網(wǎng)絡(luò)中備用的最廣泛的一種協(xié)議，那些由深厚傳統(tǒng)電話業(yè)背景的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商以及設(shè)備制造廠家對(duì)其給予了有力的支持。它最初用于局域網(wǎng) (LAN)上的多媒體會(huì)議，后來(lái)擴(kuò)展至覆蓋 VoIP。該標(biāo)準(zhǔn)既包括了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信也包括了多點(diǎn)會(huì)議。 IP電話是一項(xiàng)很實(shí)用的技術(shù)，然而另外一些人卻認(rèn)為它只不過(guò)是一種新鮮事物。這些人都曾在公眾因特網(wǎng)上打過(guò)電話。在大多數(shù)情況下，他們對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量和因特網(wǎng)支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)的能力都表示不滿。既然因特網(wǎng)支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)的能力相當(dāng)差，那么為什么還受到通信業(yè)如 此的青睞呢？主要原因是。 促使制訂 IP協(xié)議族和開(kāi)發(fā)相關(guān)設(shè)備支持 IP電話業(yè)務(wù)的第一個(gè)原因是日趨激烈的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)。 大多數(shù)應(yīng)用軟件都要求 Web 服務(wù)器必須具有與用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻圖像交互的能力，而這勢(shì)必要求語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 相融合。 傳統(tǒng)的電話技術(shù)，語(yǔ)音獨(dú)占以時(shí)隙劃分的信道。而在電話交談中一般有相當(dāng)長(zhǎng)的靜音期及輪流講話中間的停頓時(shí)間等，即使是這段用戶不講話的時(shí)間也要占用帶寬。如果使用新的統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（ Statistical TDM,STDM）方式使得只有在用戶需要時(shí)才占用帶寬資源。帶寬合并使得數(shù)據(jù)信道的利 用率得到提高。而且，利用先進(jìn)的模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)，一條高質(zhì)量的語(yǔ)音信道只需運(yùn)行在 8kbps，而目前使用的 TDM電話信道都運(yùn)行在 64kbps。 實(shí)際上是因?yàn)? IP 是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的，它并不是語(yǔ)音業(yè)務(wù)的理想?yún)f(xié)議。然而 IP 協(xié)議大量存在于 PC 機(jī)、服務(wù)器、工作站， IP 的這一“地位”使它