IP电话的原理是什么

SIP是一种应用层协议,可以用UDP或TCP作为其传输协议。与H.323不同的是：SIP是一种基于文本的协议,用SIP规则资源定位语言描述（SIP Uniform Resource Locators）,这样易于实现和调试,更重要的是灵活性和扩展性好。由于SIP仅作于初始化呼叫,而不是传输媒体数据,因而造成的附加传输代价也不大。SIP的URLL甚至可以嵌入到web页或其它超文本链路中,用户只需用鼠标一点即可发出一个呼叫。与H.323相比,SIP还有建立呼叫快,支持传送电话号码的特点

2．编码技术

话音压缩编码技术是IP电话技术的一个重要组成部分。目前,主要的编码技术有ITU－T 定义的G.729、G.723(G.723.1)等。其中G.729可将经过采样的64kbit/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kbit/s。由于在分组交换网络中,业务质量不能得到很好保证,因而需要话音的编码具有一定的灵活性,即编码速率、编码尺度的可变可适应性。G.729原来是8kbit/s的话音编码标准,现在的工作范围扩展至6.4～11.8kbit/s,话音质量也在此范围内有一定的变化,但即使是6.4kbit/s,话音质量也还不错,因而很适合在VoIP系统中使用。G723.1采用5.3/6.3K bit/s双速率话音编码,其话音质量好,但是处理时延较大,它是目前已标准化的最低速率的话音编码算法。

3．实时传输技术

实时传输技术主要是采用实时传输协议RTP。RTP是提供端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。RTP包括数据和控制两部分,后者叫RTCP。RTP提供了时间标签和控制不同数据流同步特性的机制,可以让接收端重组发送端的数据包,可以提供接收端到多点发送组的服务质量反馈。

4．服务质量（QoS）保证技术

IP电话中主要采用资源预留协议(RSVP)以及进行服务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络拥塞,保障通话质量。

5．网络传输技术

IP电话中网络传输技术主要是TCP和UDP,此外还包括网关互联技术、路由选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。由于实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务,因此IP电话中可用RTP来传送话音数据。在RTP报头中包含装载数据的标识符、序列号、时间戳以及传送监视等,通常RTP协议数据单元是用UDP分组来承载,而且为了尽量减少时延,话音净荷通常都很短。IP、UDP和RTP报头都按最小长度计算。VoIP话音分组开销很大,采用RTP协议的IP电话格式,在这种方式中将多路话音插入话音数据段中,这样提高了传输效率。此外,静音检测技术和回声消除技术也是IP电话中十分关键的技术。静音检测技术可有效剔除静默信号,从而使话音信号的占用带宽进一步降低到3.5kbit/s左右；回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰,保证通话质量。

七、IP电话需要解决的问题

IP电话向本地的转移还有很多的问题需要解决。会有很多政策方面的问题要解决，比如运营许可证。还有像号码资源、网络之间互通互连这样跨技术和政策领域的问题需要解决。撇开这些问题，在技术上还有很多地方需要突破。 其实这些技术问题也并非仅仅存在于未来的IP市话方面。现在国内运营商的长途VoIP网，多建设在专用通信网上。IP地址、安全这样的问题并不突出。但是专网的方式毕竟只是一个过渡方式，从三网融合的角度看，IP电话必然要融入到公共IP网当中。要达到这一目标，无论是长途网还是本地网，这些问题都必须解决。

1．网络地址

对于如此大规模的一个IP电话网络，IP地址资源的匮乏是首先要解决的问题。其实这也是困扰着中国宽带接入发展的一个问题，只是在IP电话通信方面会更明显。采用私有地址是运营商非常不愿意看到的事情，运营商不可能在每一个地方都采用私有地址，这样在构建全国网络时就很不方便。而整个大网采用私有地址，在网间互联也难以避免相应的问题。采用私有地址自然要涉及到NAT的问题，对于Web浏览和收发电子邮件一般的NAT设备都可以支持，但是很多NAT不能支持IP电话双向通信。同样的问题在PC to PC和PC to Phone形式的IP电话服务方面也存在着。比如，如果按照现在ISP提供的拨号上网方式，上网的PC机一般只能获得一个动态分配的IP地址，用户只能拨出，对方不能确切的知道主叫方的位置，结果是无法呼入。

IPv6自然是最佳的结果，但是现在还不能非常确切地知道在什么时间IPv6会在全球推广使用，即使开始推广，必然需要一定的时间。有些人认为现阶段还是应该在NAT上面下些功夫，比如支持更多种的应用，像IP电话通信。

2．安全问题

IP电话的安全问题也是亟待解决的问题。安全的问题分为两方面，一是对于IP网和承载它的以太网在信息安全方面有先天的缺陷，而作为一种通信服务必须能保证用户的个人隐私和商业安全。另一方面，是对于运营商的，如何保证自己业务的安全性，不受欺诈。在没有安全保证的情况下，如果有人将其IP电话网关接入某运营商的网络，通过运营商的网守获得该运营商网关的IP地址信息，神不知鬼不觉地实现IP电话的"落地"并非是骇人听闻的故事。

H.235是人们谈论颇多的安全解决方案，利用H.235是否就真能保证安全性，而相应带来的成本、控制问题都需要仔细考虑。另外，采用了保密措施的IP电话设备，不同厂商在互操作性方面可能又需要一个协调的过程。

3．服务质量

除了地址和安全，另一个非常重要的问题是服务质量。现在的IP网在对实时业务的服务质量支持方面有先天的缺陷，要解决IP电话的服务质量，一定要解决IP网的质量问题。人们把很大的希望寄托在IP DiffServe、MPLS等技术上，独立资源的IP电话VPN方案也被认为是一种很好的解决方案。光通信，特别是DWDM技术，使通信网带宽的增长速率远远超过摩尔定律，有人认为利用无限的带宽可以解决IP网的服务质量。但流量工程仅仅可以改善服务质量，不能彻底解决服务质量的问题，分类服务是方向。电信级的IP电话网应该引入新的思路和新的概念。解决IP电话的服务质量，不能仅仅依赖于IP网的改善，应该同时在IP电话自身寻找解决的办法。