IP电话技术及展望

T趋势展望I rend OutlookI P电话技术及展望Technology & Expectation of IP phone朱竹霞(东华理工大学电子与机械工程学院，江西抚州344000)Zhu u-xh (Faculty of Electronic and Mechanical Engineering, East China Istitute of Tehonology,Jiangxi Fuzbou 344000摘要:介绍IP电话的基本原理、系统结构及和IP电话的技术标准，分析了IP电话面临的主要问题及IP电话带来的影响，并对IP电 话的发展趋势做了总结。关键词: IP电话:VoIP:H. 323中圈分类号: TN916.1文献标识号:A文尊编号: 1003-0107 (2008)04 -0072-04Abstract:This paper itroducas the pinciple .system structure and tachnonogy standerd of IP phone,anayzes is central problemKewwods:!pphone:VOIPp:H323CLC number:TN918.1Document code:AArtlcle 100101020804-0072-041引言语音通信的目的。整个过程可以通过图1表示出来。在当今信息时代，信息交流是现代社会的基本需要。科学技术的8益更新和人们需求的增加促进了社会的进| 模拟信号H模数转换H压缩编码H封装IP包IP I步，信息交流的方式也越来越多样化，从最初的电报到固定电话，再到移动通信;从模拟通信到数字通信;从语音通数字信号]数模转换}f解压编码[拆分IP包信到图像通信。同时计算机网络技术也在高速度发展，从IPV4到现在的IPV6。IP电话就是计算机网络技术和通信技團1 IP电话数据 处理流程图术的大融合。科技是为人类服务的，IP电话更贴近人们的生活，IP电话的发展将会给人们带来新的奇迹。同时，IP经过IP电话系统的转换及压缩处理，每路普通电话传电话的多种增值业务和低资费的话费业务，给企业用户和输 速率约占用8-11kbps带宽,传统电信网每路电话所使用家庭个人用户带来极大的方便。从20世纪90年代初期开始，的64kbps传输带宽可承载S- 8路IP电话。因此，能够最大限IP电话经历了一个不断发展和完善的过程，目前在长途语音度地利用网络资源，避免资源的浪费。同时，又使整个网通信业务中已占有相当的市场份额。IP电话不但支持语音络的运营成本大幅度降低，从而使得用户承受的通信费用传输，而且能够提供图像、数据以及传真等多种服务，是大大减少。NGN(下一代网络)中最具发展前途的应用之一。因其价格低.廉和对网络的高效利用等优点对传统的PSTN电话提出了强3 IP电话系统结构大的挑战，成为未来通信领域的-种重要技术。IP电话系统由IP电话终端(Terminal)、IP电话网关(Gateway)、网守(atekeeper)、 网管服务器和计费服务器组2 IP电话基本原理成。IP电话网的基本模型如图21”。IP电话，也称网络电话或者VoIP,是- -种利用InternetIP电话网的管理层面或者其它基于IP的网络(如Intranet.帧中继或ATM)作为传输载体实现普通电话与普通电话、PC与PC、PC与普通电.话之间语音通信的技术，是一种通过数据网络、采用分组PIP电话电话KIP网络ISDN/H电话交换技术来实现语音传输业务的技术"。IP电话是建立在IP网关SoNN 终端I技术上的分组化、数字化传输技术，其基本原理是:把普通图2 IP电话网基本模型电话的模拟信号转变为数字语音信号，通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP中国煤化工r:等相关协议进行打包,通过IP网络把数据包传输到目的接YHCNMHG网，可以是公网，也收端，再把这些语音数据包重新装配，经过解码解压处理可以是专网。后，恢复成原来的模拟语音信号,从而达到用IP网络进行②IP电话网关:完成对来自PSTN的语音业务流的编解码②t.瓦方数据绿色质工程功能，并将压缩编码后的语音业务流打成包，通过IP承载户代理 和用户代理器一起提供名字到地址的解析和用户的网传给目的网关。它跨接在电路交换网和IP网之间，负责位置, 允许多个服务器与用户进行交互，并将这些交叉信电路交换到分组交换以及分组交换到电路交换的转换，相息送到多台服务器 上。它的优点在于可同时在无状态和有当于协议转换器和数据格式转换器。状态下进行操作，可使用任何语法，兼容HTTP(超文本传③传统电路交换网的接入部分:包括电话网、ISDN和数输 协议),用户可以在Web链路上发起呼叫。SIP协议族包括字移动通信网，它们构成了IP电话的主要接入部分。SAP和SDP协议。SIP(会话起始协议)-一用于单 个用户加入④IP电话网络的管理层面:主要由网守和用户数据库、点到点或单播会话的协议:SAP(会话通知协议)一组播 会话结算系统组成，负责用户的接入认证、地址解析、计费和管理者 采用该协议向一大组接收者分配组播会话描:SDP(会结算等工作。网守相当于网络中的智能集线器，它把各个话描述协议)一 描述SAP、 SIP和RTSP会话的协议。终端及网关智能地结合在一起，进行统一的管理、维护、配置和开发。在IP电话系统中，网守处于高层，用来管理4.3 H.323及相关协议IP电话网关，其功能包括RAS功能(实现用户认证、地址解H.323:提供了基于分组网络的传送音频、视频和数据析、带宽管理、安全性管理、区域管理)、呼叫处理功能、的标准。较SIP协议来说，H.323是 一个复杂的协议。在IP用户界面和参数设置(完成路由表、网关数据表、网关组数电话 系统中主要采用H.323协议族。从TCP/IP的分层观点来据表、本网守数据设定等数据的输人、修改、保存和调试看. H.323是一个应用层协议族，它负责IP电话中寻找被叫信息、日志信息、告警信息的管理和用户权限管理、网管放，建立应答，并且按照彼此的数据处理能力发送数据,功能x通过运行SNMP代理，与网管中心建立联系)。在网络中进行实时语音传输。H.323协议栈 如图3所示，集⑤IP电话终端:不但具有模拟语音信号的处理的能力，成了视频、音频、控制等多媒体通信信息用。TCP协议用于同时具有IP网络语音数据包的收/发转换和处理能力。其H.245控制信道、T.120数据信道和呼叫接续信令信道，而最基本的功能是实现语音通信，如专用IP电话机、ISDN将QoS不 太好的UDP协议用于IP语音和RAS信道。尽管UDP终端、多媒体PC、IP电话语音卡、IP语音会议终端等。同协议提供的QoS较- 般，但时延比TCP/P要小。时，IP电话也可以具有可视功能，如IP可视电话、视频多媒体会议终端等。4.4媒体网关控制协议MGCP(Media GatewayControl Protocol)4 IP电话的协议标准信号音频视顿虽然IP电话技术已经在运用中，但到目前为止，其标T.126 T.127 T.324 H.245 H.255.0 G.711 H.261准并不统一，主要有ITU-T制定的H.32协议集和IETF制定G.722的信令协议会话初始协议SIP和MGCP'。目前个人用户主要6.723.1 H.263G.728使用基于SIP协议和H.323协议的IP电话系统。除了这几个T.124 T.125G.729主要协议外，还要一些网络协议作为支撑。T.123RASRTP/RTCPTCPUDP网络层IP，4.1网络协议数据链路层(1)IPv4、IPv6、IP组播和各种选路协议一数 据传送物理层和选路的Internet网络层标准。图3 H.323协议栈(2)RTP(实时传送协议)一-IETF RFC1889,数据传送层的实时端到端协议。MCCP通过呼叫代理或媒体网关控制器(MCC)的呼叫控(3)RTCP(实时传送控制协议)一- -ETFRFC1890, 在会制单元来控制电话网关， 支持点对点或多方的操作。它采话过程中监视QoS和传送信息的协议，它可以对整个会话过用智能 模块用于电话呼叫控制操作并驻留在呼叫代理单元。程中的性能和质量进行反馈以便进行修改。(4)RSVP(资源预留协议)一- -IETF RFC2205-2209,允5 IP电话面临的主要问题许对无连接的数据流进行网络资源预留的信令协议。5.1服务质量(QoS)问题(5)SNMP(简单网络管理协议)-一管 理者和被管理实体IP电话是基于IP网络发展起来的语音传输应用，而IP间通信的Internel标准网络是一中国煤化工专输遵循一种“尽力而为"二随着网络状况的好JH.CNMHG4.2 SIP及相关协议坏而变化，兵月不叫顶侧1四不啊走仕。而且，网络传输SIP:是MCCP及其它信令系统的主要支持工具。它与用受到带宽的限制，如果网络丢包数量达到某一极限，也200第04m73个趋势展望I rend Outlook将引起语音质量的下降，无法保证稳定可靠的语音服务质必然的。在2006中 国IP通信大会上,赛迪顾问股份有限公量。服务质量是IP电话技术中存在的主要问题，直接制约司通信与网络咨询事业部总经理张涛说:“VoIP让中国市了IP电话使用的用户数量。场兴奋的自然不仅仅是处于产业链下游的设备市场，未来五年，中国VoIP市场多种主要业务将逐渐由成长期步人成5.2互通性问题熟期，行业发展热点和趋势逐步清晰"。他指出，目前中互通性包括业务互通和产品互通两个方面。传统的国VoIP业务中，IP电话卡业务已经转入成熟期，业务使用PSTN电话经过.上百年的发展，在电信服务质量、通用业量达到高峰;固定IP主叫业务、移动IP电话、企业级VoIP、务、全球互通、6个9的99999%)可靠性、内容丰富的服.IPPBX处于成长期，具有较大的利润增长潜力，市场优势务及收费质量等方面已相当完善，各种产品之间有着良好明显。IP电话服务-直是由中小同通信商在不断推动市场的互通性。但在以分组交换为基础的IP电话网络中实现互的发展，而近来业界巨头的加人更加速了IP电话市场的发通性却不容易。目前，IP电话还处于成长期，相关的技术.展，IP电话在大企业中的应用将显著增长。这预示着IP电和标准还在不断的变化和发展，要完善需要-一个较长的过话将很快成为主流。程。各厂商的产品和服务上的互通性也较差。IP电话业务2006年12月据In-Stat统计，2006年 全球用于企业的IP的扩展，需要各厂商产品良好的互通性支持，产品良好的电话销量达990万部，而2010年预计可达4580万部。虽然互通性又会促进业务的扩展。.仍有40%的被访企业表示没有部署VoIP的计划，但是其余60%都表示已经或者计划部署VoIP。据美国数据调研机构5.3承载网络问题报告，大约有8%的家庭在使用VoIP服务，目前，VonageIP电话是由互联网发展而来，语音传输主要采用UDP和Time w arner的服务用户数量分别为170万和160万，但仍协议。UDP协议是面向无连接的协议，丢失数据包将严重低于skype的210万。在美国，经过对数千家庭用户的调查影响语音传输。可承载IP电话的网络-般选择电信公网的显示，目前已经使用skype的VoIP服务的家庭超过7.9%，剩余带宽或专用的IP网。IP电 话的承载网络应是下一代网而使用完全基于VoIP的软件客户端的则有约12%，比如说络(NGN)。只有NGN实现后，IP电话所具有的优势才能得到skype, yahoomassenger等， 另外因为VoIP服务而停止使用充分体现。传统的电话业务的已经达到了49%”。IP电话最显著的优势是低资费，能很快的占领市场,5.4安全问题其发展对运营商有深远的影响。不管是电信，还是移动联IP电话运行在开放的网络环境下，同时本身也要求不通，IP电话的发展都会给他们带来影响。这些影响有IP电同厂商的产品、不同运营商的业务实现互通，这必然存在话资费方面，也有通信融合方面，还有业务办理方面等诸如系统的管理权限、用户数据信息、计费信息的保密、等，在这些很多方面中，有有利的，也有不利的。而在电非法人侵的记录和追查等安全问题。话话费方面IP电话给他们带来的始终是不利的影响。IP电话的发展促使各大运营商对资费标准做了进一步改革。电5.5与传统业务竟争的问题信-开始就对IP电话进行封杀,后来低档不了网络电话和IP电话目前在我国的应用普遍以免费或低资费作为吸网络(电话公司的强大力量，也只能用降低话费这个方法。引用户的卖点，但是，由于VOIP市场没有得到较大扩张,近年来，移动通信资费问题也-直是中国通信行业的热点终端价格贵、品种少,导致部分提供商面临破产倒闭。问题，而双向收费向单向收费方式的变革更是热点中的焦2007年7月美国老牌VOIP提供商SunRocket突然宜布倒闭。点。虽说3C时代即将到来，而移动单向收费在3C时代是必因此廉价或免费的业务虽然在一定程度上吸引了大批用然会实现的，但IP电话的逐步成熟，也会大大影响到移动户，但是微薄的收益难以维持整个产业链有效的运转，最单向收费。 根据市场调研公司ReportLinker发布的- -份报告终会损害终端用户的利益，如业务质量、售后服务等无法显示，中国国内的网络电话公司发展速度已赶超固话(PSTN)保证。的发展速度。到2006年9月为止，中国的IP电话拨打量约为IP电话业务与传统电话业务的竞争目前还只限于长途1100亿分钟，每年的增长速度为11.8%。长途电话中IP电话业务范围,对传统市话业务几乎没有什么影响。对于传统占了43%。报告认为，在两到三年内; IP电话在长话市场中运营商来说，他们也会凭借自身的优势，降低资费标准，的份额将超过固话[PSTN)和移动电话的拨打总量。增加与IP电话的竞争力。中国煤化工7结MHCNMHG6 IP电话的未来及影响IP电话与传统电话相比，采用了分组交换技术，提高尽管IP电话存在以上问题，但是其良好的发展前景是.了传输系统资源的利用率,降低了对交换设备的要求:基于74 t3绿色质t工程等项目的测试。该实验室拥有一台国际领先、国内数量极少的液压震动台。产业聚焦Industry Focus中国检验认证集团2008年全球总经理会议在东举行4月1日至2日，中国检验认证集团)以下简称中检集团)质量资讯在京召开2008年全球总经理会议。国家质检总局局长、党世纪质量大师朱兰博士不幸辞世.组书记李长江，总局党组成员、国家认监委主任孙大伟出世纪质量老人朱兰博士与美国当地时间2008年2月28席 会议并讲话。日不幸辞世，享年103岁。中国检验认证)集团)有限公司部门经理，检验公司、认朱兰博士是举世公认的最伟大的质量管理大师之- -，证中心和测试公司负责人， 国内外公司主要负责人以及集被誉为质量领域的“首席建筑师”。在朱兰博士70多年的团公司和3个平台会议代表共计260余人参加了会议。质量生涯中，他获得的荣誉包括20多个国家的政府、专业协会、大学和企业所授予的100余枚勋章及会员资格、名誉议证证书网上查询系统4月1日正式开通会员资格等。由他主编的《朱兰质量手册》更是集当代质为更好地服务社会公众，方便证书信息查询，国家认量管理领域的研究和实践之大成，被誉为“质量管理的圣监委4月1日正式开通了“管理体系与自愿性产品认证证书轻”,为现代质量管理奠定了基础。网上查询系统”。截至目前，经过国家认监委批准的认证机构共颁发管SGS通标拓展隼南市场新举措理体系认证与自愿性产品认证证书约32万张.均可在该系顺德实驗室正式投入运营3月26日，SCS-CSTC通标标准技术服务有限公司宣统内查询到详细内容。该查询系统涵盖了管理体系认证与布，公司位于华南地区的又一分支机构顺德实验室正式投自愿性产品认证证书的相关信息，证书信息由各认证机构人运营，该实验室是第一家全球第三方认证机构在顺德投提供，并于每月定期更新。资的试验室，也是SCGS通标公司继2006年在广州科学城设立实验综合楼之后，在华南地区建立的又一家实验室。SGS宁波光电产品检测中心揭牌集团、通标公司高级总监杜佳斌先生和顺德区政府的有关3月28日，宁波检验检疫局光电产品检测中心在宁波出领导亲临庆典现场并主持启动仪式。口加工区正式宣告成立并顺利开检。该检测中心将以满足新落成的顺德实验室位于顺德科技工业园，占地总面企业液晶光电产品研发阶段的检测和国内外规定的强制性积约为3,500平方米，拥有电子电器实验室和轻工产品实验检测需要为目的，以电磁兼容检测为主要内容，检测产品.室，服务范围包括电子电气产品安全测试和产品包装测试覆盖了音视频产品、 信息技术产品、家用电器、消费类娱等。电子电器产品实验室主要是对白色家电，如空调、冰乐电子产品。箱及其它各类小家电等产品做安全和能效等方面的测试，该实验室即将扩展的测试项目有家电产品的性能测试，包“中德联合培养能源管理人才合作协议"括产品寿命和噪音测试;轻工产品实验室主要是对包装件和在京荃署包装材料的测试，如包装件的震动、跌落、抗压、冲击等日前，中国国家外国专家局和德国国家能源署在北京项目的测试，以及包装材料的耐破、边压、撕裂、平滑度签署了 “中德联合培养能源管理人才合作协议”。-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*--*-*-*-*-*-开放的计算机平台，能够更加高效地利用网络资源，有利[M].西安:西 安电子科技大学出版社，2003.于新型业务的推出:可以提供更为廉价的服务，为用户节[2]纪越峰等现代通信技术(第2版)M].北京:北京邮电大省长途电话费用;为企业减少设备投资，降低运营成本。因学出版社， 2004.此，IP电话较传统电话有广阔的市场前景。同时，IP电话[3]I美]BlackU.VoIP:IP语音技术[M].北京:机械工业出版技术降低人们信息交流的费用，有利于全面提高我国信息社, 2000.化水平，促进社会的发展。◆[40中国煤化工yVoIP网关设计[].重庆工等:YHCNMHG参考文献:htp://ww.voipnews.com.cn.[1]王瑞刚，李燕IP电话终端设备一原理、电路及应用.2000第om75