IP 电话

1  IP 电话概述

·IP 电话是在互联网上传送多媒体信息。

·多个英文同义词：

         ·VoIP (Voice over IP)

        ·Internet Telephony

        ·VON (Voice On the Net)

1.1  狭义的和广义的 IP 电话

·狭义的 IP 电话：指在 IP 网络上打电话。

·广义的 IP 电话：不仅仅是电话通信，而且还可以是在 IP 网络上进行交互式多媒体实时通信（包括话音、视像等），甚至还包括即时传信 IM (Instant Messaging)。

IP 电话可看成是一个正在演进的多媒体服务平台，是话音、视像、数据综合的基础结构。

1.2 IP 电话网关

·公用电话网与 IP 网络的接口设备。

·作用：

        1.在电话呼叫阶段和呼叫释放阶段进行电话信令的转换。

        2.在通话期间进行话音编码的转换。

        3.实现 PC 用户到固定电话用户打 IP 电话（仅需经过 IP 电话网关一次），以及固定电话用户之间打 IP 电话（需要经过 IP 电话网关两次）。

IP 电话网关的几种连接方法

1.3 IP 电话的通话质量

·影响 IP 电话通话质量的两个主要因素：

        1.通话双方端到端的时延和时延抖动；

        2.话音分组的丢失率。

·但这两个因素是不确定的，取决于当时网络上的通信量。

·经验证明：在电话交谈中，端到端的时延不应超过 250 ms，否则交谈者就能感到不自然。

造成 IP 电话端到端时延的因素

1.话音信号进行模数转换要经受时延。

2.话音比特流装配成话音分组的时延。

3.话音分组的发送需要时间，此时间等于话音分组长度与通信线路的数据率之比。

4.话音分组在互联网中的存储转发时延。

5.话音分组在接收端缓存中暂存所引起的时延。

6.话音分组还原成模拟话音信号的时延。

7.话音信号在通信线路上的传播时延。

8.终端设备的硬件和操作系统产生的接入时延。

1、2、6 的时延取决于话音编码的方法。

IP 电话低速率话音编码的 ITU-T 标准

1.G.729：速率为 8 kbit/s 的共轭结构代数码激励线性预测声码器 CS-ACELP (Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction) 声码器。、

2.G.723.1：速率为 5.3/6.3 kbit/s 的线性预测编码 LPC (Linear Prediction Coding) 声码器。

G.729 和 G.723.1 的主要性能比较 

接收端的播放时延有一个最佳值

采用线速路由器

·提高路由器的转发分组的速率对提高 IP 电话的质量也是很重要的。

·线速路由器：吉比特路由器，每秒可转发 5 百万至 6 千万个分组（交换速率达 60 Gbit/s 左右）。普通路由器每秒可转发 50~100 万个分组。

·可以进一步减少由网络造成的时延。

关于 Skype

·Skype 采用了 P2P 和全球索引技术提供快速路由选择机制，管理成本大大降低。由于用户路由信息分布式存储于因特网的结点中，因此呼叫连接完成得很快。

·Skype 采用了端对端加密方式，保证信息的安全性。

·Skype 使用 P2P 的技术，用户数据主要存储在 P2P 网络中，因此必须保证存储在公共网络中的数据是可靠的和没有被篡改的。

·Skype 对公共目录中存储的和用户相关的数据都采用了数字签名，保证了数据无法被篡改。

2 IP 电话所需要的几种应用协议 

至少需要两种应用协议：

        1. 信令协议：在互联网上找到被叫用户。

        2.话音分组的传送协议：使电话通信的话音数据能够以时延敏感属性在互联网中传送。

·为了在互联网中提供实时交互式的音频/视频服务，需要新的多媒体体系结构。

提供实时交互式音频/视频服务所需的应用层协议

欢迎一起学习~