Question

IP电话的工作原理是怎样的?

希望可以用通俗点的语言来描述一下其工作过程和原理,最好附有"什么是IP电话"的解答

提示该问答中所提及的号码未经验证，请注意甄别。

Answer 1

　　网络IP电话通常被称作Internet电话或网络电话，顾名思义，就是通过Internet打电话。下面就通俗简单地将网络IP电话的原理加以说明并给予分析。
　　网络IP 电话就是以Internet作为主要传输介质进行语音传送的。首先，语音信号通过公用电话网络被传输到网络IP 电话网关；然后网关再将话音信号转换压缩成数字信号传递进入Internet；而这些数字信号通过遍及全球而成本低廉的网络将信号传递到对方所在地的网关，再由这个网关将数字信号还原成为模拟信号，输入到当地的公共电话网络，最终将语音信号传给收话人。
　　例如在黑龙江某地拨打一个到汉城的长途电话，在黑龙江某地，用户的电话通过通信运营商的网络接入本地网关，本地网关对黑龙江某地用户的每句语言进行特定的压缩处理，每句语言可以压缩成十万、百万、千万个数据包，然后这些数据包通过路由选择发往汉城对应的远端网关。而在被叫方汉城，远端网关接收黑龙江某地本地网关传输过来的数据包，进行相反过程的解压缩，再发往其本地端的通信运营商网络，然后拨通汉城用户的电话。这样，就实现了两地的实时通信。
　　由于将模拟信号转变数字信号同时还要打包发送到对端需要一个较长的过程，IP电话的致命缺点就产生了，那就是传输时延。通俗的讲就是假定收发双方终端时钟同步，黑龙江某地用户说的话音需要较长时间才能被汉城的用户听到，相反汉城用户的话音也需要较长时间才能被黑龙江某地的用户听到，但传统电路传输则比IP电话的造成的传输时延要少很多。
　　由于传输时延极大影响了双方的通话质量，为了解决这个问题，IP电话就将压缩数据包提前解压转变为模拟信号传输到另一端用户，传输时延问题得到一部分缓解，但同时又产生新的问题数据丢失概率。通俗的讲就是牡丹江用户的话音经过转换后变成十万、百万个压缩数据包，但这些压缩数据包不是同时到达远端网关，由于路径不同是一些先到、一些后到.先到的压缩数据包排列等候后到的数据包，在排列等候的压缩数据包达到一定比例时，先到的压缩数据包提前解压并转换成模拟信号传输到汉城用户的电话中，后到的压缩数据包到达后，已经没有用处，所以被掷弃（上图中的A与B被掷弃）。但汉城用户听到的话音并不是黑龙江某地用户的原声，话音中会出现语言失真变形、部分语言丢失、时断时续、杂音等现象。
　　IP电话网关之间的数据交换，也是IP电话系统发展中十分重要又非常困难的技术。尽管IP电话生产厂家都声称他们的设备满足标准协议的基本要求，但在具体处理过程中，每个厂家有各自的处理方法，就出现了不兼容的情况，直接的结果导致通话质量下降严重。
　　IP电话的安全问题也是亟待解决的问题，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，一些数据很容易就会被人窃取，不能保证用户的个人隐私和商业安全。

Answer 2

一、IP电话的含义
IP（InternetProtocoi）电话始于1995年，所谓IP电话，是在IP网上通过TCP／IP协议实时传送语音信息的应用。最初的IP电话技术，只是计算机对计算机的语音传输技术。双方用户都必须与因特网联网，还要具备一套IP电话软件、音频卡、麦克风和扬声器等设置，因此虽然能通话，但范围很有限，还算不上是真正的IP电话。有真正意义的IP电话出现在1996年3月，当时一家美国公司推出了用因特网传送国际长途电话的业务，实现了从普通电话机到普通电话机的IP电话。目前，IP电话已经通过网关把因特网与传统电话网联系起来，用户可以和普通电话用户一样，只要有电话机就能打因特网的国际长途电话，而通话费用远远低于国际长途电话的费用。目前IP电话从形式上可分为四种：PCmpC、电话一千队PC－电话、电话一电话，它的业务种类还包括IP传真（实时和存储／转发）、Web电话等业务。
二、IP电话的缺点和问题
…因特网不是实时通信网，采用分组交换方式虽然提高了线路利用率，但却产生了“时延”问题。“时延”是从发话人开始讲话到受话人听到讲话所经过的时间。时延超过了限度会使人感到不自然，一般来说，时延超过了250m8，就会感到难于忍受。传统的电话通信通话人是觉察不出时延的。而IP电话要把通话人说话的声音信号变换为数字的编码信号，要把数字化的信号“分组”、打“包”，还要用“存储一转发”的方式传送；在接收端还要解码、合成、复原等等，因此增加了很多时延（例如编、解码的时延、缓存的时延等）。如果遇到电路拥挤的情况，等待转发可能导致很长的时延，甚至还会造成数据分组丢失，使收话人听不清或听不懂发话人的说话。1999年中国电信在全国25个城市进行IP电话试验，其基本定位是电话语音业务，专门为通话设计，在接通率和通话质量上比利用电脑上网的IP电话有明显改善，目前还在试验之中。
三、IP电话的发展
…因特网是计算机互联网，早期的IP电话技术研究主要是集中在计算机和计算机网络上通电话的问题。而现在的研究主要是解决与电话网相结合的问题。这是因为电话网仍然是世界上最大、分布最厂、用户最多的通信网。最近几年，计算机的用户虽然迅速增多，但是比电话用户还是少得多。即使是在发达国家，电话用户也比计算机用户多好几倍。如果只是因特网上的计算机用户能使用IP电话，使用的范围就会受到很大的限制。要扩大IP电话的使用范围，使普通电话用户也以使用IP电话，就需要与电话网相结合起来。把电话网与因特网连接起来的主要设备是话音网关，目前已经有许多大的电话交换机厂商研制了多种新产
…IP电话迅速发展，甚至有人估计“在2000年前，国际长途电话将全面通过因特网进行”。虽然这种估计未免过份，但是IP电话的出现，确实使传统的电话业务受到因特网电话日益剧增的影响。
IP的不同凡响
一、IP电话为什么能节省电话费用
…IP电话发展迅速、受到人们关注的主要原因是IP电话能大量节省打长途电话的费用，尤其是打国际长途电话时更为显著。它可以比普通的长途电话节省很多费用是因为普通的长途电话是通过电话网传送的，而IP电话是利用因特网传送的。电话网和因特网的传送有很大的区别（主要的区别如附表所示）。附表电话网和因特网传送的区别
处理信号 模拟语言信号 数字数据信号
传输方式 电路交换 分组交换
计费方式 按通话次数、时间、距离计费 按期付费（如按月付费）、按接入速率
组织管理 有成套的组织和管理 目前尚无
…——电话网是为电话通信而建设的，为了通电话建设了大量电话线路和无线信道，需要一系列交换设备、传输设备和中继设备，以及相应的运营维护组织和设施，因此电话通信的的成本费用高。计费的方式是按打电话的次数、通话距离的远近和通话时间的长短计算的。因特网是计算机的互联网络，原本是由国家资助而建立的学术性网络，联网使用是免费的。1995年才过渡成为商业性质的因特网，联网需要收费，但仍含有一些公益的性质，收费比较低。计费的方式是按期（例如按月）、按接入速率收取费用的。
…——从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。一般情况下，通话双方总是一方在讲话，另一方在听，听的一方没有讲话也占用着信道，而且讲话过程中也总会有停顿的时间。因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50％以上的时间彼浪费掉。而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息。按一定的长度“分组”、打“包”；每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储一转发“的方式传送，即遇到电路有穷就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路；此外在因特网上传送信息通常还采用数据压缩技术，被压缩的语音信息分组在到达目的地后再复原、合成为原来的语音信号送到接收端用户。因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍，这也是电话费用大大降低的重要原因。
二、IP电话的特点
IP电话指在互联网上通过TCP／IP协议实时传送语音信息的应用，即网络电话。
…IP电话始于1995年，最初它只用于计算机之间的话音传输。通话双方须联入互联网，还须配备相应软件和多媒体设备才能通话。真正意义的仟电话出现于1996年3月，它通过网关将互联网与电话网结合起来，使用户能实现普通电话机间的通话。
…IP电话是通过互联网进行传输，所以占用资源小，成本较普通的长途电话更低，尤其在打国际长途电话时更为显著。其费用标准为：国内长途0．30无／分钟；国际长途4．8元／分钟；港奥台2．5元／分钟。另外，还要加收由于使用IP电话所产生的本地接入费用。
…目前IP电话的通话质量还不尽人意，会出现语音不清晰、掉话、时延、回音等情况。但随着互联网连接速率的提高和技术上的改进，其语音质量会得到进一步的改善。
…目前信息产业部己本着积极试验，适时开放、规范管理的原则，批准了中国电信、中国联通、中国吉通等几家公司进行IP电话的试验，各个公司将陆续推出主叫IP电话和IP电话卡业务。
…IP电话卡分为记帐卡（A类）、预付卡（B类）、储金卡（C类）三种。目前试验开放的是储金卡。每张卡上有不同的面值，并规定了使用期限，每打完一次电话，话费将自动扣减，扣完即止。
…IP电话的使用方法与目前的200、300电话卡相似，即用户购买了IP电话卡后，就可得到一个私人账号和密码，使用时，在任何一部双音频电话上拨打该公司的IP接入号码，然后根据语音提示，输入私人账号及密码，再拨人被叫号码即可。
…总之，IP电话是技术进步的产物，它在目前通信领域中极具发展潜力。相信随着技术的更新的市场的规范，它的前景会越来越好！
参考资料：http://www.ccia.org.cn/xhqk/viewcontent.php?path=xhqk/2002/4/2