VoIP系统及相关协议简略说明

　　摘要　当今VoIP技术正在世界范围内迅速替代传统的固话语音技术，本文从VoIP应用形式、简单的呼叫模型、主要的VoIP协议、技术发展历程等方面进行介绍，全面展示VoIP技术的现状。

　　VoIP（网络电话）是指将模拟的声音讯号经压缩与封包后，以数据封包的形式在IP网络环境中进行语音讯号的传输。

　　目前，国外很多基于互联网运营的VoIP电话系统都已取得成功，其巨大的市场潜力也吸引了众多国际著名厂商，力图在VoIP网络电话市场抢占先机。现以H.323协议为模型，对VoIP系统的原理进行简单说明。

　　1、典型的VoIP网络构成及呼叫过程

　　（1）网络构成

　　VoIP网络主要由主、被叫接入终端；主叫网关、网守；被叫网关、网守组成，如图1所示。

图1 VoIP系统结构（以H.323协议为模型）

　　①　网关的主要功能是实现PSTN网到IP网的转换，包括ISDN信令处理、H.323协议功能、语音编解码和路由协议处理功能等。对外分别提供与PSTN网连接的中继接口以及和IP网络连接的接口。很多网关都支持PPP/PPPOE广域网接入功能，并支持基于WEB的管理方式和具有内建的IP路由、NAT、NAT穿透功能，且很多网关也提供FXS接口，可直接接入普通电话。另外，若主叫本身就是网络电话类的智能终端，一般也都提供支持PP-POE接入的能力，则不再需要源网关。

　　②　网守的主要功能是用户认证、地址解析、带宽管理、路由管理、安全管理和区域管理。

　　（2）呼叫过程

　　呼叫由PSTN发起，通过中继接口接入到网关，也可能是网关直接连接的普通电话发起。网关获得用户希望呼叫的被叫号码后，向网守发出接入请求，申请地址解析，网守根据被叫号码查找被叫网关的IP地址，并根据网络资源情况来判断是否应该建立连接，若可建立连接，则将被叫网关的IP地址通知给主叫网关。主叫网关在得到被叫网关的IP地址后，通过IP网络与对方网关建立起呼叫连接，被叫侧网关向PSTN网络发起呼叫并由交换机向被叫用户振铃。被叫摘机后，被叫侧网关和交换机之间的话音通道被连通。

　　在以上过程中，若无网守，网关也可单独组网，因为网关本身可配置号码路由，自身完成选路功能。但该路由表容量有限，且这种方式维护比较困难，因此只适合于网关数目较少的情况，以节省网守的成本。网守是管理设备，一般网关规模数在15-20个以上时建议使用网守，便于网络管理维护以及网络扩容。此外，当网关使用拨号方式接入，其IP地址是动态申请的，也必须使用网守，因为网关配置号码路由必须配置静态IP地址，而通过网关向网守动态注册IP地址，可由网守完成呼叫选路。

　　2、VoIP应用形式

　　VoIP的应用形式丰富，目前主要是以下几种：

　　（1）PCTOPHONE

　　PCTOPHONE就是主叫方是PC终端上网，利用VoIP语音软件进行通话，被叫方是普通电话用户。这种应用形式在国外相当流行，代表软件有Net2Phone、VoxBar、Skype等。其特点是发话端是互联网用户，受话端是PSTN电话用户，即“INTERNET+PSTN”形式。需要说明的是，目前已出现了很多功能很好的网络电话机，电话机本身即提供PPPOE拨号功能、配置静态IP地址功能和动态获得IP地址功能。只要接入INTERNET就可以打电话，这种情况也还算此类应用范畴。

　　（2）PHONETOPHONE

　　PHONETOPHONE就是主、被叫方均为PSTN电话用户，主叫用户需拨打短号码并进行卡号和密码认证。这种应用形式出现较早，当前各大电信运营商都提供此类服务，如IP电话卡等。特点是发、受话端均是PSTN电话用户，在主、被叫端之间经有IP网络（既可是专用IP网也可是互联网），即“PSTN+IP网络+PSTN”形式。

　　（3）PCTOPC

　　PCTOPC就是主、被叫方均为PC终端上网，利用即时通讯软件的语音功能进行语音通话。代表软件有QQ、MSN、ICQ、Skype等。
　　
　　（4）企业用户的应用方式

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