所谓IP电话，是指以IP网作为传输媒介的一种电话系统，实际上是一种数字型电话，包括PC to PC连接，PC to PHONE连接，PHONE to PHONE连接，还有互联网、企业网（Intranet）内的语音连接、IP传真等模式。从1995年以色列Vocal TeC公司开发出第一个IP电话产品到现在，发展非常迅速。

由于IP电话交换的本质就是软交换，而软交换是下一代通信网络的关键设备，因此IP电话技术的前景十分广阔。将来在IP电话上不仅能提供话音业务，还可以提供各种数据多媒体增值业务，如视频电话、数字家庭，真正实现“三网合一，统一于网络，融合于业务”。

一、IP电话的组成

IP电话系统一般由三个部分组成：终端、IP电话网关（GW）和关守/网守（GK Gateway Keeper）。大型运营IP电话系统，还有认证、计费系统、网络管理系统以及数据库等等。

IP电话的终端可以有多种类型，其中包括传统的语音电话、ISDN终端、PC，也可以是集语音、数据和图像于一体的多媒体业务终端。

IP电话网关（GW）是IP网络和传统PSTN之间的接口设备，主要功能包括：语音编码转换（将64Kbps的语音信号压缩成低码率的语音信号），通信协议转换，呼叫建立/拆除，为电话用户提供交互式语音应答（IVR，Interactive Voice Response）以及与关守、计费系统配合完成计费。

关守/网守（GK）是GW的管理者，控制GW完成呼叫接续过程。GK是整个IP电话网的“控制板”，主要功能包括地址变换（将被叫号码的前几位数字映射到网关的IP地址或从IP地址到ITU E.164标准编码的电话号码）、用户认证、原始计费信息采集、带宽控制和区域管理。

认证中心负责存储用户的基本数据，完成用户的身份验证、授权控制。计费中心负责计费信息的采集与处理，生成计费话单，实现呼叫计费、漫游计费、数据计费等。

网管系统是为网络管理人员提供的管理工具，用于实现对IP电话网络体系中各种组件的监控和管理工作。该系统的功能包括：设备的控制及配置、数据配给、拨号方案管理及负载均衡、远程监控等。

多点控制单元（MCU）用于支持3个以上终端参加的多点会议，并实现多点会议。在H.323系统中，一个MCU由一个多点控制器(MC)和几个多点处理器(MP)组成。MC处理终端间的H.245控制信息，从而决定它对视频和音频的处理能力。在必要的情况下，MC还可以通过判断哪些视频流和音频流需要多点广播来控制会议资源。MC并不直接处理任何媒体信息流，而将它留给MP来处理。MP对音频、视频或数据信息进行混合、切换和处理。MC和MP可能存在于一台专用设备中或作为其它的H.323组件的一部分。

二、IP电话的工作过程

IP电话其原理是将普通电话的模拟信号进行压缩打包处理，通过Internet传输，到达对方后再进行解压，还原成模拟信号，对方用普通电话机等设备就可以接听。

从技术角度看，IP电话的工作过程包括5个步骤：

（1） 语音的数字化

这是IP电话的第一步工作，如果用户使用的是计算机，那么数字化就在计算机里进行了；如果用户使用的是模拟电话，那么通过接入网络将语音传到交换设备上，然后在利用PCM之类的设备来对语音进行数字化。

（2） 数据压缩

数据压缩是用来排除没用的信号，并对数字化后面的语音信号进行压缩（如果使用的是ISDN终端，通过ISDN作为接入，工作过程就从这一步开始）。这一步又分两个阶段：a 系统分析数字化后的信号，判断信号里包含的是语音、噪音还是语音空隙，然后丢掉噪音和语音空隙信号，这要求系统具有判断语音、噪音和语音空隙信号的能力， 并将噪音和语音空隙信号丢掉而将语音发送出去。b 用复杂的算法将去掉没有信号后的语音数字信号进行压缩，CODEC（编解码器）是这一过程的关键部件。

（3） 数据打包

信号（也可称之为数据）被压缩后，就需要对它进行打包，加进一些协议信息。在收集语音数据的处理过程中需要一些存储时间（也称时间延迟），因为将语音数据发送到IP网络之前必须先收到一定数量的语音数据。在对信号进行编码及压缩过程中，也需要一定的时间来对数据进行存储，从而也产生了一定的时间延迟。协议信息被加入包中是为了更好地保障完成数据的传输过程。例如，每个包需要包含一个目的地的地址信息，一个以防各个包不按序到达目的地而加上的包的顺序号，以及数据校验信息。由于IP协议是为各种不同的网络的互联而设计的，与专用网相比它含有许多复杂的处理过程，它要求将一个包封装到另外一个包中，而且数据在传输的过程中还要经过再打包、重寻址和重新封装等过程。

（4） 解包及解压缩

当每个包到达目的地主机（网关、服务器或用户计算机终端）时，要检查该包的序号并将其放到正确的位置，然后用一个解压缩算法来尽量恢复原始信号数据，这时通过利用时钟同步及时延处理技术来填充由发送端处理过程中而导致的空缺。由于各个包在传输过程中经过了不同的路由，所以它们到达目的地的顺序有很大差别，因此接收端要将先达到的包放到抖动存储器里一段时间以后等待后达到的包，等待时间的长短要根据网络的拥塞情况而定。

（5） 语音恢复

目前，IP电话主要应用于Internet上，是Internet上的一个增值业务。由于Internet是一个开放的网络，再者由于它的带宽还不够宽，尤其在网络恶化的情况下，在传输过程中很大一部分包会被丢失或被延迟传送，这些丢弃、延迟和被破坏的包是导致语音质量下降的根本原因。按Internet传统纠错机制，接收端如果收到错误的数据包就将其丢弃并请求重传，因此用户最终收到的数据跟原始发送的数据是完全一样的。由于IP电话业务是一种对时间敏感的业务，即实时行业务，不能使用重传机制，需要专用的检错和纠错机制来再造声音和填补空隙，这就需要接收端存储接收到的一定数量的语音数据，然后使用一种复杂的算法来"猜测"丢失包的内容，产生新的语音信息，从而提高了通信的质量。因此，接收端听到的语音并不与发送端讲的语音完全一样，其中一部分信息是由IP电话系统"再造"的 。

现在各电信营运商纷纷建立自己的IP网络来争夺国内市场，它们均以电话记账卡的方式实现从普通电话机到普通电话机的通话。这种方式在充分利用现在电话线路的基础上，满足了用户随时通信的需要，是一种比较理想的IP电话方式。

参考来源：

http://www.gzyk.com/tongxin/art/344.html广州邮科通信设备有限公司

http://jsydb.jsinfo.net/showcontent.asp?id=16981 中国电信江苏邮电报

http://www.tyut.edu.cn/kecheng1/2010/site01/lecture/lec80.asp?chapter=86

http://comm1.hdu.edu.cn/tech/showarticle.asp?id=194IP电话系统和呼叫路由技术