扳道电话出处

《铁道科学技术名词》第一版。 2100433B

1997年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

VOIP 电话/VOIP 网络电话就有4 种：电话到电话、电话到PC、PC 到电话和PC 到PC。具体如

下：

（1）PC 到PC：最初VOIP 电话/VOIP 网络电话方式主要是PC 到PC,利用IP 地址进行呼叫,通

过语音压缩、打包传送方式,实现因特网上PC 机间的实时话音传送,话音压缩、编解码和打包均

通过PC 上的处理器、声卡、网卡等硬件资源完成,这种方式和公用电话通信有很大的差异,且限

定在因特网内,所以有很大的局限性。

（2）电话到电话： 电话到电话即普通电话经过电话交换机连到VOIP 电话/VOIP 网络电话网

关,用电话号码穿过IP 网进行呼叫,发送端网关鉴别主叫用户,翻译电话号码/网关IP 地址,发起

VOIP 电话/VOIP 网络电话呼叫,连接到最靠近被叫的网关,并完成话音编码和打包,接收端网关实

现拆包、解码和连接被叫。

（3）电话到PC ：电话到PC 是由网关来完成IP 地址和电话号码的对应和翻译,以及话音编解码

和打包。

（4）PC 到电话：PC 到电话也是由网关来完成IP 地址和电话号码的对应和翻译,以及话音编解

码和打包。

VOIP 电话/VOIP 网络电话的关键技术

传统的IP 网络主要是用来传输数据业务,采用的是尽力而为的、无连接的技术,因此没有服务质量保证,存在分组丢失、失序到达和时延抖动等情况。数据业务对此要求不高,但话音属于实时业务,对时序、时延等有严格的要求。因此必须采取特殊措施来保障一定的业务质量。VOIP 电话/VOIP网络电话的关键技术包括：信令技术、编码技术、实时传输技术、服务质量（QoS）保证技术、以及网络传输技术等。

1．信令技术

信令技术保证电话呼叫的顺利实现和话音质量,目前被广泛接受的VoIP 控制信令体系包括ITUT

的H.323 系列和IETF 的会话初始化协议SIP。

ITU的H.323 系列建议定义了在无业务质量保证的因特网或其它分组网络上多媒体通信的协议及

其规程。H.323 标准是局域网、广域网、INTRANET 和Internet 上的多媒体提供技术基础保障。

H.323 是ITU－T 有关多媒体通信的一个协议集,包括用于ISDN 的H.320,用于B－ISDN 的H.321

和用于PSTN 终端的H.324 等建议。其编码机制,协议范围和基本操作类似于ISDN 的Q.931 信令

协议的简化版本,并采用了比较传统的电路交换的方法。相关的协议包括用于控制的H.245,用于

建立连接的H.225.0,用于大型会议的H.332,用于补充业务的H.450.1、H.450.2 和H.450.3,有关安

全的H.235,与电路交换业务互操作的H.246 等。H.323 提供设备之间、高层应用之间和提供商之

间的互操作性。它不依赖于网络结构,独立于操作系统和硬件平台,支持多点功能、组播和带宽管

理。H.323 具备相当的灵活性,支持包含不同功能的节点之间的会议和不同网络之间的会议。H.323

建议的多媒体会议系统中的信息流包括音频、视频、数据和控制信息。信息流采用H.225.0 建议

方式来打包和传送。

H.323 呼叫建立过程涉及到三种信令：RAS 信令（R=注册：Registration、A=许可：Admission

和S=状态：Status）,H.225.0 呼叫信令和H.245 控制信令。其中RAS 信令用来完成终端与网守

之间的登记注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程；H.225.0 呼叫信令用来建立两

个终端之间的连接,这个信令使用Q.931 消息来控制呼叫的建立和拆除,当系统中没有网守时,呼叫

信令信道在呼叫涉及的两个终端之间打开；当系统中包括一个网守时,由网守决定在终端与网守

之间或是在两个终端之间开辟呼叫信令信道；H.245 控制信令用来传送终端到终端的控制消息,

包括主从判别、能力交换、打开和关闭逻辑信道、模式参数请求、流控消息和通用命令与指令等。

H.245 控制信令信道建立于两个终端之间,或是一个终端与一个网守之间。

虽然H.323 提供了窄带多媒体通信所需要的所有子协议,但H.323 的控制协议非常复杂。此

外,H.323 不支持多点发送（Multicast）协议,只能采用多点控制单元（MCU）构成多点会议,因

而同时只能支持有限的多点用户。H.323 也不支持呼叫转移,且建立呼叫的时间比较长。与H.323

相反,SIP 是一种比较简单的会话初始化协议。它不像H.323 那样提供所有的通信协议,而是只提

供会话或呼叫的建立与控制功能。SIP 可以应用于多媒体会议、远程教学及Internet 电话等领域。

SIP 既支持单点发送（Unicast）也支持多点发送,会话参加者和媒体种类可以随时加入一个已存在

的会议。SIP 可以用来呼叫人或机器设备,如呼叫一个媒体存储设备记录一个会议,或呼叫一个点

播电视服务器向会议播放视频信号。

SIP 是一种应用层协议,可以用UDP 或TCP 作为其传输协议。与H.323 不同的是：SIP 是一种基

于文本的协议,用SIP 规则资源定位语言描述（SIP Uniform Resource Locators）,这样易于实现和

调试,更重要的是灵活性和扩展性好。由于SIP 仅作于初始化呼叫,而不是传输媒体数据,因而造成

的附加传输代价也不大。SIP 的URLL 甚至可以嵌入到web 页或其它超文本链路中,用户只需用

鼠标一点即可发出一个呼叫。与H.323 相比,SIP 还有建立呼叫快,支持传送电话号码的特点

2．编码技术

话音压缩编码技术是VOIP 电话/VOIP 网络电话技术的一个重要组成部分。目前,主要的编码技术

有ITU－T 定义的G.729、G.723(G.723.1)等。其中G.729 可将经过采样的64kbit/s 话音以几乎不

失真的质量压缩至8kbit/s。由于在分组交换网络中,业务质量不能得到很好保证,因而需要话音的

编码具有一定的灵活性,即编码速率、编码尺度的可变可适应性。G.729 原来是8kbit/s 的话音编

码标准,现在的工作范围扩展至6.4～11.8kbit/s,话音质量也在此范围内有一定的变化,但即使是

6.4kbit/s,话音质量也还不错,因而很适合在VoIP 系统中使用。G723.1 采用5.3/6.3K bit/s 双速率话

音编码,其话音质量好,但是处理时延较大,它是目前已标准化的最低速率的话音编码算法。

3．实时传输技术

实时传输技术主要是采用实时传输协议RTP。RTP 是提供端到端的包括音频在内的实时数据传

送的协议。RTP 包括数据和控制两部分,后者叫RTCP。RTP 提供了时间标签和控制不同数据流同

步特性的机制,可以让接收端重组发送端的数据包,可以提供接收端到多点发送组的服务质量反

馈。

4．服务质量（QoS）保证技术

VOIP 电话/VOIP 网络电话中主要采用资源预留协议(RSVP)以及进行服务质量监控的实时传输控

制协议RTCP 来避免网络拥塞,保障通话质量。

5．网络传输技术

VOIP 电话/VOIP 网络电话中网络传输技术主要是TCP 和UDP,此外还包括网关互联技术、路由

选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。由于实时传输协议RTP 提供具有实时特

征的、端到端的数据传输业务,因此VOIP 电话/VOIP 网络电话中可用RTP 来传送话音数据。在

RTP 报头中包含装载数据的标识符、序列号、时间戳以及传送监视等,通常RTP 协议数据单元是

用UDP 分组来承载,而且为了尽量减少时延,话音净荷通常都很短。IP、UDP 和RTP 报头都按最

小长度计算。VoIP 话音分组开销很大,采用RTP 协议的VOIP 电话/VOIP 网络电话格式,在这种方

式中将多路话音插入话音数据段中,这样提高了传输效率。此外,静音检测技术和回声消除技术也

是VOIP 电话/VOIP 网络电话中十分关键的技术。静音检测技术可有效剔除静默信号,从而使话音

信号的占用带宽进一步降低到3.5kbit/s 左右；回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对

通话质量影响很大回声干扰,保证通话质量。

VOIP 电话/VOIP 网络电话需要解决的问题

VOIP 电话/VOIP 网络电话向本地的转移还有很多的问题需要解决。会有很多政策方面的问题要

解决，比如运营许可证。还有像号码资源、网络之间互通互连这样跨技术和政策领域的问题需要

解决。撇开这些问题，在技术上还有很多地方需要突破。 其实这些技术问题也并非仅仅存在于

未来的IP 市话方面。现在国内运营商的长途VoIP 网，多建设在专用通信网上。IP 地址、安全这

样的问题并不突出。但是专网的方式毕竟只是一个过渡方式，从三网融合的角度看，VOIP 电话

/VOIP 网络电话必然要融入到公共IP 网当中。要达到这一目标，无论是长途网还是本地网，这

些问题都必须解决。

1．网络地址

对于如此大规模的一个VOIP 电话/VOIP 网络电话网络，IP 地址资源的匮乏是首先要解决的问题。

其实这也是困扰着中国宽带接入发展的一个问题，只是在VOIP 电话/VOIP 网络电话通信方面会

更明显。采用私有地址是运营商非常不愿意看到的事情，运营商不可能在每一个地方都采用私有

地址，这样在构建全国网络时就很不方便。而整个大网采用私有地址，在网间互联也难以避免相

应的问题。采用私有地址自然要涉及到NAT 的问题，对于Web 浏览和收发电子邮件一般的NAT

设备都可以支持，但是很多NAT 不能支持VOIP 电话/VOIP 网络电话双向通信。同样的问题在

PC to PC 和PC to Phone 形式的VOIP 电话/VOIP 网络电话服务方面也存在着。比如，如果按照

现在ISP 提供的拨号上网方式，上网的PC 机一般只能获得一个动态分配的IP 地址，用户只能

拨出，对方不能确切的知道主叫方的位置，结果是无法呼入。

IPv6 自然是最佳的结果，但是现在还不能非常确切地知道在什么时间IPv6 会在全球推广使用，

即使开始推广，必然需要一定的时间。有些人认为现阶段还是应该在NAT 上面下些功夫，比如

支持更多种的应用，像VOIP 电话/VOIP 网络电话通信。

2．安全问题

VOIP 电话/VOIP 网络电话的安全问题也是亟待解决的问题。安全的问题分为两方面，一是对于

IP 网和承载它的以太网在信息安全方面有先天的缺陷，而作为一种通信服务必须能保证用户的

个人隐私和商业安全。另一方面，是对于运营商的，如何保证自己业务的安全性，不受欺诈。在

没有安全保证的情况下，如果有人将其VOIP 电话/VOIP 网络电话网关接入某运营商的网络，通

过运营商的网守获得该运营商网关的IP 地址信息，神不知鬼不觉地实现VOIP 电话/VOIP 网络

电话的“落地”并非是骇人听闻的故事。

H.235 是人们谈论颇多的安全解决方案，利用H.235 是否就真能保证安全性，而相应带来的成本、

控制问题都需要仔细考虑。另外，采用了保密措施的VOIP 电话/VOIP 网络电话设备，不同厂商

在互操作性方面可能又需要一个协调的过程。

3．服务质量

除了地址和安全，另一个非常重要的问题是服务质量。现在的IP 网在对实时业务的服务质量支

持方面有先天的缺陷，要解决VOIP 电话/VOIP 网络电话的服务质量，一定要解决IP 网的质量

问题。人们把很大的希望寄托在IP DiffServe、MPLS 等技术上，独立资源的VOIP 电话/VOIP 网

络电话VPN 方案也被认为是一种很好的解决方案。光通信，特别是DWDM 技术，使通信网带

宽的增长速率远远超过摩尔定律，有人认为利用无限的带宽可以解决IP 网的服务质量。但流量

工程仅仅可以改善服务质量，不能彻底解决服务质量的问题，分类服务是方向。电信级的VOIP

电话/VOIP 网络电话网应该引入新的思路和新的概念。解决VOIP 电话/VOIP 网络电话的服务质

量，不能仅仅依赖于IP 网的改善，应该同时在VOIP 电话/VOIP 网络电话自身寻找解决的办法。

4．供电问题

传统的电话在馈电方面历经百年风雨已经非常成熟，在发生市电断电的情况下，电话线仍能保证

与外界的通信。语音通信作为大多数国家的基本电信业务，很大程度上扮演着生命线的角色。在

企业的IP PBX 中，Cisco、Avaya 等公司已经可以通过在以太网交换机上增加供电模块，通过5

类线解决馈电的问题，而像Cisco 最早可以实现馈电的交换机Catalyst6500 系列，有多个冗余的

电源来保证不间断电源的供应。但是，类似的方案可以满足未来IP 市话的要求，而且利用以太

网线对话机和网关供电的标准还没有出来。除了少数的厂家以外，我们大多能见到的终端还做不

到这一点，需要另加电源。另外，对于这些终端设备来说，功耗问题也待解决。

应该说，供电的问题在以太网接入领域是不可回避的问题，许多放置在楼头的交换机都直接通过

市电供电，出于成本的考虑，许多交换机没有冗余的电源，即使有，当市电断掉以后一切通信也

就必须结束。从通信的角度看，我们可以实现三网融合，从供电的角度看，有人认为，还是不能

把RJ11 的双绞线融合掉。

其实不仅仅是供电的问题，对于新生的VOIP 电话/VOIP 网络电话技术，设备的可靠性、稳定性

也是人们关注的焦点。一些厂商在网守和软交换设备进行的努力。网守和软交换的呼叫服务器，

都基于通用的计算机平台。电信级产品一般都采用像Unix 这样非常稳定的运算平台，多台服务

器互为热备份，有的厂商在他们软交换的解决方案中还集成了Cluster、负载均衡等技术，采用

各种技术避免单点的故障对通信的影响。在计算机行业的眼中采取的措施可谓是登峰造极。但是

对于一些传统电信领域的人来说，似乎还是难以让人足够信服。

如果把这一问题扩大，在整个IP 网上，网络设备的稳定性、可靠性都不能让人们满意，至少让

人怀疑。而可管理性、可维护性也是IP 网需要解决的问题。

5．网络融合

如何与现有PSTN 网络互通，智能网互通，VOIP 电话/VOIP 网络电话智能网业务的开发，无论

在长途还是在本地网都是需要解决的问题。现在在VOIP 电话/VOIP 网络电话网与固定电话网的

互通上还有很多的问题需要解决。比如VOIP 电话/VOIP 网络电话的号码资源问题。而倘若VOIP

电话/VOIP 网络电话获得了电话号码的资源，两个网络是否呼叫得通呢？据了解，国内产业界正在加紧研究，同时制定相关的标准来解决这样的问题。

6．软交换

在传统的电路交换电话网中，给用户提供的各项业务都直接与交换机有关，业务和控制都由交换机来完成的。交换机需要提供的功能和交换机提供的新业务都需要在每个交换结点来完成。如要增加新业务，需要先修订标准再对交换机进行改造，每提供一项新业务都需要较长的时间周期。

而新时代的网络将是一个开放的分层次的结构。这种网络拓扑结构可以使用基于包的承载传送，是一个开放端点的拓扑结构，能同样好地传送话音和数据业务。网络的承载部分与控制部分分离，允许它们分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构，并在各单元之间使用开放的接口。这样的做法可以保证用户在每一个层面上选购自己理想的设备，而不受太多的限制。同样基于分层结构的软交换技术，可以使基于不同承载网如Cable、DSL、以太网的终端都能够进行通信。但是新一代的网络，不可能在瞬间取代原有的电路交换的话音网，原有的电话网还将存在很长时间。这时候需要有技术既能构建新的分组网络，同时也能用来实现传统电话网和新网络的融合。软交换是一种基于分组网技术的解决方案，它可以很好地解决这一问题。软交换可以实现的功能并不仅仅是长途的VOIP 电话/VOIP 网络电话。在数据业务日益增长的今天，传统的语音交换机不能承担大量的长时间的数据呼叫业务（比如拨号上网）。利用软交换技术可以实现Internet 业务卸载的功能，在拨号业务进入5 类交换机之前直接交移到ISP 的网络。软交换可以替代4 类汇接交换机。软交换还可以代替5 类交换机。5 类交换机的价格往往是新兴运营公司和业务提供者进入市场的一大障碍。而软交换的价格便宜，并可以提供更丰富的业务。软交换设备需要多种的媒体网关和信令网关在下层予以支持，软交换（或者叫做呼叫服务器）负责基本的呼叫控制工作。通过软交换提供的开放接口，电信运营商在增添新服务方面非常方便，并可以利用第三方的软件开发者的力量不断为网络增添新的服务。一些软交换领域的厂商表示，采用这一技术将成倍地缩短新业务的推出时间。VOIP 电话/VOIP 网络电话实现的速度和业务的丰富程度应该远远超过传统电话网。从现在的情况看，有两种方法可以实现VOIP 电话/VOIP 网络电话的增值业务或者说是智能网的业务。一种是依照智能网的体系结构，利用像PINT 等协议实现PSTN 网和VOIP 电话/VOIP 网络电话网智能业务的互通。一种就像今天的Internet 一样，通过开放的接口，不断地增加新的应用服务器，来增添应用。当然在标准化方面，也要做很多的工作，国内已经开始制定VOIP 电话/VOIP 网络电话补充业务的相关标准了。VOIP 电话/VOIP 网络电话以其低廉的长途电话费受到人们的欢迎,得到了快速发展, 我们有理由相信无论是国外还是在国内,作为给用户提供的一种选择, VOIP 电话/VOIP 网络电话业务必将得到迅猛发展。

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