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IP电话的技术是如何实现的，IP电话通话原理详解利用IP电话通话的原理是什么?如果你经常拨打长途电话,你就在不知道IP电话是什么的情况下使用它了。
IP电话,在工业中被称为VoIP(网络协议通话),是通过一条数据网络来通话。
虽然你可能听说过VoIP,但是你大概不知道有许多传统电话公司已经在用该技术来连接它们的区域办公室了。
打电话电话网络目前依靠的是一种被称为线路转接的系统。
一般来说,当双方在通话时,该连接会在通话期间一直保持着,直到通话结束。
由于你是在连接两个方向上的两个点,所以该连接就形成了电路。
但在网络上,这种连接方式是不一样的。
如果你要保持与正在阅读的网页的持续连接,你的网络连接速度就会大幅降低。
与简单的发送和接收信息不同,两台处于连接状态的电脑会在全部通话时间中不断互相传输着数据,无论数据有用与否。
这样的系统不能算是有效的系统。
为了取代这种系统,数据网络利用一种被称为包交换技术的信息交换方式。
包交换技术线路转接技术使连接开启并保持连接,而包交换技术只开启连接并维持到它从一个系统发送完一个小块的数据,也就是一个包,到另一个系统为止。
这个过程中都发生了以下事情:发送方电脑将数据分割成一些小包,并在包上注明要发送到的网络位置。
当接收方电脑收到这些包后,便将其组合起来,形成原始文件。
打电话包交换技术是非常有效的。
它能最大限度地减少维持两个系统连接所用的时间,这样就减少了网络的荷载。
它还能将正在通信的两台电脑解放出来,使它们同时还能够接受来自其他电脑的信息。
VoIP技术就采用了这种包交换方式,这是因为它比线路转接系统有更多优势。
例如,包交换方式允许同时有几个通话的电话占据着网络空间,而线路转接系统则只允许有一个通话占据着网络空间。
使用PSTN(公共交换电话网)技术,一个10分钟的电话需要定制整整10分钟的传输时间,其流量为每分钟128K字节。
而利用VoIP技术,相同时间的电话只需3.5分钟的传输时间,其流量也仅为每分钟64K字节。
了解IP话机，从SIP协议说起2019-08-22IP电话，俗称桌面固话，桌面话机，是利用互联网或IP技术进行联通的新型电话通讯。
随着全球互联的趋势与网络布局范围延伸之广，跨境通信的需求暴增，IP电话多被应用于远距离长途通信过程。
如具代表的亿联智能商务话机T58A，把普通电话机和语音网关二者结合起来，通过连网，能够拨打所有电话，同时内部电话是免费的。
并且拥有内置5G WIFI、27个触控记忆键，16个SIP帐号等更多强大功能。
SIP（Session Initiation Protocol 即初始会话协议）是IETF提出的基于文本编码的IP电话/多媒体会议协议。
用于建立、修改并且终止多媒体会话。
SIP协议可以用于发起会话，也可用于邀请成员加入已经用其他方式建立的会话。
其网络组件基本分为用户代理和网络服务器，其中的SIP用户代理作用为发起呼叫请求与相应呼叫请求。
SIP协议是基于文本的协议，类似于HTTP协议，实现方式简单、高效，并可以借鉴许多IP网络中基于文本的协议研究成果。
并且SIP 协议具有可扩展强的特点，通过与其他协议的结合可以更容易地建立起很多新的增值服务。
一般SIP话机的呼叫流程可以分为：注册流程、注销流程、基本呼叫建立过程、会话更改流程、正常呼叫建立过程、被叫忙呼叫释放等。
而这个过程的实现，也是检验通信服务商研发水准的环节。
例如亿联SIP-T53W系列商务话机，用户无需手动配置和升级话机，只需上电联网，话机即可完成自动部署连接，全程简易流畅新体验。
SIP协议是会话的操作协议，指在应用层面用户之间的数据交换，SIP协议规定了建立、修改和终止多媒体会话的基本机制。
这些多媒体会话包括视频会议系统、远程教育、IP电话及其它相类似的应用。
在基于SIP协议的应用中，每一个会话可以是各种不同类型的应用内容，可以是普通的文本数据，也可以是经过数字化处理的音频、视频数据，还可以是诸如游戏等应用的数据，因此，SIP的应用具有巨大的灵活性和潜力空间。
IP电话解决方案概述IP电话（Internet Protocol Telephone）是一种通过互联网协议传输语音的通信方式。
传统的电话通信采用的是模拟信号传输，而IP电话则将语音数字化后，通过互联网进行传输，从而实现了更高质量的通信。
IP电话解决方案是为了满足企业通信需求而设计的一套集成解决方案，主要包括硬件设备和软件应用。
本文将介绍IP电话解决方案的基本原理、组成部分以及优势，并提供一些常见的IP电话解决方案供您参考。
基本原理IP电话解决方案基于互联网协议（IP），利用数据网络进行语音通信。
传统电话通信是通过模拟信号进行传输，而IP电话将语音信号数字化后，通过互联网传输语音数据包，再解密还原为语音信号。
整个过程可以简单分为以下几个步骤：1.语音采样：IP电话解决方案会将语音信号采样并转换为数字信号，一般采用每秒8000次的采样率。
2.数字信号压缩：通过压缩算法对数字信号进行压缩，减小数据包的大小，提高传输效率。
常用的压缩算法有G.711、G.726、G.729等。
3.数据包传输：将压缩后的语音数据包通过互联网传输至目标设备。
4.数据包解压缩：接收端将接收到的数据包进行解压缩，还原为原始的数字信号。
5.语音合成：将解压缩后的数字信号转换为模拟信号，通过扬声器发出声音。
基于以上原理，IP电话解决方案实现了高质量、低成本的语音通信。
组成部分一个典型的IP电话解决方案包括以下几个组成部分：IP电话终端IP电话终端是实现IP电话功能的硬件设备，一般包括麦克风、扬声器、呼叫按钮、显示屏等。
它可以连接到企业的局域网中，通过互联网与其他设备进行通信。
IP电话终端一般支持各种通信协议，如SIP（Session Initiation Protocol）、H.323等。
IP电话服务器IP电话服务器是整个IP电话解决方案的核心部分，它负责电话呼叫的管理、信号转换、用户认证等功能。
IP电话服务器通常运行在企业的服务器上，可以支持多个IP电话注册和呼叫转接。
1.简介SIP（Session Initiation Protocol）是一种用于实时通信的协议。
它被广泛应用于语音通话、视频会议、即时消息等领域。
SIP协议提供了一种机制，使得用户可以建立、修改和终止多媒体会话，同时允许参与者之间的媒体数据传输。
SIP协议的主要作用是在通信设备之间建立会话，包括语音通话、视频通话和多媒体会议等。
它定义了一套规则和消息格式，用于发起会话、管理会话状态以及传输媒体数据。
在实时通信中，SIP协议扮演着重要的角色。
它为用户提供了一种灵活且可扩展的方式来建立和管理通信会话。
通过SIP协议，用户可以轻松地与其他用户进行语音通话、视频通话或者发送即时消息。
SIP协议的重要性在于它的开放性和互操作性。
由于SIP是一个开放标准，各种通信设备和应用程序都可以通过实现SIP协议来实现互相之间的通信。
这种互操作性使得不同厂商和平台的设备可以无缝地进行通信，促进了实时通信的发展和普及。
总之，SIP协议在实时通信中发挥着关键的作用。
它通过定义会话的建立和管理方式，为用户提供了一种灵活、可扩展的通信方式，使得语音通话、视频通话和即时消息等应用成为可能。
其开放性和互操作性也为实时通信领域的发展做出了重要贡献。
2.SIP协议的基本原理SIP协议（Session Initiation Protocol）是一种基于文本的协议，用于建立和管理实时通信会话。
它采用了简单灵活的消息交换机制，允许参与者之间进行会话的发起、修改和终止。
SIP消息的格式SIP消息由文本行组成，每行以回车换行符（CRLF）结束。
常见的SIP消息有两种格式：请求消息和响应消息。
•请求消息：用于发起会话请求。
它包含请求行、头部字段和可选的消息体。
请求行指定了请求的方法（如INVITE、REGISTER、BYE等）和URI（统一资源标识符）。
•响应消息：用于回应请求消息。
它包含状态行、头部字段和可选的消息体。
状态行指定了响应的状态码（如200 OK、404Not Found等）和原因短语。
移动通信的IP电话系统移动通信技术的高速发展，使得人们可以随时随地进行语音通信。
传统的电话系统已经无法满足人们对通信质量和便捷性的需求。
IP电话系统应运而生，成为现代通信的重要一环。
一、IP电话系统的基本原理IP电话系统是一种基于互联网协议（IP）的语音通信系统。
它采用数字化的语音信号，通过互联网传输，实现实时通信。
其基本原理包括音频编码、数据封包、路由选择和语音解码等几个关键步骤。
1. 音频编码：IP电话系统将语音信号转换为数字化的码流，通过音频编码算法将语音数据进行压缩和编码，降低数据传输的带宽需求。
2. 数据封包：经过音频编码后的数据会被切割成小的数据包，每个数据包包含一定数量的码流和相关的控制信息。
通过封包对数据进行分段传输，确保数据的完整性和实时性。
3. 路由选择：IP电话系统通过路由选择算法，将数据包从源地址传输到目的地址。
这一过程涉及到网络的拓扑结构和路由表的维护等关键技术，以保证数据的有效传输。
4. 语音解码：接收方的IP电话终端接收到数据包后，进行解码和解压缩操作，将数字化的码流重新转换为语音信号，使用户能够听到清晰的语音。
二、IP电话系统的优势移动通信的IP电话系统相比传统电话系统具有以下几个明显的优势：1. 降低通信成本：IP电话系统利用互联网传输语音数据，无需额外付费，可以实现免费通话。
尤其是国际长途通话，费用显著减少。
2. 便捷性和灵活性：IP电话系统可以实现移动通信，用户只需要通过互联网接入点即可随时随地进行通话。
不再受到地理位置和固定电话线的限制。
3. 高音质通话：IP电话系统采用数字化的语音信号传输，能够保证通话质量清晰稳定，免去了传统电话线的杂音和质量差的问题。
4. 多媒体功能：IP电话系统支持音频、视频、传真等多媒体通信，用户可以更加丰富地进行沟通和交流。
5. 可扩展性和兼容性：IP电话系统采用开放标准，与其他通信系统和设备具有良好的兼容性。
同时，它也具备较强的可扩展性，可以根据用户需求进行功能增加和系统升级。
网络IP电话不仅具有成本低廉、网络资源利用率高等诸多优点，而且还可以进一步集成多媒体信息（包括语音、图像、数据等），以实现交互式的实时通信等，具有很大的发展潜力，且有逐渐取代传统PSTN 电话的趋势，成为NGN（Next General Network）中语音信息传输的主要形式。
目前构建IP电话系统结构的信令协议主要有H.323协议和SIP协议，二者完全平行，互不兼容。
H.323协议是为多媒体会议系统而提出的。
该协议采用传统电信网络繁琐的信令概念，非常庞大，无论从实现技术手段，还是使用和管理方法上都十分复杂。
而SIP协议则是以现有的Internet协议为基础来构架IP电话业务网的应用层协议。
它将网络设备的复杂性推向网络边缘，支持单播、多播通信、名称映射和重定向业务，还支持类似呼叫转发、呼叫拒绝等电信业务的实现以及支持用户移动性。
与H.323相比，SIP更适用于智能用户终端，使用更加灵活，掌握更加容易。
鉴于此，本文提出了一种客户机－服务器模式的符合SIP协议规范的IP电话系统设计实现方案。
该系统具有以下特点：（1）它采用IP－IP通信模式；（2）电话终端设备直接与用户机USB接口相连，可方便地实现与被叫者的文本、语音等数据的可靠传输；（3）系统包含完整的用户数据管理系统和网络通话管理控制系统；（4）提供较高的QoS。
该系统充分利用SIP协议，提供了诸多增值服务，使得系统除具备普通电话的功能和业务外，还可以提供自主设置留言、来电过滤、跟踪呼叫等多种功能，适用于大中型企业集团或单位内部使用。
1、SIP协议概述总体来说，SIP协议支持多媒体通信中以下几个方面的功能：(1)用户定位：确定通信中终端的位置；(2)用户可用性：确定被叫方是否愿意参与通信；(3)性能协商：确定通信中所用媒体及媒体参数；(4)会话建立：呼叫双方会话参数的建立；(5)会话管理：包括会话转移和中止、会话参数变更、调用新业务等内容。
SIP协议是一个客户服务器协议，用于发起和管理用户间的会话。
sip协议原理分析及总结SIP协议学习总结1、SIP协议定义SIP（Session Initiation Protocol，即初始会话协议）是IETF提出的基于⽂本编码的IP电话/多媒体会议协议。
⽤于建⽴、修改并终⽌多媒体会话。
SIP 协议可⽤于发起会话，也可以⽤于邀请成员加⼊已经⽤其它⽅式建⽴的会话。
多媒体会话可以是点到点的话⾳通信或视频通信，也可以是多点参与的话⾳或视频会议等。
SIP协议透明地⽀持名字映射和重定向服务，便于实现ISDN，智能⽹以及个⼈移动业务。
SIP协议可以⽤多点控制单元（MCU）或全互连的⽅式代替组播发起多⽅呼叫。
与PSTN 相连的IP电话⽹关也可以⽤SIP协议来建⽴普通电话⽤户之间的呼叫。
SIP协议在IETF多媒体数据及控制体系协议栈结构的位置H.323SIP RTSP RSVP RTCPH.263 etc.RTP TCP UDPIPPPP Sonet AAL3/4AAL5ATM EthernetPPPV.34SIP协议⽀持多媒体通信的五个⽅⾯：◆⽤户定位：确定⽤于通信的终端系统；◆⽤户能⼒：确定通信媒体和媒体的使⽤参数；◆⽤户有效性：确定被叫加⼊通信的意愿；◆会话建⽴：建⽴主叫和被叫的呼叫参数；◆会话管理：包括呼叫转移和呼叫终⽌；SIP协议的结构SIP是⼀个分层的协议，也就是说SIP协议由⼀组相当⽆关的处理层次组成，这些层次之间只有松散的关系。
SIP最底层的是它的语法和编码层。
编码⽅式是采⽤扩展的Backus-Naur Form grammar (BNF范式)。
第⼆层是传输层。
它定义了⼀个客户端发送请求和接收应答的⽅式，以及⼀个服务器接收请求和发送应答的⽅式。
所有的SIP要素都包含⼀个通讯层。
第三层是事务层。
事务是SIP的基本组成部分。
⼀个事务是UAC向UAS发送的⼀个请求以及UAS向UAC发送的⼀系列应答。
事务层处理应⽤服务层的重发，匹配请求的应答，以及应⽤服务层的超时。
漫谈V oIP技术IP电话协议之SIP协议在介绍了H.323协议之后，就不得不说说SIP协议了。
SIP与H.323起源于不同的阵营，一个是互联网领域，一个通信领域。
SIP的开发目的就是方便在互联网上提供语音服务，现在已经成为NGN可能采用的关键性标准。
SIP（Session Initiation Protocal）称为会话初始协议，1999年由IETF （Internet Engineering Task Force）组织提出的，是一个在基于IP网络中，完成实时通信应用的一种信令协议。
会话是指用户之间的数据交换。
在基于SIP 的应用中，每一个会话可以是普通的文本数据，也可以是经过数字化处理的音频、视频数据，还可以是诸如电子游戏等应用的数据。
SIP充分借鉴了其他各种Internet协议，如HTTP（超文本传输协议）、SMTP （简单邮件传输协议）等；和这些协议一样，SIP也采用基于文本的编码方式，这也是SIP同IP语音和视讯通信领域现有标准相比最大的特点之一。
一、 SIP的体系结构SIP体系结构包括以下四个主要部件：用户代理(User Agent)：就是SIP终端，也可以说是SIP用户。
按功能分为两类：用户代理客户端(User Agent Client)，负责发起呼叫；用户代理服务器（User Agent Server），负责接受呼叫并做出响应。
代理服务器（Proxy Server）：可以当作一个客户端或者是一个服务器。
具有解析能力，负责接收用户代理发来的请求，根据网络策略将请求发给相应的服务器，并根据应答对用户做出响应，也可以将收到的消息改写后再发出。
重定向服务器（Redirect Server）：负责规划SIP呼叫路由。
它将获得的呼叫的下一跳地址信息告诉呼叫方，呼叫方由此地址直接向下一跳发出申请，而重定向服务器则退出这个呼叫控制过程。
注册服务器(Registar Server )：用来完成UAS的登录。
SIP协议的介绍与基本原理SIP（Session Initiation Protocol）是一种基于IP网络的通信协议，广泛用于设置、管理和终止多媒体会话，如语音通话、视频通话和即时消息。
SIP协议为呼叫控制、会话管理和媒体传输提供了标准化的框架。
SIP协议的基本原理如下：1.呼叫初始化：SIP协议通过发送INVITE消息来初始化会话呼叫。
INVITE消息包含了发起呼叫的源地址、目的地址、媒体格式和其他会话相关的信息。
2.呼叫信令：在会话开始后，SIP协议通过交换信令消息来协商媒体交换和会话的属性。
例如，通过发送和接收SDP（Session Description Protocol）消息，会话参与者可以协商音频和视频的编码格式、传输协议和传输端口等。
3.会话管理：SIP协议提供了一套机制来管理会话的生命周期。
例如，通过发送ACK（Acknowledgment）消息来确认双方之间交换的信令消息。
还可以使用BYE消息来终止会话。
4.重定向和代理：SIP协议支持通过重定向和代理来建立和终止会话。
重定向允许用户在呼叫过程中改变目标地址，而代理允许用户通过中间设备进行信令和媒体的转发。
5.注册和定位：SIP协议支持用户注册和位置定位服务。
用户可以通过发送REGISTER消息将其位置信息（如IP地址、用户名）注册到SIP服务器上，并由SIP服务器负责路由呼叫到目标用户。
SIP协议可以与其他协议（如RTP、RTCP、SDP等）结合使用，以实现多媒体会话的建立和传输。
它是一种开放标准协议，被广泛应用于IP电话、语音和视频会议、即时消息和在线多媒体通信等应用中。
总之，SIP协议是一种用于会话控制和管理的通信协议，为多媒体会话的建立和终止提供了标准化的框架，并通过信令和交换信息来协商会话的属性和属性。
基于ＳＩＰ协议系统的体系结构的研究作者：谢声时罗洋来源：《沿海企业与科技》2008年第10期［摘要］文章研究SIP系统的体系结构，并分析体系各组成部分的工作原理。
［关键词］SIP；会话；用户代理；代理服务器；重定向服务器；注册服务器［作者简介］谢声时，中国人民银行海口中心支行软件工程师，硕士研究生，研究方向：网络安全，海南海口，570105；罗洋，中国人民银行海口中心支行，硕士研究生，海南海口，570105［中图分类号］ TP31 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2008）10-0032-0002一、引言随着通信技术和IP技术的发展，语音通信已经不能完全满足社会和广大用户的需求，视频通信已经是下一代信息技术重要的发展方向。
IETF提出的SIP协议能满足社会和用户需求，它的标准是RFC3261。
SIP 是一个应用层控制协议，可以运行在TCP 、UDP等各种传输层协议之上；SIP协议不关心承载网络，它可以在ATM、帧中继等承载网中工作。
二、SIP系统基本组成SIP系统采用的是客户/服务器控制方式。
SIP系统由4种逻辑网元组成：用户代理（User Agent）、代理服务器（Proxy Server）、重定向服务器（Redirection Server）以及注册服务器。
根据需要，实际的物理实体可以包含一个或者多个逻辑网元。
定位服务器（Location Server）不是SIP元素，所以它和其他的SIP元素交互可以不用SIP协议。
图1描述了SIP系统的网络体系结构。
用户接入网络后首先要向注册服务器注册，注册信息写入定位服务器中。
当用户代理客户要发起呼叫时，它将呼叫请求消息发送给本域的出向代理服务器。
媒体描述信息以SDP（SessionDescriptionProtocol）的形式在SIP消息体中被封装并发送出去。
三、用户代理一个用户代理代表了一个终端系统，是sip系统中的端用户。
根据在会话中的功能分为两个部分：用户代理客户端(UAC)和用户代理服务器(UAS)，二者组成用户代理存在于用户终端中。
IP电话的原理结构IP电话的原理结构及其关键技术随着光网络的飞速进展和数字传输技术的应用，原来在数据通信网中被视为应用“瓶颈”的带宽和服务质量等问题一一得到解决，推动了IP 技术的飞速进展，带动各种应用向IP靠拢，IP电话（又称IP PHONE 或VoIP）业务确实是其中一个典型的应用。
一、IP电话的概念IP电话是一种利用Internet技术或网络进行语音通信的新业务。
从网络组织来看，目前比较流行的方式有两种：一种是利用Internet 网络进行的语音通信，我们称之为网络电话；另一种是利用IP技术，电信运行商之间通过专线点对点联结进行的语音通信，有人称之为经济电话或廉价电话。
两者比较，前者具有投资省，价格低等优势，但存在着无服务等级和全程通话质量不能保证等重要缺陷。
该方式多为计算机公司和数据网络服务公司所采纳。
后者相关于前者来讲投资较大，价格较高，但因其是专门用于电话通信的，因此有一定的服务等级，全程通话质量也有一定保证。
该方式多为电信运行商所采纳。
IP电话与传统电话具有明显区不。
首先，传统电话使用公众电话网作为语音传输的媒介；而IP电话则是将语音信号在公众电话网和Internet之间进行转换，对语音信号进行压缩封装，转换成IP包，同时，IP技术同意多个用户共用同一带宽资源，改变了传统电话由单个用户独占一个信道的方式，节约了用户使用单独信道的费用。
其次，由于技术和市场的推动，将语音转化成IP包的技术已变得更为有用、廉价，同时，IP电话的核心元件之一数字信号处理器的价格在下降，从而使电话费用大大降低，这一点在国际电话通信费用上尤为明显，这也是IP电话迅速进展的重要缘故。
二、IP电话的差不多原理IP电话（又称IP PHONE或VoIP）是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,其差不多原理是：通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理,然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包,通过IP网络把数据包传输到接收地,再把这些语音数据包串起来,通过解码解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而达到由IP网络传送语音的目的。
第五章SIP协议IP电话技术重点：熟悉SIP协议的IP电话结构难点：对SIP协议栈的了解和熟悉思考题目:1、SIP呼叫流程有多少种2、SDP/UDP协议的作用1、SIP协议概述IP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是由IETF提出的IP电话信令协议，它是在诸如SMTP（简单邮件传送协议）和HTTP（超文本传送协议）基础之上建立起来的，它用来建立，改变和终止基于IP网络的用户间的呼叫为了提供电话业务它还需要结合不同的标准和协议：特别是需要确保传输（RTP），与当前电话网络的信令互连，能够确保语音质量（RSVP），能够提供目录（LDAP），能够鉴权用户（RADIUS）等等。
SIP被描述为用来生成，修改和终结一个或多个参与者之间的会话。
这些会话包括因特网多媒体会议，因特网（或任何IP网络）电话呼叫和多媒体发布。
会话中的成员能够通过多播或单播联系的网络来通信。
SIP支持会话描述，它允许参与者在一组兼容媒体类型上达成一致。
它同时通过代理和重定向请求到用户当前位臵来支持用户移动性。
SIP不与任何特定的会议控制协议捆绑。
本质上，SIP提供以下功能：●名字翻译和用户定位：无论被呼叫方在哪里都确保呼叫达到被叫方。
执行任何描述信息到定位信息的映射。
确保呼叫（会话）的本质细节被支持。
●特征协商：它允许与呼叫有关的组（这可以是多方呼叫）在支持的特征上达成一致（注意：不是所有方都能够支持相同级别的特征）。
例如视频可以或不可以被支持。
总之，存在很多需要协商的范围。
●呼叫参与者管理：呼叫中参与者能够引入其它用户加入呼叫或取消到其它用户的连接。
此外，用户可以被转移或臵为呼叫保持。
●呼叫特征改变：用户应该能够改变呼叫过程中的呼叫特征。
例如，一呼叫可以被设臵为“voice-only”，但是在呼叫过程中，用户可以需要开启视频功能。
也就是说一个加入呼叫的第三方为了加入该呼叫可以开启不同的特征。
2、SIP协议实现机制SIP是一个分层结构的协议，这意味着它的行为根据一组平等独立的处理阶段来描述，每一阶段之间只是松耦合。
基于SIP协议的IP电话通信系统的组
成原理
基于SIP协议的IP电话通信系统的组成原理
类别：通信网络
摘要：介绍了一种基于SIP协议的IP电话通信系统的组成原理，给出了一种独立式IP电话设计方案。
该方案通过在S3C24lO微处理器上移植μC／0S-II操作系统来完成多任务管理，可使用一个RJ-45以太网接口直接连接Internet来实现和其他IP电话的通话。
0 引言IP电话以其通话费率低、方便集成和智能化等优势而得到了众多消费者的极大认可，并因此而对原有固定电话运营者的长途电话和国际电话业务造成了巨大冲击。
因此，随着以太网接口的直接入户，开发出一种带有RJ-45以太网接口并直接连入因特网，从而使使用更加方便的IP电话非常需要。
利用这种IP电话，用户可以直接拨叫远端的电话号码，并通过关守(gate keeper)把所拨的电话号码转换成远端IP电话的IP地址，从而建立通话连接。
事实上，新型IP电话终端已经可以直接把输入语音信号数字化，并按照G．728或G．729等一定的语音压缩编码算法来完成对输入语音信号的实时压缩，使带宽从64kbps降低到8kbps，从而大大提高了信道的利用率。
IP电话终端通常遵循SIP(或者H．323)协议，并通过网关(gate way)实现IP电话和普通电话的互通。
1 IP电话系统组成
IP电话通信的基本原理是利用数字通信技术来对语音信号进行数字压缩编码处理，然后按TCP／IP标准进行打包，再经过互联网络把数据包发送到接收地。
同时在接收端将这些语音数据包串起来。
再经过解码解压处理，以使其恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。
IP电话的基本组成原理如图1所示。
IP电话系统一般有机(IPPhone)、网关(Gateway)、多点控制单元MCU(MultipointControl Unit)和网闸(Gatekeeper)等四个基本组件。
其中机是IP电话的客户终端，多以硬件形式出现，它可以直接连接在IP网上，以便进行实时的语音或多媒体通信；网关是通过IP网络提供PHONE-TO-PHONE语音通信的关键设备。
是IP网络和PSTN／ISDN／PRX网络接口设备；多点控制单位(MCU)的功能在于利用IP网络实现多点通信，以使IP电话能够支持诸如网络会议这样一对多的通信；至于网闸，有时也称为网守或关守，主要用来提供对整个电话系统端点和呼叫的管理。
网闸的主要功能包括地址翻译、呼叫接纳控制、呼叫管理以及呼叫权限等。
在H．323建议中，网闸是一个可选部分，但是对于实际运行的局域网IP电话系统来说，网闸则是一个重要部件。
本系统中，网闸设立在IP地址的一个终端上。
通过网闸可对所有终端用户的姓名和IP地址进行统一登记和管理，并预先给每个终端用户分配一个类似电话分机的虚拟电话号码，以便其他终端用户进行呼叫。
主叫用户无需知道被叫用户终端的IP地址，只需要输入其对应的虚拟电话号码或真实姓名即可。
2 IP电话单机的硬件设计IP电话分为接收方和呼叫方。
发起通话请求的一端称为呼叫方，另一端为接收方。
根据不同的应用场景，呼叫方和接收方可
以调换角色，也就是说，任意一方都可以发起通话请求，呼叫方发起通话请求并输入接收方的IP地址，两方通过网络连接成功后，利用麦克风和听筒就可以进行谈话了。
IP通话的主要工作在机单机部分。
随着现在ARM微处理器技术的高度发达和日趋成熟，设计中选择了ARM9微处理器S3C2410和μC／
0S-II搭建平台来制作单机部分。
一般单机的基本工作框图如图2所示。
在图2中，CPU内核模块是搭建一个带CPU及存储器的工作核心。
其中的微处理器采用的就是三星公司的S3C2410(ARM920T)，Flash采用的是SST公司的SST39VFl60的NOR Flash，SDRAM则采用hynix公司的HY57V641620HG；以太网接口主要帮助CPU完成TCP／IP数据包的接收和发送。
本设计采用的RTL8019AS是一种全双工的即插即用型以太网控制器，它兼容RTL8019控制软件和NE2000 8bit或16bit的传输，并支持UTP、AUI、BNC和PNP自动检测模式，同时支持外接闪烁存储器读写操作以及I／0口地址的完全解码，此外，它还具有LED指示功能，其接口符合Ethernet2和E802．3、10Base5、lOBase2、10BaseT等标准。
系统中的显示模块采用一块普通数显LCD，主要用来完成电话号码的显示及一些本机工作状态的显示；键盘模块和EEPROM主要提供网络电话机的拨号键盘，以完成拨号和电话机的功能设置。
EEPROM 主要用于系统参数的设置和存储。
语音模块可选用飞利浦半导体公司的
UDAl341TS音频编解码器。
另外，系统中的上位机接口主要完成一些参数的设定和一些已经被记录的参数的读取。
3 系统软件设计软件方面的工作主要是驱动程序的编写、任务的划分和任务的编写等三个方面。
由于μC／OS-II基本上不提供API接口库或者需要额外购买，因此，中需要编写的主要驱动软件有包括TCP／IP、液晶驱动、EEPROM驱动、键盘驱动、IO驱动、USB 驱动等程序。
这些驱动程序的编写一般都有固定的模式和套路。
一般情况下，IP电话软件应包括完成语音通话所需的所有功能。
该软件按功能可划分为图3所示的四部分。
3．1 呼叫处理模块呼叫处理模块主要完成呼叫的建立与拆除功能。
呼叫控制可采用SIP协议建立会话。
呼叫建立过程通常是先由一个SIP终端向本地的代理服务器发出呼叫请求，本地的代理服务器则通过查询本地的重定向服务器来查找下一个代理服务器的地址，并向其转发呼叫请求。
当下一个代理服务器收到呼叫请求后，首先通过定向服务器查找被叫所在网络的代理服务器，然后向该代理服务器转发呼叫请求。
被叫所在网络的代理服务器确定被叫终端后，再向被叫终端转发呼叫请求。
最后由被叫终端应答，从而实现连接。
3．2 语音编码／解码模块虽然语音采集所得到的PCM编码数据能够提供较好的长途通信语音质量，但其速率往往过高，因而占用网络带宽资源过高。
为此，一般都需要对语音数据进一步压缩，以降低语音编码的速率。
这样，相应的，在接收端也就需要同样的解压算法来恢复原始语音数据。
编制这部分代码可采用现在比较成熟的语音编解码算法，并进行一定的改进，以提高语音通话质量。
3．3 数据封包／拆包模块数据封包／拆包软件模块主要对压缩编码后的语音数据进行打包，包括添加包头、时标和其他信息，以使其形成语音包。
在接收时。
则应进行相应的拆包，并提取语音压缩包。
3．4 数据传输模块该模块主要完成语音包的发送和接收。
因为把音频数据实时地传输给对方才是保证实时语音通信的关键。
所以，在考虑可靠性和实时性方面，更应注重速度和实时性。
故在选择协议时，可采用UDP协议，并在编程时使用对应的数据报套接字。
4 结束语IP电话通信系统是利用现有计算机网络资源组成的电话通信系统，它无需铺设电话
线和购置电话通信网络设备，故可节省大量建设电话网络的设备费、线路费和工程费用，可在不需要铺设电话线的情况下，方便地实现电话通信，增加电话用户，缩短安装工程周期，提高计算机网络资源的利用率，扩大电话的普及范围，同时可加大信息传递量，因而具有良好的社会和经济效益。
