VoIP基本原理与常见设备1995年以色列V ocalTec公司所推出的Internet Phone，不然而V oIP网络电话的开端，也掀开了电信IP化的序幕。

人们从此不但能够享受到更廉价、甚至完全免费的通话及多媒体增值服务，电信业的服务内容及面貌也为之剧变。

一开始的网络电话是以软件的形式出现，同时仅限于PC to PC间的通话，换句话讲，人们只要分不在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。

随着宽频普及与有关网络技术的演进，网络电话也由单纯PC to PC的通话形式，进展出IP to PSTN（公共开关电话网络）、PSTN to IP、PSTN to PSTN及IP to IP等各种形式，因此他们的共通点，确实是以IP网络为传输媒介，如此一来，电信业长久以PSTN电路交换网网络为传输媒介的惯例及独占性也逐步被打破。

V oIP的原理、架构及要求由V oice over IP的字面意义，能够直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，因此V oIP确实是一种能够在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。

简单地讲，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据能够在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原先的语音讯号以供接听者接收。

进一步来讲，V oIP大致透过5道程序来互传语音讯号，第一是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前要紧是采纳ITU-T G.711语音编码标准来转换。

第二道程序则是将语音封包加以压缩，同时并添加址及操纵信息，如此便能够在第三时期中，也确实是传输IP封包时期，在浩渺的IP网络中查找到传送的目的端。

到了目的端，IP封包会进行译码还原的作业，最后并转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。

在一个差不多的V oIP架构之中，大致包含4个差不多元素：(1)媒体网关器（Media Gateway）：要紧扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。

(2)媒体网关操纵器（Media Gateway Controller）：又称为Gate Keeper 或Call Server。

要紧负责治理讯号传输与转换的工作。

(3)语音服务器：要紧提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。

(4)信号网关器（Signaling Gateway）：要紧工作是在交换过程中进行有关操纵，以决定通话建立与否，以及提供有关应用的增值服务。

尽管V oIP拥有许多优点，但绝不可能在短期内完全取代已有悠久历史并进展成熟的PSTN电路交换网，因此现时期两者势必会共存一段时刻。

为了要让两者间能相互沟通，势必要建立一个互通的接口及管道，而媒体网关器与网关治理器即扮演了中介的色角，因为他们具备将媒体数据流及I P封包转译成不同网络所支持的各类协议。

其运作原理是，媒体网关器先将语音转换为IP封包，然后交由媒体网关操纵器加以操纵治理，并决定IP封包在网络中的传送路径。

至于信号网关器则负责将SS7信号格式转换为IP封包。

网络电话若要走向符合企业级营运标准，必须达到以下几个差不多要求：1.服务品质（QoS）之保证：这是由PSTN过渡到V oIP、IP PBX取代PBX的最差不多要求。

所谓QoS确实是要保证达到语音传输的最低延迟率（400毫秒）及封包遗失率（5-8%），如此通话品质才能达到现今PSTN的差不多要求及水准，否则V oIP的推行将成咨询题。

2.99.9999％的高可用性（High Available；HA）：尽管网络电话已成今后的必定趋势，但与进展已久的PSTN相较，其成熟度、稳固度、可用性、可治理性，乃至可扩充性等方面，仍有待加大。

专门在电信级的高可用性上，V oIP必须像现今PSTN一样，达到6个9（99.9999%）的差不多标准。

目前V oIP是以负载平稳、路由备份等技术来解决这方面的要求及咨询题，总而言之，HA是V oIP必须达到的目标之一。

3.开放性及兼容性：传统PSTN是属封闭式架构，但IP网络则属开放式架构，现在V oIP的最大课题之一确实是如何在开放架构下，而能达到各家厂商V oIP产品或建设的互通与兼容，同时地造成各家产品在整合测试及验证上的困难度。

目前的解决方法是透过国际电信组织持续拟定及修改的标准协议，来达到不同产品间的兼容性咨询题，以及IP电话与传统电话的互通性。

4.可治理性与安全性咨询题：电信服务包罗万象，包括用户治理、异地漫游、可靠计费系统、认证授权等等，因此治理上专门复杂，V oIP营运商必须要有良好的治理工具及设备才能因应。

同时IP网络架构技术完全不同于过去的PSTN电路网，而且长久以来具开放性的IP网络一直有着极其严峻的安全性咨询题，因此这也形成网络电话今后进展上的重大障碍与首要解决的目标。

5.多媒体应用：与传统PSTN相比，网络电话今后进展上的最大特色及区不，可能就在多媒体的应用上。

在可预见的以后，V oIP将可提供交互式电子商务、呼叫中心、企业传真、多媒体视讯会议、智能代理等应用及服务。

过去，V oIP因为价格低廉而受到欢迎及注目，但多媒体应用才是V oIP 今后蓬勃进展的最大促因，也是各家主动参与的最大动力。

主宰V oIP走向的三大主流协定在浩渺的IP网络中要如何正确的查找到要通话的对方并建立对答，同时也能按照彼此资料的处理能力来传送语音数据，这中间必须藉由国际电信组织所拟定的标准协议才能达到。

现在，市面上的网络电话大致都会遵循H.323、MGCP及SIP等3种标准协议。

尽管目前产品仍以支持H.323为多，但SIP的支持将会成为今后主流。

1.H.323ITU-T 国际电联第16研究组第一在1996年通过H.323第一版的制定工作，同时并在1998年完成第二版协议的拟定。

原则上，该协议提供了基础网络（Packet Based Networks；PBN）架构上的多媒体通讯系统标准，并为IP网络上的多媒体通讯应用提供了技术基础。

H.323并不依靠于网络结构，而是独立于操作系统和硬件平台之上，支持多点功能、组播和频宽治理。

H.323具备相当的灵活性，可支持包含不同功能节点之间的视讯会议和不同网络之间的视讯会议。

H.323并不支持群播（Multicast）协议，只能采纳多点操纵单元（MC U）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，且建立呼叫的时刻也比较长。

只是H.323协议本身具有一些咨询题，例如采纳H.323协议的IP电话网络在接入端仍要通过当地的PSTN电路交换网。

而之后制定出的MGCP 等协议，目的即在于将H.323网关进行功能上的分解，也确实是划分成负责媒体流处理的媒体网关（MG），以及掌控呼叫建立与操纵的媒体网关操纵器（MGC）两个部分。

尽管现在微软的Windows Mesenger则已改采SIP标准，且SIP标准隐隐具有取代H.323的势头。

但目前仍有许多网络电话产品仍旧支持H.323协定。

2.SIP（Session Initiation Protocol）SIP是由IETF所制定，其特性几乎与H.323相反，原则上它是一种比较简单的会话初始化协议，也确实是只提供会话或呼叫的建立与操纵功能。

SIP协议可支持多媒体会议、远程教学及Internet电话等领域的应用。

SIP同时支持单点播送（Unicast）及群播功能，换句话讲，使用者能够随时加入一个已存在的视讯会议之中。

在网络OSI属性上，SIP属于应用层协议，因此可透过UDP或TCP协议进行传输。

SIP另一个重要特点确实是它属于一种基于文本的协议，采纳SIP规则资源定位语言描述（SIP Uniform Resource Locators），因此可方便地进行撰改或测试作业，因此比起H.323来讲，其灵活性与扩展性的表现较好。

SIP的URL甚至能够嵌入到Web页面或其它超文本连结之中，用户只需用鼠标一点即可发出呼叫。

因此与H.323相比，SIP具备了快速建立呼叫快与支持电话号码之传送等特点。

3.MGCP原则上，MGCP协定与前两者皆不同，H.323和SIP协议是专门针对网络电话及IP网络所提出的两套各自独立的标准，两者间并不兼容及互通。

反观MGCP协议，则与IP电话网络无关，而只牵涉到网关分解上的咨询题，也因为如此，该协议可同时适用于支持H.323或SIP协议的网络电话系统。

MGCP协议制定的要紧目的即在于将网关功能分解成负责媒体流处理的媒体网关（MG），以及掌控呼叫建立与操纵的媒体网关操纵器（MGC）两大部分。

同时MG在MGC的操纵下，实现跨网域的多媒体电信业务。

由于MGCP更加适应需要中央控管的通讯服务模式，因此更符合电信营运商的需求。

在大规模网络电话网中，集中控管是件专门重要的情况，透过MGCP则可利用MGC统一处理分发不同的服务给MG。

4.其它重要协议及技术除了上述3大协议之外，还有许多左右V oIP通话品质及传输效率的重要协议与技术。

在语音压缩编码技术方面，要紧有ITU-T定义的G.729、G. 723等技术，其中G.729提供了将原有64Kbit/s PSTN模拟语音，压缩到只有8Kbit/s，而同时符合不失真需求的能力。

在实时传输技术方面，目前网络电话要紧支持RTP传输协议。

RTP协议是一种能提供端点间语音数据实时传送的一种标准。

该协议的要紧工作在于提供时刻标签和不同数据流同步化操纵作业，收话端能够藉由RTP重组发话端的语音数据。

除此之外，在网络传输方面，尚包括了TCP、UDP、网关互联、路由选择、网络治理、安全认证及计费等有关技术。

V oIP各项产品及设备的类型和许多早期网络设备一样，V oIP最早是以软件的形状咨询世的，也确实是纯粹PC to PC功能的产品。

为了能贴近过去传统模拟电话的使用适应及体会，之后才慢慢有电话形状的产品显现。

关于企业而言，为了追求成本、语音及网络的整合、多媒体增值功能、更方便的集中式治理，而连续显现了V oIP网关、IP PBX或其它整合型的V oIP设备等解决方案。

以下就这几种类型的V oIP产品做一简单介绍。

1.V oIP软件V oIP软件不然而网络电话的原始形状，更是开启免费通话新世纪到来的开路先锋。

关于熟悉运算机及网络操作的人而言，只要发收双方运算机上安装V oIP软件，即可穿越因特网相互通话，这实在是件既奇异又方便的事。

更重要的是，透过V oIP软件，不论是当地PC to PC的对话，抑或跨国交谈都几乎免费，同时网上并有许多免费的V oIP软件提供下载，也因为如此，.V oIP才能紧紧锁住一样消费者乃至企业用户的目光。

但关于绝大多数的使用者而言，必须克服运算机软件安装及操作的门坎，还要安插耳机及麦克风，更要面对系统不稳固或当机的可能性，因此透过PC来打电话不然而件苦恼事，而且是一种与既有通话适应不符的惊奇行径。