1.基本概念

IP（簡稱VoIP，源自英語Voice overInternetProtocol；又名寬頻電話或網路電話）電話是一種通過網際網路或其他使用IP技術的網路，來實現新型的電話通訊。
VoIP（Voice over Internet Protocol）簡而言之就是將模擬訊號（Voice）數字化，以資料封包（Data Packet）的形式在IP網路(IP Network）上做實時傳遞。VoIP最大的優勢是能廣泛地採用Internet和全球IP互連的環境，提供比傳統業務更多、更好的服務。VoIP可以在IP網路上便宜的傳送語音、傳真、視訊、和資料等業務，如統一訊息業務、虛擬電話、虛擬語音/傳真郵箱、查號業務、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、電話視訊會議、電子商務、傳真儲存轉發和各種資訊的儲存轉發等。

2.VoIP的基本原理

VoIP的基本原理是通過語音的壓縮演算法對語音資料編碼進行壓縮處理，然後把這些語音資料按 TCP/IP 標準進行打包，經過 IP 網路把資料包送至接收地，再把這些語音資料包串起來，經過解壓處理後，恢復成原來的語音訊號，從而達到由網際網路傳送語音的目的。 IP 電話的核心與關鍵裝置是 IP 閘道器，它把各地區電話區號對映為相應的地區閘道器 IP 地址。這些資訊存放在一個數據庫中，資料接續處理軟體將完成呼叫處理、數字語音打包、路由管理等功能。 在使用者撥打長途電話時，閘道器根據電話區號資料庫資料，確定相應閘道器的 IP 地址，並將此 IP 地址加入IP 資料包中，同時選擇最佳路由，以減少傳輸延時， IP 資料包經 Internet 到達目的地的閘道器。在一些 Internet 尚未延伸到或暫時未設立閘道器的地區，可設定路由，由最近的閘道器通過長途電話網轉接，實現通訊業務。

3.IP電話的基本組成

IP電話系統由四個基本元件：終端裝置、閘道器、網守和多點接入控制單元MCC。
1)終端裝置是一個IP電話客戶終端，能直接連線在IP網上進行實時的語音或多媒體通訊。
2)閘道器是通過IP網路提供語音通訊的關鍵裝置，是IP網路和電路交換網PSTN、ISDN/PBX/GSM之間的介面裝置，它完成語音壓縮(將64kbit/s的語音訊號壓縮成低位元速率語音訊號)及定址與呼叫控制，並具有將IP網路介面和電路交換網互聯的功能。
3)網守也稱網閘，是IP的網路管理者，負責使用者註冊、管理、計費等功能。
4)多點接入控制單元（MCU）的功能是在兩個使用者進行通訊時，完成使用者資料流的連線和語音資訊流的混合。同時他能利用IP網路實現多點通訊，使IP電話能夠支援網路會議、視訊會議這樣的多點應用。

4.IP電話的特點

4.1.IP網路的優點
1)IP網傳輸交換
IP電話的傳輸媒介是iInternet網路，IP電話在傳輸過程中，資訊根據IP協議被一個一個分組進行傳輸，每個分組上都有目的地址與分組序號，分組可以沿著不同的路徑到達目的地。在目的地將分組重新組成原來的訊號。但傳統電話採用電路交換方式，語音資訊從傳送端開始到接收端始終沿著唯一的路徑順序傳輸，不具有靈活性。
2)語音壓縮技術成熟
傳統電話一般採用64kb/s的語音編碼速率，而IP電話使用的壓縮技術可以將語音資訊壓縮到10kb/s以下，佔用的頻寬的傳統頻寬的1/8。
3)IP電話佔用頻寬低，利用率高
傳統電話給每一個成功地呼叫都提供64kb/s的固定通道，只要不掛機，即使沒有人說話沒有語音資訊傳輸的情況下，這一通道始終不能被別的呼叫使用，IP電話的語音呼叫資訊不佔用固定的通道，只在有資訊的時候才傳送，而且採用語音壓縮技術，大大提高了頻寬的利用率。
4)承載業務多
IP網路比傳統電話提供的業務要多，它不但可以傳送語音資訊，而且可以傳送視訊、文字等。
5)語音通訊費用低廉
終端號碼具有可攜帶性。傳統電話有固定的地點、固定的號碼。IP電話沒有固定的地點和號碼，只要可以介入Internet網路就可以使用號碼實現語音通訊。
4.2.IP網路的缺點：
1)網路安全問題有待進一步解決。
2)服務質量無法完全保證。
3)難以實現傳統電話中基於位置的緊急電話服務，如報警。
4)管制政策的不確定性也給IP電話的投資和實施帶來風險。
5)終端的供電目前無法有局端提供，一旦使用者使用地點停電則無法實現通訊。

5.IP電話相關標準及關鍵技術

5.1.協議
目前h.232和sip（Session Initiation Protocol）協議是應用比較廣泛的兩個IP電話標準協議。
5.1.1.H.232協議：
H.232協議提供裝置之間、高層應用之間和提供商之間的互操作性，它不依賴與網路結構，獨立於作業系統和硬體平臺，支援多點功能、組播和頻寬管理。
5.1.2.SIP協議：
SIP協議是一個基於文字，而向Internet會議和電話的應用層簡單信令協議，可以建立、修改結束一個或幾個參與者的會議，包括Internet多媒體會議、Internet電話呼叫和多媒體分發等。

5.2.IP電話的關鍵技術
1)語音壓縮編碼技術:
IP電話主要採用的編碼技術是ITU-T批准的G.729標準，它可將經過取樣的64kbps語言壓縮到8kbps，且語音失真較小。
2)靜音抑制技術:
一段對話中60%是字和句子之間的停頓，除去這些停頓只保留語言部分，能節約傳輸的通道資源。所以在通話時會設定一個門限值，如果某個時間段內的語音訊號低於門限值，就認為是靜音，不進行處理和傳輸。靜音抑制技術的關鍵是門限值的選取，太大引起失真，太小又沒有效果。
3)語音優先技術:
在IP網路路由器中設定語音包的優先順序為最高，路由器一旦發現語音包就會將他們插入到IP包佇列的最前面優先發送。這樣的設定是為了保證IP電話通訊的語音質量。
4)回聲抵消技術:
IP分組語音在傳輸過程中需要經過多個路由器和閘道器，不可避免的存在時延，這會引起回聲和通話重疊，所以回聲抵消技術是非常必要的，目前主要有回聲抑制和回聲消除兩種方法。
5)丟包處理技術:
Internet網路往往有較高的丟包率，如果傳送過程中出現丟包，一般會採用重傳機制，但IP電話是實時傳送，重傳會嚴重損壞通話質量。目前解決的方法有兩類：一類是儘量避免或減少丟包，另一類是補償解碼時丟包造成的損失。
6)抖動抑制技術:
語音在傳輸過程中，不可避免產生網路延時和網路抖動（IP語音包在網路上傳輸時間的長短變化成為網路抖動），接收端收到後如果直接播放，可能會產生失真。因此要抑制抖動。目前常用的方法是包順序處理策略和快取播放策略。