VOIP 是VOICE OVER IP 的簡寫，即將語音業(yè)務通過IP網(wǎng)絡來進行承載之意，日常所說的IP 電話即是VOIP 的一種典型應用。VOIP 是主要通過語音分組來實現(xiàn)的，在VOIP 中，數(shù)字信號處理器（DSP）將語音信號封裝成幀并儲存在分組包中進行傳輸。從最早的INTELNET 電話到現(xiàn)在，得益于迅速發(fā)展的集成電路技術，使得DSP、CPU 的處理能力得到了極大的加強，推動了VOIP 業(yè)務的發(fā)展。

　　目前中南地區(qū)正在建設的FA36 傳輸網(wǎng)是為中南地區(qū)民航空管部門提供數(shù)據(jù)通信服務的基礎網(wǎng)絡平臺，是服務于民航的專用網(wǎng)絡。它以IP 交換技術為核心，通過FA36 設備的強大服務提供能力，它能夠?qū)Χ喾N業(yè)務提供支持，當然也包括VOIP 業(yè)務的支持。如何在其上布署VOIP 業(yè)務，成為了我們研究的問題。

　　1、VOIP 的基本原理

　　傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸寬帶為64 Kb/s.而VOIP 如前所述是以IP 分組交換網(wǎng)絡為傳輸平臺，對模擬的語音信號進行壓縮、打包等一系列的數(shù)字化處理，使之可以采用無連接的UDP 協(xié)議進行傳輸。就目前來說，大部分 VOIP 設備廠家所采用的都為ITU-T 建議的H.323協(xié)議族。圖1 所示就是路由器作為網(wǎng)關設備用來連接PSTN 網(wǎng)絡與IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的示意圖。

　　在圖1中，路由器通常作為網(wǎng)關設備用來連接PSTN 網(wǎng)絡與IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，用戶經(jīng)PSTN 設備連接IP 語音網(wǎng)關（路由器），在網(wǎng)關處將模擬語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行壓縮打包，讓它成為可以在IP 網(wǎng)絡上傳輸?shù)姆纸M語音數(shù)據(jù)。后經(jīng)IP 網(wǎng)絡傳遞至被叫端的IP 語音網(wǎng)關（路由器），在被叫端將IP 語音數(shù)據(jù)還原成可識別的模擬語音信號，經(jīng)PSTN 傳送至用戶電話終端。由于中繼控制和路由功能的需要，可能還會在中間加上網(wǎng)守設備（GK）�？偟膩碚f，VOIP 的傳輸過程可以具體分為以下幾個階段。

　　1.1 語音- 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

　　語音信號一般是模擬波形，通過IP 方式來傳輸語音，不管是實時應用業(yè)務還是非實時應用業(yè)務，首先要對語音信號進行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也就是對模擬語音信號進行8位或6位的量化，然后送入到緩沖存儲區(qū)中，緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇。許多低比特率的編碼器采取以幀為單位進行編碼。典型幀長為10~30ms.考慮傳輸過程中的代價，語間包通常由60、120或240ms的語音數(shù)據(jù)組成。數(shù)字化可以使用各種語音編碼方案來實現(xiàn)，目前采用的語音編碼標準主要有ITU-T G.711、G.729、G.723 等。源和目的地的語音編碼器必須實現(xiàn)相同的算法，這樣目的地的語音設備才能正確還原模擬語音信號。

　　1.2 原數(shù)據(jù)到IP 的轉(zhuǎn)換

　　一旦語音信號進行數(shù)字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進行壓縮編碼。大部分的編碼器都有特定的幀長，若一個編碼器使用15ms的幀，則把從第一來的60ms的包分成4幀，并按順序進行編碼。每個幀合120個語音樣點（抽樣率為8 kHz）。編碼后，將4個壓縮的幀合成一個壓縮的語音包送入網(wǎng)絡處理器。網(wǎng)絡處理器為語音添加包頭、時標和其他信息后，通過網(wǎng)絡傳送到另一端點。語音網(wǎng)絡簡單地建立通信端點之間的物理連接（一條線路），并在端點之間傳輸編碼的信號。IP 網(wǎng)絡不像電路交換網(wǎng)絡，它不形成連接，它要求把數(shù)據(jù)放在可變長的數(shù)據(jù)報或分組中，然后給每個數(shù)據(jù)報附帶尋址和控制信息，并通過網(wǎng)絡發(fā)送，一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。

　　1.3 傳送通道

　　在這個通道中，全部網(wǎng)絡被看成一個從輸入端接收語音包，然后在一定時間（t）內(nèi)將其傳送到網(wǎng)絡輸出端。t可以在某一范圍內(nèi)變化，反映了網(wǎng)絡傳輸中的抖動。網(wǎng)絡中的節(jié)點檢查每個IP 數(shù)據(jù)附帶的尋址信息，并使用這個信息把該數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上的下一站。網(wǎng)絡鏈路可以是支持IP 數(shù)據(jù)流的任何拓結構或訪問方法。

　　1.4 IP 包與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

　　目的地VOIP 設備接收這個IP 數(shù)據(jù)并開始處理。網(wǎng)絡級提供一個可變長度的緩沖器，用來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡產(chǎn)生的抖動。該緩沖器可容納許多語音包，用戶可以選擇緩沖器的大小。小的緩沖器產(chǎn)生延遲較小，但不能調(diào)節(jié)大的抖動。解碼器將經(jīng)編碼的語音包解壓縮后產(chǎn)生新的語音包，這個模塊也可以按幀進行操作，完全和解碼器的長度相同。若幀長度為15ms,使60ms的語音包被分成4幀，然后它們被解碼還原成60ms的語音數(shù)據(jù)流送入解碼緩沖器。在數(shù)據(jù)報的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數(shù)據(jù)，然后把這個原數(shù)據(jù)提供給解碼器。

　　1.5 數(shù)字語音到模擬語音的轉(zhuǎn)換

　　播放設備將緩沖器中的語音樣點取出送入聲音驅(qū)動設備，將其還原成可識別的模擬信號，經(jīng)用戶線路傳送到用戶終端。