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VoIP（Voice over IP）是基於IP分組交換網絡，通過對傳統的模擬語音信號進行數字化、壓縮、打包，封裝成幀等一係列處理，使得語音業務可以通過IP網進行承載。
廣義上講，VoIP是指在數據網絡上承載數據、語音、傳真和圖像等多媒體業務，而在狹義上即是指在IP上傳送語音業務。我們日常所說的IP電話就是VoIP的一項典型應用。
與傳統語音通信相比，VoIP通信的特點如表1所示。
表1 傳統語音通信和VoIP通信的比較
傳統語音通信 | VoIP通信 |
基於電路交換 | 基於包交換 |
物理連接。通話時，通話兩端獨占一條物理連接線路 | 虛擬連接。通話時，通話兩端之間可以共用一條物理連接線路 |
語音業務受通信規程、傳輸速率和編解碼方式的限製 | 可通過控製信令實現語音增值業務 |
通信成本高 | 通信成本低 |
對於傳統語音業務，從呼叫方到接收方的所有功能全部由PSTN完成。IP語音業務與之不同。
圖1 VoIP係統的基本構成
在圖1中，IP語音網關提供IP網絡和公用電話網（PSTN/ISDN）間的接口，用戶通過PSTN連接到IP語音網關，由IP語音網關負責將模擬信號轉換為數字信號並壓縮打包，使之成為可以在IP網絡上傳輸的分組語音信息，然後再經IP網絡傳送到被叫側IP語音網關，由被叫端的IP語音網關將分組語音數據包還原為可識別的模擬語音信號，並通過PSTN傳送給被叫電話終端，這樣就完成了一個完整的電話到電話的通信過程。在實際VoIP組網中，還可能需要用到GateKeeper（網守）和SIP的各種服務器，由它們來完成路由和訪問控製等功能。
FXS（Foreign Exchange Station）接口使用標準的RJ-11接口，通過電話線直接與普通電話機、傳真機等設備連接，通過Tip 和Ring 線的電平變化進行信令交互，提供振鈴、電壓和撥號音。
FXO（Foreign Exchange Office）即二線環路中繼，FXO接口使用RJ-11接口，通過電話線將本地呼叫連接到PSTN（Public Switched Telephony network，公共交換電話網）中心局或小型用戶交換機（PBX）。同樣也通過Tip和Ring線的電平變化進行信令交互。FXO端口的設備隻能與有FXS端口的設備相互連接。
E&M（Ear & Mouth，或recEive & transMit），PBX在M線上輸出信號（M即Mouth，由PBX發出），接收E線上的信號（E即Ear，由PBX收到）。因此，從帶有語音功能的路由器看來，路由器是接收PBX的M信號，向PBX發送E信號。
E&M接口使用RJ-48電話線，通常用來連接PBX。E&M接口的設備隻能與有E&M接口的設備相互連接。
E&M接口提供掛機/摘機信號，並使產生的幹擾最小。因為E&M接口不提供撥號音，故使用三種信令技術中的一個啟動撥號，這些信令技術是立即啟動（immediate）、延時啟動（delay）、閃斷啟動（wink）。
l 立即啟動：主叫側摘機，等待確定時間後向被叫側發送撥號地址信息，期間不檢測被叫側是否接收準備就緒，被叫側正常接收被叫信息後進行摘機應答。
圖2 立即啟動方式示意圖
l 延時啟動：主叫側摘機先占用中繼線路，被叫側（如對端PBX）也進入摘機狀態來響應主叫的摘機，並且一直處在摘機狀態直到準備好接收地址信息，此時被叫側PBX進入掛機狀態（此間隔就是延時撥號時間）。主叫側發送地址信息，被叫側PBX將此呼叫接續到用戶話機，雙方進入通話狀態。
圖3 延時啟動方式示意圖
l 閃斷啟動：主叫側摘機先占用中繼線路，被叫側（如對端PBX）處於掛機狀態直到接收到主叫側發來的連接信號，此時被叫側發送wink信號進行確認，並進入就緒狀態。當主叫側收到該wink信號就開始發送地址信息，被叫側將此呼叫接續到用戶話機，雙方進入通話狀態。
圖4 閃斷啟動方式示意圖
在一個完整的電話到電話的連接中，根據我們所在的位置不同（無論在主叫側還是在被叫側），可以把呼叫劃分成四段（call segment），每一段對應一個語音實體。
從圖5中可以看到，VoIP語音通信中用到兩種語音實體。
l POTS（Plain Old Telephone Service）語音實體，指普通電話業務，對應本地電話（或PSTN）側。POTS語音實體配置是在語音網關的語音用戶線與本地電話設備之間建立聯係。
l VoIP語音實體，是將電話號碼與IP地址進行對應，和POTS語音實體相比，VoIP語音實體對應IP側。
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