——数字信号只有“1”和“0”两种状态,易于同噪声区分开,而且不易发生畸变。因此,全球的通信系统已转换为数字传输格式,称为脉冲编码调制 (PCM),PCM将模拟语音转换为数字格式。标准电话PCM使用8位代码和8000/秒采样频率,所以每一路电话占用64kb/s信道带宽,另一种称为 自适应微分P CM(ADPCM)的电话语音标准将语音转换为4位代码,因此仅占用32kb/s, ADPCM通常用于长途线路。
  ——正 是基于这样的技术,人们研制成功了第一代IP电话设备,利用计算机上的声卡语音采集原理,将64kb/s的模拟语音转换为ADPCM数字信号,在I nternet上实现计算机到计算机的初级 IP电话功能。这种系统由于主要是利用计算机来完成语音的压缩和控制,所以,一般只能实现一路话音的实时通信。例如,在PII233的计算机系统上多只 能完成4 个话路的语音通信。在这灰系统中,比较实用的IP电话系统有很多,如Vocaltec的IPhone、Microsoft的Netmeeting系统等。 第一代IP系统的研制成功,激起了人们对I P电话系统的极大兴趣,从而,推动了IP电话技术的应用研究,人们希望像一般电话系统一样来使用IP电话系统。

  
  2 实用阶段
  
   ——IP电话的第二个发展阶段是在第一个阶段的基础上的飞跃,它不但可以实现像PSTN系统一样使用IP电话系统进行通信,而且也可以实现大话务量的呼 叫。利用目前的P STN交换系统,进行IP电话的通信的阶段称为“实用阶段”。实用阶段的IP电话主要是一个网络接入设备,它完成数据网络传输和PSTN的转接功能。一个 实用的I P电话接入终端系统(我们称之为Gateway),一般包括五个部分:
  
  ——.建立和控制电话的接续、通话和拆线工作
  ——.语音压缩和数据编码处理
  ——.数据网络传输和控制:
  ——.系统维护部分
  ——.用户信息管理
  ——这类系统仍是组建在计算机系统上的,但它不是终端用户设备。所以,对一般用户来说,只需要一个电话机,即可实现IP通信。下面我们来研究各部分的功能及实现方法。
  
  2.1 建立和控制电话的接续、通话和拆线
  
  ——建立和控制电话的接续、通话和拆线是IP电话系统和PSTN的信息交换界面,也是目前的一般电话系统向Internet/Intranet转换的出入网关。这部分的工作主要是通过对电话卡(例如 E1卡)的编程控制来实现。
  
   ——由于E1卡可以接受PSTN信息,并去掉有关的信令,录制成为纯数字语音信号,所以,信令的转换工作基本上由E1卡来完成。但在一个完整的I P电话网关中,各个部件之间必须相互交流信息,协调工作。E1卡和语音压缩卡之间,语音压缩卡和网卡(NIC)之间,以及各部件和用户界面 之间,都需要充分的信息交换。这些信息的交换,可以通过状态机的行为来控制。

  
  2.2 电话的接续和拆线工作
  
  ——首先,由PSIN上的主叫用户A摘机,发端Capitel收到主叫用户的摘机信号后,向主叫用户送拨号音或)IVR(交互式语音应答)提示。主叫用户听到拨号音,开始拨号,将被叫号码送到 A端交换机Capitel。
  
   ——A端Capitel根据被叫号码选择IP地址和佳路径,并在选择好的路径上向B端Capitel发送通道占用信号,即由A端Capitel的出信 号占用B 端Capitel的入信号。然后由A端的Capitel将被叫号码送往B端的Capitel。(注:本系统以北京邮电通信设备厂的Capitel IP电话系统为例)。
  ——B端的Capitel根据被叫号码,将纯数字信号转化为PCM信号送到B端的PSTN上,接通被叫用户。被叫用 户摘机应答,并将摘机信号送到B 端的Capitel上,再由B端Capitel转发给A端 Capitel,双方开始通话。当通话结束时,若A端用户先挂机,则主叫用户向Capitel送复原或拆线信号,并由B端Capitel将此信号发送给B 端的PSTN;若B端用户先挂机,则B向A端Capitel送复原或拆线信号,一切复原。
  
  ——2.3 语音压缩的数据处理
  
   ——语音压缩主要是对语音信号进行压缩处理,常用的语音处理方法有:G.711、G.722、 G.729和G.723,这些压缩算法必须在硬件上处理完成,否则,不可能实现大话务量的呼叫任务。本部分可以利用程序来控制语言压缩卡,使它根据我们 的需要对语音信号进行实时的处理。当语音数据采集完成后,必须放人内存中,在采集的过程中。第一步必须采集无压缩的数字信号,然后经压缩处理后,按要求的 结构送到指定的内存,并在C PU的控制下,利用DSP中的算法,进行相应的数据压缩处理。经过压缩处理后的语音信号,再经过分组和编码,形成标准的数据包,然后将这些封包的数据按流 的形式送到网络中进行传输。
  
  ——2.4 数据编码处理
  
  ——数据编码处理是H.323模块所要完成的主要工作,它是涉及语音数据发送格式能否在互异系统上相互接收的关键,该协议于1996年5月2 8日由ITU公布,目前已广泛用于多媒体数据通信中,它是使用在综合业务数字网(ISDN)中的一个多媒体通信协议。
  ——具体的协议标准包括:H.255.0(呼叫处理协议),H.245(控制处理协议),H.261和 H.263(视频处理协议),T.12O(数据处理协议)。在IP电话系统中,这部分工作主要完成如下任务:
  ——.实时音频编码处理
  ——.控制协议
  ——.数据传输协议
  
  ——2.5—网关之间的数据交换
  
   ——网关之间的数据交换,是IP电话系统发展中十分重要又非常困难的技术。尽管IP电话生产厂家都声称他们的设备满足H.323标准协议的基本要求,但 在H .225和H.245及Q.931的具体处理过程中,每个厂家有各自的处理方法。IP电话的创始厂家Vocaltec和北京邮电通信设备厂的 Capitel IP交换机系统对比来说,这两家的产品都满足H.323的规范,但在H.323协议中G集的处理上却截然 不同,因为H.323中没有明确说明G集的处理方法。Vocaltec公司采用了三步的编码方式来进行H.323包的封装,而Capitel IP交换机系统则采用了中国标准的八步编码方式来进行H.323包的封装,这样,在两家的产品进行相互通信时,由于H.323包的封装方法不同,对收到的 H .323包的解释不同,出现了不兼容的情况。