VoIP的定义/发展情况/基本原理以及其应用
一、VOIP定义
VoIP即Voice Over IP，是把话音或传真转换成数据，然后与数据一起共享同一个IP网络（Internet互联网）。 由于话音和传真在Internet上免费搭乘了"顺风车"，所以点对点(网关---网关)国际或国内长途通讯是完全免费的。
IP网络可以是Internet、IPLC(国际专线)、无线网络等，只要是采用IP协议( Internet Protocol ) 就
可以了。VOIP系统就是把传统的电话网与互联网组合搭配在一起。
二、发展情况
国际VOIP/软交换行业的特点
欧美、日本是VOIP开始较早的国家，目前欧洲的VOIP已经影响到传统基础电信运营商的市场份额。SONUS、AVAYA、CISCO等公司的VOIP系统，被大量的客户使用。
尽管"互联网要担当起通讯大任"的声音不绝于耳，尽管存在已达百年的传统电话服务，在网络电话来势汹汹的挑战面前，已经显露出陈旧、乏味和呆板的疲态。可以肯定的是，在宽带接入日益增加的今天，将有越来越多公司推出网络电话服务，而VOIP技术与传统电话的竞争，也将在2005年达到白热化。
2004年底美国的家庭网络电话用户为100万户，预计今年网络电话用户可能增至三倍。日本现有490万户家庭安装了网络电话，韩国用户在电话号码前加拨070即可拨打网络电话。此外，美国有线网络电话用户大增，在2004年从少于5万用户增加至将近50万用户，大幅增长900%。预计这一增长趋势在2007年将达15%。 在欧洲，VOIP电话已经成为能够和传统PSTN分庭抗争的重要固定语音通信方式。
可以预见，未来的电信业务将呈现多元化格局。同样是话音业务，可能是PSTN网络（传统电话网）提供的，可能是Internet提供的，还可能是有线电视网络，甚至电力网、煤气管道网提供的。而用户的选择也将包括电脑与电脑、电脑与电话、电话与电话、电话与（智能）手机等通话方式。这一切，都是以IP为基础的通讯网络，而非传统通讯模式的电信服务。
国内VOIP/软交换行业的特点
中国的PSTN是"十月革命"，而VOIP则是典型的"农村包围城市"，虚拟运营商狼性十足，覆盖速度快，投入产品比高，灵活性好，但是受政策风险压力大。企业网、行业客户都在密切跟踪这个方向，NGN和3G并列成为国内通信行业的两大新的主题。
软交换厂家此起彼伏，大呼小叫，正是VOIP的春秋战国时代，军阀割据，小公司、大公司都在拼命挖掘市场，合纵、联横，倒闭、崛起，各种声音不绝于耳，网络上尽是煮酒论英雄。一些公司倒掉，一些公司异军突起，一些公司苦苦支撑，还有一些自得其乐，许多终端厂家价格战民不聊生；那边业内敌人树立技术壁垒，这边是盗版丛生。也有厂家摩拳擦掌，准备在这个行业取一桶金。
虚拟运营商痛并快乐着，大投资越来越大，小投资越来越小，有千元平台，也有百万大系统，有小农意识强烈的，也有志当存高远的，不一而同；有人做事谨慎小心，以防随时被洗牌，有人正在搜罗大把资金向里投入。各种平台、各种协议，没有哪家对自己的平台满意，没有哪家不抱怨厂家的产品质量。
运营商隔岸观火，利益面前，时而搞些"封堵"的把戏，却是魔高一尺，道高一丈，分不清哪个是魔，哪个是道。运营商终将明白，趋势如此，扬汤止沸也无济于事。优良资本正春潮涌动，在目前的运营市场已经开始有他们的声音。一些大个的虚拟运营商，已经达到几千万分钟的话务量，足以和基础运营商对等谈判，拿到的价位也越来越低。
及时通信软件已经遍布每台计算机上，大家上班都开着SKYPE、MSN、QQ、泡泡，这些运营公司等待着终将一天，他们成为全球最大的运营商。
总之是几家欢喜几家愁，一派繁荣昌盛，一边是火焰，一边是海水。
众多厂家觊觎行业市场，行业用户也在积极跟踪这个市场。目前中国的软交换厂家已经完全有技术实力拿出完善的、可运营、可管理的软交换总体解决方案和全套产品，供行业企业使用。VVOIP、NGeN，……，概念层出不穷，说的都是一个道理，VOIP是大势所趋，历史必然。
未来发展潮流
语音和综合业务IP化是不可逆转的历史潮流，是大趋势。整个语音IP话，everything over IP正在实现。SKYPE等新技术新概念新的增值服务提供商的介入，将会把VOIP带到前所未有的崭新时代。
VoIP语音业务目前在国际上的运用已足见规模，国内业务市场更是前景广阔。可是，在中国VoIP运营仍然很难。虽然NGN炒得很火热，在基础电信运营商中也已有部分建设，但大半是闲置的，所谓NGN业务在电信业务中所占的比重仍然很少，业务开拓能力很差，原因有多方面。有运维体系和业务队伍需重建的原因，有技术理解力的原因，有终端成本的原因，有网络互通问题，也有VoIP语音QOS先天缺陷的原因，更有业务合法性争议的原因。
事实表明，VoIP软交换技术是一项革命性技术，增值业务更趋向网络化，不能以传统电信的思维和运营去经营业务，有障碍需要有新生的力量去推动，业务繁荣需要实力强劲的经营实体参与虚拟运营，这股力量目前还很弱。VoIP技术的含金量只有在大规模商用的进程中才能得到真正的考验和验证，同时不断发展和演进，只有在真正大规模的VoIP运营业务中才能体现真正意义上的技术价值。
三、基本原理及其应用
1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，不但是VoIP网络电话的开端，也揭开了电信IP化的序幕。人们从此不但可以享受到更便宜、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呈现，同时仅限于PC to PC间的通话，换句话说，人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频普及与相关网络技术的演进，网络电话也由单纯PC to PC的通话形式，发展出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，当然他们的共通点，就是以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渐被打破。
VoIP的原理、架构及要求
由Voice over IP的字面意义，可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，所以VoIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。
进一步来说，VoIP大致透过5道程序来互传语音讯号，首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前主要是采用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，同时并添加址及控制信息，如此便可以在第三阶段中，也就是传输IP封包阶段，在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。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。
在一个基本的VoIP架构之中，大致包含4个基本元素：
媒体网关器（Media Gateway）：主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。
媒体网关控制器（Media Gateway Controller）：又称为Gate Keeper或Call Server。主要负责管理讯号传输与转换的工作。
语音服务器：主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。
信号网关器（Signaling Gateway）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。
虽然VoIP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发展成熟的PSTN电路交换网，所以现阶段两者势必会共存一段时间。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管理器即扮演了中介的色角，因为他们具备将媒体数据流及IP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，然后交由媒体网关控制器加以控制管理，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，必须达到以下几个基本要求：
服务品质（QoS）之保证：这是由PSTN过渡到VoIP、IP PBX取代PBX的最基本要求。所谓QoS就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的基本要求及水准，否则VoIP的推行将成问题。
99.9999％的高可用性（High Available；HA）：虽然网络电话已成今后的必然趋势，但与发展已久的PSTN相较，其成熟度、稳定度、可用性、可管理性，乃至可扩充性等方面，仍有待加强。尤其在电信级的高可用性上，VoIP必须像现今PSTN一样，达到6个9（99.9999%）的基本标准。目前VoIP是以负载平衡、路由备份等技术来解决这方面的要求及问题，总而言之，HA是VoIP必须达到的目标之一。
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，如今VoIP的最大课题之一就是如何在开放架构下，而能达到各家厂商VoIP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不断拟定及修改的标准协议，来达到不同产品间的兼容性问题，以及IP电话与传统电话的互通性。
可管理性与安全性问题：电信服务包罗万象，包括用户管理、异地漫游、可靠计费系统、认证授权等等，所以管理上非常复杂，VoIP营运商必须要有良好的管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重的安全性问题，所以这也形成网络电话今后发展上的重大障碍与首要解决的目标。
多媒体应用：与传统PSTN相比，网络电话今后发展上的最大特色及区别，恐怕就在多媒体的应用上。在可预见的未来，VoIP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，VoIP因为价格低廉而受到欢迎及注目，但多媒体应用才是VoIP今后蓬勃发展的最大促因，也是各家积极参与的最大动力。
VoIP即Voice Over IP，是把话音或传真转换成数据，然后与数据一起共享同一个IP网络（Internet互联网）。 由于话音和传真在Internet上免费搭乘了"顺风车"，所以点对点(网关---网关)国际或国内长途通讯是完全免费的。
IP网络可以是Internet、IPLC(国际专线)、无线网络等，只要是采用IP协议( Internet Protocol ) 就
可以了。VOIP系统就是把传统的电话网与互联网组合搭配在一起。
二、发展情况
国际VOIP/软交换行业的特点
欧美、日本是VOIP开始较早的国家，目前欧洲的VOIP已经影响到传统基础电信运营商的市场份额。SONUS、AVAYA、CISCO等公司的VOIP系统，被大量的客户使用。
尽管"互联网要担当起通讯大任"的声音不绝于耳，尽管存在已达百年的传统电话服务，在网络电话来势汹汹的挑战面前，已经显露出陈旧、乏味和呆板的疲态。可以肯定的是，在宽带接入日益增加的今天，将有越来越多公司推出网络电话服务，而VOIP技术与传统电话的竞争，也将在2005年达到白热化。
2004年底美国的家庭网络电话用户为100万户，预计今年网络电话用户可能增至三倍。日本现有490万户家庭安装了网络电话，韩国用户在电话号码前加拨070即可拨打网络电话。此外，美国有线网络电话用户大增，在2004年从少于5万用户增加至将近50万用户，大幅增长900%。预计这一增长趋势在2007年将达15%。 在欧洲，VOIP电话已经成为能够和传统PSTN分庭抗争的重要固定语音通信方式。
可以预见，未来的电信业务将呈现多元化格局。同样是话音业务，可能是PSTN网络（传统电话网）提供的，可能是Internet提供的，还可能是有线电视网络，甚至电力网、煤气管道网提供的。而用户的选择也将包括电脑与电脑、电脑与电话、电话与电话、电话与（智能）手机等通话方式。这一切，都是以IP为基础的通讯网络，而非传统通讯模式的电信服务。
国内VOIP/软交换行业的特点
中国的PSTN是"十月革命"，而VOIP则是典型的"农村包围城市"，虚拟运营商狼性十足，覆盖速度快，投入产品比高，灵活性好，但是受政策风险压力大。企业网、行业客户都在密切跟踪这个方向，NGN和3G并列成为国内通信行业的两大新的主题。
软交换厂家此起彼伏，大呼小叫，正是VOIP的春秋战国时代，军阀割据，小公司、大公司都在拼命挖掘市场，合纵、联横，倒闭、崛起，各种声音不绝于耳，网络上尽是煮酒论英雄。一些公司倒掉，一些公司异军突起，一些公司苦苦支撑，还有一些自得其乐，许多终端厂家价格战民不聊生；那边业内敌人树立技术壁垒，这边是盗版丛生。也有厂家摩拳擦掌，准备在这个行业取一桶金。
虚拟运营商痛并快乐着，大投资越来越大，小投资越来越小，有千元平台，也有百万大系统，有小农意识强烈的，也有志当存高远的，不一而同；有人做事谨慎小心，以防随时被洗牌，有人正在搜罗大把资金向里投入。各种平台、各种协议，没有哪家对自己的平台满意，没有哪家不抱怨厂家的产品质量。
运营商隔岸观火，利益面前，时而搞些"封堵"的把戏，却是魔高一尺，道高一丈，分不清哪个是魔，哪个是道。运营商终将明白，趋势如此，扬汤止沸也无济于事。优良资本正春潮涌动，在目前的运营市场已经开始有他们的声音。一些大个的虚拟运营商，已经达到几千万分钟的话务量，足以和基础运营商对等谈判，拿到的价位也越来越低。
及时通信软件已经遍布每台计算机上，大家上班都开着SKYPE、MSN、QQ、泡泡，这些运营公司等待着终将一天，他们成为全球最大的运营商。
总之是几家欢喜几家愁，一派繁荣昌盛，一边是火焰，一边是海水。
众多厂家觊觎行业市场，行业用户也在积极跟踪这个市场。目前中国的软交换厂家已经完全有技术实力拿出完善的、可运营、可管理的软交换总体解决方案和全套产品，供行业企业使用。VVOIP、NGeN，……，概念层出不穷，说的都是一个道理，VOIP是大势所趋，历史必然。
未来发展潮流
语音和综合业务IP化是不可逆转的历史潮流，是大趋势。整个语音IP话，everything over IP正在实现。SKYPE等新技术新概念新的增值服务提供商的介入，将会把VOIP带到前所未有的崭新时代。
VoIP语音业务目前在国际上的运用已足见规模，国内业务市场更是前景广阔。可是，在中国VoIP运营仍然很难。虽然NGN炒得很火热，在基础电信运营商中也已有部分建设，但大半是闲置的，所谓NGN业务在电信业务中所占的比重仍然很少，业务开拓能力很差，原因有多方面。有运维体系和业务队伍需重建的原因，有技术理解力的原因，有终端成本的原因，有网络互通问题，也有VoIP语音QOS先天缺陷的原因，更有业务合法性争议的原因。
事实表明，VoIP软交换技术是一项革命性技术，增值业务更趋向网络化，不能以传统电信的思维和运营去经营业务，有障碍需要有新生的力量去推动，业务繁荣需要实力强劲的经营实体参与虚拟运营，这股力量目前还很弱。VoIP技术的含金量只有在大规模商用的进程中才能得到真正的考验和验证，同时不断发展和演进，只有在真正大规模的VoIP运营业务中才能体现真正意义上的技术价值。
三、基本原理及其应用
1995年以色列VocalTec公司所推出的Internet Phone，不但是VoIP网络电话的开端，也揭开了电信IP化的序幕。人们从此不但可以享受到更便宜、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呈现，同时仅限于PC to PC间的通话，换句话说，人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络电话软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频普及与相关网络技术的演进，网络电话也由单纯PC to PC的通话形式，发展出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，当然他们的共通点，就是以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渐被打破。
VoIP的原理、架构及要求
由Voice over IP的字面意义，可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，所以VoIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。
进一步来说，VoIP大致透过5道程序来互传语音讯号，首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前主要是采用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，同时并添加址及控制信息，如此便可以在第三阶段中，也就是传输IP封包阶段，在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。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。
在一个基本的VoIP架构之中，大致包含4个基本元素：
媒体网关器（Media Gateway）：主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。
媒体网关控制器（Media Gateway Controller）：又称为Gate Keeper或Call Server。主要负责管理讯号传输与转换的工作。
语音服务器：主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。
信号网关器（Signaling Gateway）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。
虽然VoIP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发展成熟的PSTN电路交换网，所以现阶段两者势必会共存一段时间。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管理器即扮演了中介的色角，因为他们具备将媒体数据流及IP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，然后交由媒体网关控制器加以控制管理，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，必须达到以下几个基本要求：
服务品质（QoS）之保证：这是由PSTN过渡到VoIP、IP PBX取代PBX的最基本要求。所谓QoS就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的基本要求及水准，否则VoIP的推行将成问题。
99.9999％的高可用性（High Available；HA）：虽然网络电话已成今后的必然趋势，但与发展已久的PSTN相较，其成熟度、稳定度、可用性、可管理性，乃至可扩充性等方面，仍有待加强。尤其在电信级的高可用性上，VoIP必须像现今PSTN一样，达到6个9（99.9999%）的基本标准。目前VoIP是以负载平衡、路由备份等技术来解决这方面的要求及问题，总而言之，HA是VoIP必须达到的目标之一。
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，如今VoIP的最大课题之一就是如何在开放架构下，而能达到各家厂商VoIP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不断拟定及修改的标准协议，来达到不同产品间的兼容性问题，以及IP电话与传统电话的互通性。
可管理性与安全性问题：电信服务包罗万象，包括用户管理、异地漫游、可靠计费系统、认证授权等等，所以管理上非常复杂，VoIP营运商必须要有良好的管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重的安全性问题，所以这也形成网络电话今后发展上的重大障碍与首要解决的目标。
多媒体应用：与传统PSTN相比，网络电话今后发展上的最大特色及区别，恐怕就在多媒体的应用上。在可预见的未来，VoIP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，VoIP因为价格低廉而受到欢迎及注目，但多媒体应用才是VoIP今后蓬勃发展的最大促因，也是各家积极参与的最大动力。