(最终稿) IP电话通话质量问题的研究与解决方案

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2024年4月5日发(作者：)

IP电话通话质量问题的研究与解决方案

（王瑶 2 09信科1班）

摘要：近年来，VoIp(Voice over Ip)技术及其业务的迅速发展，对传统的电信业务

造成了巨大的冲击。用IP网络代替昂贵的传统传输网络，从而大大的降低了通

信成本，节省了通话费用。因此在IP网络上开展语音业务已成为大势所趋，具

有不可限量的发展前途。但是作为一项新的系统工程，IP电话技术还有广阔的

研究空间。因此，提高IP电话的通话质量是当前急需解决的问题。本文介绍了

IP电话的发展及IP电话的基本理论，并就时延、抖动、丢包三方面对IP电话的

语音质量问题进行分析以及提高的途径。最后提出了一种分级预留带宽接纳策

略，以提高网络资源的利用率及接纳的公平性，并在其语音质量提出改进。

关键词：IP电话；语音通话质量；时延；抖动；丢包

引言

随着Internet的不断发展壮大，我国通信业的实力进一步加强，网络技术层

次也进一步提高，电信网络逐步向综合化、智能化、个人化发展，人们已不再满

足于传输语音信息，因特网已可以提供各种高速数据、多媒体通信、图像通信、

视频点播等业务。在市场需求和技术进步的推动下，新兴的IP电话技术应运而

生。

IP电话泛指在以IP为网络层协议的计算机网络中进行语音通信的系统，它

⑴

采用的技术统称为VoIP(Voice over IP)，即IP网络上传送话音。IP电话是通过

IP网络来实现话音业务传输的一种技术，自 1995 年以来得到了迅猛地发展，

目前已成为数据语音通信中最有竞争力的技术之一。它是建立在IP技术基础上

的分组化、数字化传输技术，其基本原理是通过语音压缩算法对语音进行压缩编

码处理，然后把这些语音数据按照IP等相关协议打包，然后经IP网络把数据包

传送到目的地，再经过一系列相反的操作还原出原始的语音数据，从而达到由IP

网络传送语音的目的。

IP电话的优势是提高了实时话音通信的带宽使用效率，在许多情况下甚至

提高到了十倍。它能够建立新的服务，包括网络呼叫中心、 远程通信等。它还

可以同现有的 PSTN 专线和拨号线路、 企业局域网 (LAN)以及 Internet 等连

⑵

接使用。随着IP电话的不断发展，其所占有的市场越来越大。但是IP电话的

语音质量仍然是一个重要的问题。

正文

IP电话的语音通话质量一直是人们非常关注的问题。由于在IP网络中采用

的是尽力而为的传输机制，并不能保证数据的可靠传输，处于发展初期的口电话

的通话质量是比不过传统电话的通话质量的。但是由于IP电话的费率远远低于

传统电话，人们在目前这个阶段还可以接受这种服务质量。但是随着传统电信公

司为应对竞争而降低长途资费，IP电话的质量问题必会日益凸显出来。后起之

秀的IP电话要想在电话市场中赢得一席之地，甚至超过传统电话，它的通话质

量水平必须提升到一个较高的水准，最起码要与传统长话质量相接近，而其最终

的目标应该是达到甚至超过传统长话质量。因此，如何提高IP语音通信的质量

就成为当前IP电话领域的一个研究热点和难点。

1．IP电话网关

IP电话系统最重要的部分就是 IP电话网关(Gateway) ，它将普通电话机与

Internet 连接起来 ，起到了桥梁的作用。用户通过普通双音频电话机拨叫本地 IP

电话网关 ，然后根据语音提示再拨叫被叫电话的号码 ，网关将通过被叫号码找

到另一端网关的 IP地址。电话接通后 ， IP电话网关A即可将普通电话机送来

的语音信号经编码、 压缩后 ，根据对方网关的 IP地址 ，通过 Internet 实时

地传送到另一端的网关B 上 ，网关B 将网关A送出的数据再经解码、 解压后 ，

通过电话线将声音送到电话机上 ，完成了一次 IP电话的呼叫。

IP电话的基本工作原理是：在发送端，将输入的模拟语音信号经过采样、

量化、编码转换成数字形式的脉冲编码调制 (PCM)信号，再经过数据压缩后进

行分组、打包，然后在分组网上进行传输。在接收端，将到达的语音数据包进行

拆包、重组，再经过解压、解码等步骤恢复成话音信号，送至受话者，如图1

所示。

A／D 编码 封包

语音 数字信号

压缩信号 IP包

压缩

IP网络

语音

D／A

数字信号

解压

解码

压缩信号

拆包

IP包

图1

2．IP电话的通话质量

（1）影响话音质量的因素分析

IP网络采用的机制是尽力方式传送IP数据包，数据分组在分组网络中传输

时会由于网络的传输差错、语音处理、网络拥塞等原因造成分组丢失、传输时延

和时延抖动，使得用户听到的话音会出现不连贯甚至中断的现象，无法为对服务

质量要求很高的业务提供质量保证。下面就时延、抖动、丢包这三个因素对通话

⑷

质量的影响进行讨论。

时延：时延是指说话人开始说话到受话人听到所说内容的时间，时延对话音

通信的影响主要在于引入回声和交互性的丧失。ITU—U建议G．114和G．131

描述了时延参数对普通电话呼叫的影响”：正常情况下端到端时延大于25ms时，

或者虽然试验小于25ms，但回声水平非常大时，要加入回声抑制。当回声得到

充分抑制时，150ms以下的时延，对于大多数应用来说是可以接受的；150ms到

本文标签： 语音IP电话网络传输质量