摘要：近年来，以IP业务为主的数据业务飞速增长，在这种趋势下，各国大力扩建IP网络，有效提高了Internet传送质量，反过来又促进了Internet业务的发展。Internet传送的内容已从单纯的数据业务进入到包含语音和图像在内的多媒体通信领域，传统的计算机网络和电信网络之间的分界线已经变得模糊，作为Internet进入电信服务的第一步，自然就是用户面最广的基于IP的分组话音通信，即IP电话。本文就IP电话在电力通信系统中的应用进行分析。
关键词：IP电话；电力通信系统；应用
1.1 什么是IP电话
IP电话是一种数字电话，是技术创新的一种通信服务业务。IP电话是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术，简单地说也就是：通过语音或/和图像压缩算法对语音或/和图像数据按相关标准协议进行压缩编码处理，然后把这些数据按IP等相关通信协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再把这些语音或/和图像数据包进行解码解压处理后，恢复成原来的语音或/和图像信号，从而达到由IP网络传送语音或/和图像的目的。
1.2 IP电话的基本原理
IP电话就是通过IP技术进行的语音交互和实时传送。但由于每个用户的网络带宽不同，为了保证语音传输质量，合理利用IP带宽资源，通常语音在传送之前先要对语音数据进行压缩处理。IP电话的通讯基本原理就是：通过语音的压缩算法对原始的语音数据进行压缩、编码，并且把这些压缩过的语音数据按实时传输的要求打包。然后把需要实时传送的数据包通过网络传输到目的地。最后将传送到目的地的语音数据包按原来时间次序进行串行化处理，并将数据包中的语音数据进行解压缩处理，恢复出原始的语音信号，实现在IP上实时双向传送语音的目的。
2 IP电话的发展历程
IP电话始于1995年，最初它只用于计算机之间的话音传输。通话双方须联入互联网，还须配备相应软件和多媒体设备才能通话。真正意义的IP电话出现于1996年3月，它通过网关将互联网与电话网结合起来，使用户能实现普通电话机间的通话。
最初的IP电话是个人计算机与个人计算机之间的通话。通话双方拥有电脑，并且可以上互联网，利用双方的电脑与调制解调器，再安装好声卡及相关软件，加上送话器和扬声器，双方约定时间同时上网，然后进行通话。在这一阶段，只能完成双方都知道对方网络地址及必须约定时间同时上网的点对点的通话，在普通的商务领域中就显得相当麻烦，因而，不能商用化或进入公众通信领域。
国际上许多大的电信公司又推出了普通电话与普通电话之间的通话，普通电话客户通过本地电话拨号上本地的互联网电话的网关（Gateway），输入帐号、密码，确认后键入被叫号码，这样本地与远端的网络电话通过网关透过Internet网络进行连接，远端的Internet网关通过当地的电话网呼叫被叫用户，从而完成普通电话客户之间的电话通信。作为网络电话的网关，一定要有专线与Internet网络相连，即是Internet网上的一台主机，目前双方的网关必须用相同一家公司的产品。
这种通过Internet网从普通电话——普通电话的通话方式就是人们通常讲的IP电话，也是目前发展得最快而且最有商用化前途的电话。
3 IP电话的缺点
3.1 IP交换引起的传输时延无法确定。
时延是影响IP电话质量的主要原因。由于现在的硬件处理和软件算法都非常优秀，语音压缩和解压还原只需要几十毫秒甚至更短时间；信息本身是以光速传输的，因而对语音应用时延亦可忽略不计；各种处理，如路由、排队等迟滞，则是造成IP传输时延的主要原因，归入以下服务质量（QoS）问题来讨论。
3.2 无法提供QoS保证，造成语音效果无法接受。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
在网络传输中，成千上万的分组包同时涌入一个路由节点，由于互联网IP业务遵循“尽力服务”的原则，以“先来先服务”的方式逐个处理。分组包在每个节点不得不排队等待被发送，并且包从源到目的地要经过十几“跳”，引起几十到几百毫秒的延迟。对语音传输而言，时延实在太大了。即使利用专用网，或者加大骨干网带宽，加强路由交换节点处理能力，还是无法彻底解决这个问题。
4 IP电话在电力系统调度通信网中的具体实现方法
4.1 IP电话电力调度系统网络拓扑结构
电力系统数字传输系统主要由SDH同步数字体系传输系统和ATM交换系统两层构成，各地区电力公司组建本地SDH传输系统，构建本地数字传输网络。地区电力公司与上级电力公司以及地区电力公司之间通过ATM交换系统构成电力信息网络。ATM交换系统具有两大优点：其一能提供多业务接口能力；其二为很好的升级性能。因此可灵活组建各类应用系统，例如生产自动化网络、会议电视网、企业信息网（MIS）、IP电话网、电力监控网等。
（1）IP电话电力调度系统交换机中心局IP电话调度交换系统如图4所示。中心局通过路由器与上级局和下级局进行通信，并通过路由器或者网关（由工控机兼作）与本地电话终端连接，终端设备可以直接接入电力通信网。模拟电话接口、语音压缩/解压缩在工控机之前完成，IP流协议处理（RTP、RTCP）、呼叫信令处理（SIP）、以太网接口、呼叫功能处理等工作在工控机上完成。
（2）基于IP电话的电力调度系统网络基于TCP/IP广域网络建立IP电力调度交换系统，其拓扑结构如图5所示。交换系统的核心是网络管理者，由其完成交换处理以及网络管理任务，并进行与其他对等网络或上一级交换系统网络的互联任务处理。IP系统的调度操作台采用计算机集成电话技术（CTI），以提供更为灵活多样的操作功能。
4.2 系统设备功能
（1）VoIP标准的选择目前，构建IP电话体系结构的标准有H.323建议和SIP协议两种。H.323是ITU的标准，以它为标准构建的IP电话网，能很容易地与传统PSTN电话网兼容。因此，H.323既适合构建电话到电话的通信网，也适合于电力系统调度通信网的IP电话。根据我国当前的VoIP发展实际情况及电力调度通信系统仍以PSTN为基础的现状，无论从系统的可扩展性和兼容性考虑，H.323协议均适合作为电力通信系统的IP电话协议。
（2）终端设备终端设备是一个IP电话客户终端，可以是软件（如Microsoft的Netmeeting）或是硬件（如专用的In ternetPhone）；也可以直接连接在IP网上进行实时语音通信，是IP网中直接与人打交道的设备，负责把声音转换成电信号，或把电信号转换成语音。由于终端设备支持H.323协议，因此又被称为H.323终端。
（3）网关网关（Gateway）是通过IP网络提供电话到电话IP语音通信的关键设备，是IP网络和PSTN/PBX/ISDN网络之间的接口设备。因此，网关的主要工作包括用户管理、通话管理和带宽管理。网关的主要功能有：1）具有IP网络接口和PSTN/PBX/ISDN交换机互联的功能；2）完成实时语音压缩，将64kbit/s的语音信号压缩成低码率语音信号；3）完成寻址和呼叫控制，由于IP电话网关支持H.323协议，因此它又被称为H.323网关。
结束语：
基于电力通信系统的IP电话通信系统的实现。与同类产品相比，系统操作简单，开发成本较低，可以提供和拔打普通电话一样的通话服务。相信不远的将来，电话的迅速发展，增值业务将是IP电话的一个重要组成部份，IP电话将最终超过传统电话而大放光彩
参考文献：
[1]我国IP电话的发展趋势探析[J].王鹏.民营科技.2014（02）
[2]IP电话技术的现代应用进展[J].姚煜，席军.信息通信，2015（5）
论文作者:曹绘,杨斌,王晓辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电话论文; 语音论文; 网关论文; 电力论文; 系统论文; 网络论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第35期论文;