網路發展之網路電話應用 一、 原始電話通訊介紹 我們所熟悉的電話通訊方式，一般來說有兩種。一種是有線的固定電話，另一種是無線的行動電話（這裡我將無線的座機電話看作固話的一種）。雖然這兩種電話通訊的方式不同，但是均在人們通訊生活中扮演著重要的角色，並且沒有孰優孰劣之分。 （一）、有線固定電話 作為電話通訊最早產生的一種方式，有線固話自產生至今雖然在技術上以及固話的外觀上有著較多的變化，但是有線電話通訊的基本原理依舊應用至今。 接下來，我用一個圖來說明一下有線固話通訊的原理，見圖1.1： 圖1.1 有線固話通訊原理圖 如上圖所示，使用者有線固話透過交換機連線，當然有許多交換機相互連線然後進行不同交換機所屬的有線固話之間的通訊，這裡為了簡便起見，我只畫了一個交換機。 實現有線固話通訊最為重要的5大功能依次：聲電和電聲轉換功能、摘機識別功能、傳送撥號訊號功能、響鈴功能、和交換機之間的電接續功能。可以這麼說，這5大功能連在一起便是整個有線固話的通訊過程。接下來，我透過一個例項來說明有線固話的整個通訊過程。 我們假設使用者A要和使用者B通 話，首先，使用者A需要做的便是撥號給B，於是A傳送撥號訊號給交換機，交換機之所以能和使用者固話通訊，原因是交換機提供48v（國家標準有線固話電壓）電 壓，透過電流與各有線固話進行聯絡。交換機接受到撥號訊號後，識別到有使用者A要撥打電話，就會檢視被撥叫的使用者B是否空閒，如果獲取到使用者B是空閒的，就 會向用戶B傳送響鈴訊號，於是使用者B聽到響鈴後就會進行進行與A通話，這樣透過交換機，使用者A和B建立一條專門的通訊通道，從而建立通話連線，A與B的通 話語音透過聲電荷電聲轉換功能從而得以傳遞，於是通話成功。 （二）、無線行動電話 無線行動電話，沒有特殊說明的話，以下我們所指的無線行動電話均是我們所常說的手機。作為有線固話之後的產物，無線行動電話因其可移動的特點也逐漸成為人們電話通訊的一種重要的方式。 對於無線移動的分類，我們可以按照無線行動電話通訊的方式分為：單工無線行動電話（當然單工可以根據其頻率的不同又可分為同頻單工和異頻單工）、雙工無線行動電話。對於單工與雙工的通訊方式分別如下兩圖所示 圖1.2 同頻單工通訊原理圖 圖1.3 雙工通訊原理圖 對於無線行動電話的通訊過程及應用的技術相比有線電話通訊方式要複雜的多，它包含了無線通訊技術的應用、移動通訊的多址接入技術（CDMA、TDMA 等）、移動通訊系統語音編碼技術、移動通訊系統的數字調製與解調技術、行動通訊的接續技術等。在這裡我只是將行動電話的通訊原理過程簡單的說明一下。移動 電話通訊方式原理如下圖所示： 圖1.4 行動電話通訊原理圖 對於每一臺行動電話我們稱之為MS(移動臺)，無論是同區域的(同一基站下的)MS，還是不同區域的MS之間通訊，都是要透過BTS(基站系統)來進行連線的，這也是行動電話與固話以及對講機的主要區別之一。 使用者A呼叫使用者B，首先使用者A 撥號給使用者B，透過BTS及BTC(基站控制系統)將呼叫訊號透明傳輸給MSC(程控交換機)，MSC接收到訊號後，就會對訊號進行分析，透過 MSISDN(在公共電話網交換網路編號計劃中唯一標識移動使用者號碼)號碼前幾位便可分析出號碼歸屬地，進而可以判定出被呼叫方B在哪個HLR(歸屬地位 置暫存器，該暫存器下存放著號碼資源及使用者資訊，是一個大型的資料庫)，在HLR DATABASE中包含了該號碼所屬的MSC,進而透過MSC來找到該歸屬下的使用者B，這樣使用者A和B之間便可以建立連線，進行通話了。 關於HLR DATABASE中的內容，我們可以參照NOKIA給出的原理圖，如下圖所示： 圖1.5 HLR DATABASE 結構圖 二、 網路電話（VOIP） 對於新 興的電話通訊方式，網路電話搭上了計算機網路發展黃金期的順風車，如雨後春筍般出現，例如：SKYPE、 UUCALL、 快門、易信、微會等等。對於網路電話最為直觀的理解便是將PSTN(公共交換電話系統)與Internet連線在一起，透過Internet傳遞PSTN 的語音資料。 VOIP 網路電話（又稱IP PHONE 或VoIP）是建立在IP 技術上的分組化、數字化傳輸技術,其基本原理是：透過語音壓縮演算法對語音資料進行壓縮編碼處理,然後把這些語音資料按IP等相關協議進行打包,經過IP 網路把資料包傳輸到接收地,再把這些語音資料包串起來,經過解碼解壓處理後,恢復成原來的語音訊號,從而達到由IP 網路傳送語音的目的。原理圖如圖2.1所示。 在網路電話的實現中GW(網路電話的閘道器)是最為關鍵的部分，可以這麼說網路電話的實現，正是在GW中解決了語音資料和數字資料之間的轉換，使得PSTN語音資料以計算機網路資料形式在Internet中傳遞，再將Internet網路資料轉成PSTN語音資料，建立語音通話。
網路發展之網路電話應用 一、 原始電話通訊介紹 我們所熟悉的電話通訊方式，一般來說有兩種。一種是有線的固定電話，另一種是無線的行動電話（這裡我將無線的座機電話看作固話的一種）。雖然這兩種電話通訊的方式不同，但是均在人們通訊生活中扮演著重要的角色，並且沒有孰優孰劣之分。 （一）、有線固定電話 作為電話通訊最早產生的一種方式，有線固話自產生至今雖然在技術上以及固話的外觀上有著較多的變化，但是有線電話通訊的基本原理依舊應用至今。 接下來，我用一個圖來說明一下有線固話通訊的原理，見圖1.1： 圖1.1 有線固話通訊原理圖 如上圖所示，使用者有線固話透過交換機連線，當然有許多交換機相互連線然後進行不同交換機所屬的有線固話之間的通訊，這裡為了簡便起見，我只畫了一個交換機。 實現有線固話通訊最為重要的5大功能依次：聲電和電聲轉換功能、摘機識別功能、傳送撥號訊號功能、響鈴功能、和交換機之間的電接續功能。可以這麼說，這5大功能連在一起便是整個有線固話的通訊過程。接下來，我透過一個例項來說明有線固話的整個通訊過程。 我們假設使用者A要和使用者B通 話，首先，使用者A需要做的便是撥號給B，於是A傳送撥號訊號給交換機，交換機之所以能和使用者固話通訊，原因是交換機提供48v（國家標準有線固話電壓）電 壓，透過電流與各有線固話進行聯絡。交換機接受到撥號訊號後，識別到有使用者A要撥打電話，就會檢視被撥叫的使用者B是否空閒，如果獲取到使用者B是空閒的，就 會向用戶B傳送響鈴訊號，於是使用者B聽到響鈴後就會進行進行與A通話，這樣透過交換機，使用者A和B建立一條專門的通訊通道，從而建立通話連線，A與B的通 話語音透過聲電荷電聲轉換功能從而得以傳遞，於是通話成功。 （二）、無線行動電話 無線行動電話，沒有特殊說明的話，以下我們所指的無線行動電話均是我們所常說的手機。作為有線固話之後的產物，無線行動電話因其可移動的特點也逐漸成為人們電話通訊的一種重要的方式。 對於無線移動的分類，我們可以按照無線行動電話通訊的方式分為：單工無線行動電話（當然單工可以根據其頻率的不同又可分為同頻單工和異頻單工）、雙工無線行動電話。對於單工與雙工的通訊方式分別如下兩圖所示 圖1.2 同頻單工通訊原理圖 圖1.3 雙工通訊原理圖 對於無線行動電話的通訊過程及應用的技術相比有線電話通訊方式要複雜的多，它包含了無線通訊技術的應用、移動通訊的多址接入技術（CDMA、TDMA 等）、移動通訊系統語音編碼技術、移動通訊系統的數字調製與解調技術、行動通訊的接續技術等。在這裡我只是將行動電話的通訊原理過程簡單的說明一下。移動 電話通訊方式原理如下圖所示： 圖1.4 行動電話通訊原理圖 對於每一臺行動電話我們稱之為MS(移動臺)，無論是同區域的(同一基站下的)MS，還是不同區域的MS之間通訊，都是要透過BTS(基站系統)來進行連線的，這也是行動電話與固話以及對講機的主要區別之一。 使用者A呼叫使用者B，首先使用者A 撥號給使用者B，透過BTS及BTC(基站控制系統)將呼叫訊號透明傳輸給MSC(程控交換機)，MSC接收到訊號後，就會對訊號進行分析，透過 MSISDN(在公共電話網交換網路編號計劃中唯一標識移動使用者號碼)號碼前幾位便可分析出號碼歸屬地，進而可以判定出被呼叫方B在哪個HLR(歸屬地位 置暫存器，該暫存器下存放著號碼資源及使用者資訊，是一個大型的資料庫)，在HLR DATABASE中包含了該號碼所屬的MSC,進而透過MSC來找到該歸屬下的使用者B，這樣使用者A和B之間便可以建立連線，進行通話了。 關於HLR DATABASE中的內容，我們可以參照NOKIA給出的原理圖，如下圖所示： 圖1.5 HLR DATABASE 結構圖 二、 網路電話（VOIP） 對於新 興的電話通訊方式，網路電話搭上了計算機網路發展黃金期的順風車，如雨後春筍般出現，例如：SKYPE、 UUCALL、 快門、易信、微會等等。對於網路電話最為直觀的理解便是將PSTN(公共交換電話系統)與Internet連線在一起，透過Internet傳遞PSTN 的語音資料。 VOIP 網路電話（又稱IP PHONE 或VoIP）是建立在IP 技術上的分組化、數字化傳輸技術,其基本原理是：透過語音壓縮演算法對語音資料進行壓縮編碼處理,然後把這些語音資料按IP等相關協議進行打包,經過IP 網路把資料包傳輸到接收地,再把這些語音資料包串起來,經過解碼解壓處理後,恢復成原來的語音訊號,從而達到由IP 網路傳送語音的目的。原理圖如圖2.1所示。 在網路電話的實現中GW(網路電話的閘道器)是最為關鍵的部分，可以這麼說網路電話的實現，正是在GW中解決了語音資料和數字資料之間的轉換，使得PSTN語音資料以計算機網路資料形式在Internet中傳遞，再將Internet網路資料轉成PSTN語音資料，建立語音通話。