基于IP的話音（VoIP，Voice over IP）通信業務，簡稱IP電話，是隨著IP技術的發展而出現的，它打破了話音只有經過傳統PSTN通信的限制，成為了一種新的話音通信業務。
一、VoIP業務的三個發展階段及特征
VoIP是最早規模應用的分組業務網絡，可以分為以下三個發展階段：1996年到1999年是VoIP發展的第一階段；1999年到2005年是VoIP發展的第二階段；從2005年開始是VoIP發展的第三個階段，目標是向NGN演進。各階段的主要特點如下表1所示，其中第三階段的十個特征也就是向NGN業務網演進過渡必須解決的十大問題。
二、IP電話的四種通信方式
由于傳統PSTN的廣泛存在性等歷史淵源，在相當長的一段時間內，新興的IP電話系統要充分發揮其優勢，就必須考慮與PSTN的互通問題。這就要求IP網與PSTN交換機之間配置IP電話網關，以實現媒體流與控制信令的互聯互通。這樣IP電話就有了四種通信方式，詳見下圖1。現分別介紹如下：
圖1：IP電話的四種通信方式
1、PC到PC：這是初期采用的一種方式，它以多媒體技術為基礎。它利用IP地址進行呼叫，通過語音壓縮、打包傳送方式，實現因特網上PC機之間的實時話音傳送，話音壓縮、編解碼和打包均通過PC上的處理器、聲卡、網卡等硬件資源完成，這種方式和公用電話通信有很大的差異，且限定在因特網內、所以有很大的局限性，僅適合于網絡愛好者個人使用不能作為公共電話服務的手段推廣使用。早期的Internet Phone就是此類產品的代表，如上圖1（a）。
2、電話到PC與PC到電話：對于電話到PC，或是PC到電話的情況，是由網關來完成IP地址與電話號碼的對應和翻譯，以及話音編解碼'和打包。作為主叫方的計算機必須上網，而被叫方使用普通的電話機即可。通話時，主叫方登錄到與對方電話網相連的IP電話網關服務器。、主叫方的呼叫信號通過Internet到達服務器后，自動轉接到被叫方的電話上。建立起鏈路后，雙方即可和普通電話一樣交談。運行軟件時，要預先登記用戶名、口令及對方的電話號碼。而且，要使用它，通常需預付一定的費用或提供信用卡號碼。見上圖1（b）。
欲進一步了解PC-Phone業務的請進入。
3、電話到電話：這種形式出觀的比較晚，是使用最簡便、最容易被人們接受的方式，也是技術背景最復雜的一種。如今，這種產品種類很多，實際性能差別也很大。其中最主要的形式是利用IP電話網關服務器進行通話。網關服務器一端與Internet相連，另一端與當地的公用電話網相連。用戶不需要申請Internet賬戶，打電活時，撥一個特殊電話號碼（引入號）即可連到服務器。直接輸人對方的電話號碼，服務器收到被叫號碼后，通過Internet與被叫方當地的相關服務器建立連接。對方服務器收到呼叫后立刻連通本地被叫電話號碼。見上圖1（c）。
從目前IP電話的規狀和發展趨勢看，基于IP電話網關服務器的IP電話技術對于用戶來說是最便捷的方式，是IP電話發展的最佳途經。在IP電話的技術實現過程中，主要采用了新的設備一電話網關服務器，使長途電話通信由傳統的電路交換發展到通過Internet的包交換方式，只要通過普通的電活機就可以使用Internet上提供的電話服務，用戶端操作和傳統電話一樣，非常符單和方便。
三、IP電話的基本實現過程
IP電話是建立在IP技術上的分組化、數字化傳輸技術，其基本通信實現過程如下：
1、語音的數字化：這是IP電話的第一步工作，如果用戶使用的是計算機，那么數字化就在計算機里進行了；如果用戶使用的是模擬電話，那么通過接人網絡將語音傳到數字交換設備上，然后在利用PCM之類的技術來對語音進行數字化。
2、數據壓縮：數據壓縮是用來排除沒用的信號，并對數字化后的語音信號進行壓縮（如果使用的是ISDN終端，通過ISDN作為接入，工作過程就從這一步開始）。這一步又分兩個階段：一是系統分析數字化后的信號，判斷信號里包含的是語音、噪聲還是語音空隙，然后丟掉噪聲和語音空隙信號，這要求系統具有判斷語音、噪聲和語音空隙信號的能力，并將噪聲和語音空隙信號丟掉而將語音發送出去。二是用復雜的算法將經過處理后的語音數字信號進行壓縮，CODEC（編解碼器）是這一過程的關鍵部件。
3、數據打包：信號（也可稱之為數據）被壓縮后，就需要對它進行打包，加進一些協議信息。在收集語音數據的處理過程中需要一些存儲時間（也稱時間延遲），因為將語音數據發送到IP網絡之前必須先收到一定數量的語音數據。在對信號進行編碼及壓縮過程中，也需要一定的時間來對數據進行存儲，從而也產生了一定的時間延遲。協議信息被加入包中是為了更好地保障完成數據的傳輸過程。例如，每個包需要包含一個目的地的地址信息，一個包的順序號（以防各個包不按序到達目的地），以及數據校驗信息。由于IP協議是為各種不同的網絡的互聯而設計的，與專用網相比它含有許多復雜的處理過程，它要求將一個包封裝到另外一個包中，而且數據在傳輸的過程中還要經過再打包、重尋址和重新封裝等過程。
4、解包及解壓縮：當每個包到達目的地主機（網關、服務器或用戶計算機終端）時，要檢查該包的序號并將其放到正確的位置，然后用一個解壓縮算法來盡量恢復原始信號數據，這時通過利用時鐘同步以及時延處理技術來填充由發送端處理過程中而導致的空缺。由于各個包在傳輸過程中經過了不同的路由，所以它們到達目的地的順序有很大差別。因此，接收端要將先到達的包放到緩沖存儲器里一段時間，等待后達到的包，等待時間的長短要根據網絡的擁塞情況而定。
5、語音恢復：目前，IP電話主要應用于Internet上，是Internet上的一個增值業務。由于Internet是一個開放的網絡，再者由于它的帶寬還不夠寬，尤其在網絡惡化的情況下，在傳輸過程中很大部分包會被丟失或被延遲傳送，這些丟棄、延遲和被破壞的包是導致語音質量下降的根本原因。按Internet傳統糾錯機制，接收端如果收到錯誤的數據包就將其丟棄并請求重傳，因此用戶最終收到的數據與原始發送的數據是完全一祥的。由于IP電話業務是一種對時間敏感的業務，即實時進行業務，不能使用重傳機制，需要專用的檢錯和糾錯機制來再造聲音和填補空隙，這就需要接收端存儲接收到的一定數量的語音數據，然后使用一種復雜的算法來“猜測”丟失包的內容，產生新的語音信息，從而提高了通信的質量。因此，接收端聽到的語音與發送端發出的語音并不完全一樣，其中一部分信息是由IP電話系統“再造”的。
四、VoIP系統的組成
欲了解VoIP系統組成的請進入。
五、IP電話與傳統電話的比較
IP電話與傳統電話相比較，有許多不相同的地方。語音傳輸的媒介是完全不同的，IP電話的傳輸媒介為Internet網絡，而傳統電話為公眾電話交換網。它們的交換方式也是完全不同的，IP電話運用的是分組交換技術，信息根據IP協議分成一個一個分組進行傳輸，每個分組上都有目的地址與分組序號，到目的地后再還原成原來的信號，而且分組可以沿不同的途徑到達目的地，而傳統電話用的是電路交換的方式，它沒有IP電話交換的這些功能。下表2總結了IP電話與傳統電話在不同方面的差別。
表2：IP電話與傳統電話的比較
從占用信道或帶寬上講，IP電話有信息才傳送，反之不傳送。這樣，其語音信息不占用固定信道，使用壓縮技術后，其話音信息可以壓縮到8Kbit/s，而傳統電話一般要占用64Kbit/s的固定信道，而且只要不掛機，傳統電話始終占用這一信道，所以IP電話的帶寬遠遠低于傳統電話。
從費用上講，IP電話的費用組成是“Internet通信資費+市內電話通話資費+IP電話相關設備費用”，由于Internet資費我國僅每分鐘6分6厘，市話費也相當便宜，加上IP電話所占帶寬比較低的原因，所以與傳統的國際長途電話費的成本比較相對較低，也有些國家或地區對傳統的國際長話要加收一定的稅金，所以，國際長話費相對較高。
從話音質量上講，IP電話相對傳統電話的語音質量較差，其中有帶寬、延遲等因素，尤其在網絡擁塞時，通話質量可能難以保證。
