VoIP電話

VoIP電話またはIP電話は、インターネットなどのIPネットワークを介して電話をかけたり送信したりするためにVoice over IP技術を使用します。^{[1]これは、従来の}公衆交換電話網（PSTN）を使用する標準的な電話とは対照的です。

デジタル IP ベースの電話サービスでは、セッション開始プロトコル(SIP)、スキニー クライアント制御プロトコル(SCCP)、その他のさまざまな独自プロトコルなどの制御プロトコルが使用されます。^{[引用が必要]}

VoIP電話は、単純なソフトウェア ベースのソフトフォンの場合もあれば、通常の電話やコードレス電話によく似た専用のハードウェア デバイスである場合もあります。従来の PSTN 電話は、アナログ電話アダプタ(ATA) を使用することで VoIP 電話として使用できます。

VoIP 電話またはアプリケーションには、名前や電話番号よりも覚えやすい電子メールのような連絡先 ID や、複数のアカウント間での連絡先リストの簡単な共有など、アナログ電話がサポートしていない多くの機能があります。一般的に、VoIP 電話の機能はSkypeやその他の PC ベースの電話サービスに準じています。これらのサービスはより豊富な機能セットを備えていますが、主流のオペレーティング システムの IP およびオーディオ サポートに依存しているため、遅延関連の問題が発生する可能性があります。

主流のオペレーティングシステムが適切なサービス品質(QoS) 保証を備えた音声アプリケーションでより優れたものとなり、5Gハンドオフ ( IEEE 802.21など) が無線通信事業者から利用可能になるにつれて、タブレットとスマートフォンが主要なインターフェースになりました。iPhone 、Android、および2012 年以降のBlackBerry電話で使用されるQNX OS は、VoIP パフォーマンスに幅広く対応しています。ワイヤレスの他に、通常は USB もサポートしますが、イーサネットまたはPower over Ethernetインターフェースはサポートしません。スマートフォンは、屋内でも屋外でも動作し、基地局/プロトコルを簡単に切り替えることができるため、主要な VoIP 電話になりました。これは、より高いアクセスコストと通話の明瞭性、およびユーザー固有のその他の要素を受け入れることで実現しています。したがって、PoE/USB VoIP 電話は、従来のビジネスオフィスを除いて、過渡的なデバイスの役割に追いやられ、デスクフォンとして今でも広く使用されています。

VoIP 電話は、ハードウェア コンポーネントとソフトウェア コンポーネントで構成されています。ソフトウェアには、TCP/IPネットワーク スタック、DHCPのクライアント実装、ドメイン ネーム システム(DNS) などの標準ネットワーク コンポーネントが必要です。さらに、セッション開始プロトコル(SIP)、H.323、Skinny Client Control Protocol (Cisco)、Skypeなどの VoIP シグナリング プロトコル スタックも必要です。メディア ストリームには、ほとんどの VoIP システムでリアルタイム トランスポート プロトコル(RTP) が使用されます。音声とメディアのエンコードには、オーディオの場合はG.711、GSM、iLBC、Speex、G.729、G.722、G.722.2 (AMR-WB)、その他のオーディオ コーデック、ビデオの場合はH.263、H.263+、H.264など、さまざまなコーデックを使用できます。ユーザー インターフェイス ソフトウェアは、ハードウェア コンポーネントの動作を制御し、ユーザー アクションに応答してディスプレイ画面にメッセージを表示することがあります。

VoIP 通信を有効にするには、SIP/RTP パケットを利用する必要があり、STUN クライアントは SIP/RTP パケットの管理を伴う VoIP 通信の主要コンポーネントになります。ネットワーク インターフェイス上のファイアウォールが SIP/RTP パケットをブロックすることがあるため、一部のSIPベースの VoIP 電話ではNAT 用セッション トラバーサル ユーティリティ(STUN) クライアントが使用されます。この場合、SIP パケットをあるネットワークから別のネットワークにルーティングできるようにするには、何らかの特別なメカニズムが必要です。一部の SIP 電話では、SIP/RTP パケットが 2 つの異なる IP ネットワークの境界を越えられるように STUN が使用されます。ネットワークの 1 つがプライベート IP アドレス範囲を使用し、もう 1 つがパブリック IP アドレス範囲にある場合、パケットは 2 つの SIP 要素間でルーティングできなくなります。Stun は、この境界越えを可能にするメカニズムです。NAT を越える代替メカニズムがあり、STUN はその 1 つにすぎません。接続している 2 つの SIP 電話が相互にルーティング可能であり、間にファイアウォールが存在しない場合は、STUN またはその他の NAT 越えメカニズムは必要ありません。

DHCP クライアント ソフトウェアは、デバイスの IP ネットワークへの接続を簡素化します。このソフトウェアは、ネットワークと VoIP サービスのパラメータを自動的に構成します。

ハードウェア全体は電話や携帯電話のように見えるかもしれません。VoIP電話には次のハードウェアコンポーネントがあります。

• ヘッドフォンとマイクを備えた受話器。ただし、電話機全体がこれらを含むハンドヘルドデバイスである場合を除く。
• スピーカーフォンとして機能するスピーカー
• 電話番号やテキストを入力するためのキーパッドまたはタッチパッド
• ユーザーの入力をフィードバックし、発信者IDやメッセージを表示するディスプレイハードウェア
• デバイスを制御する汎用マイクロプロセッサ（GPP）
• RTPメッセージを処理するための音声エンジンまたはデジタル信号プロセッサ（DSP）。一部のICメーカーはGPPとDSPを1つのチップで提供しています。
• ADおよびDAコンバーター：音声をデジタルデータに変換したり、その逆を行ったりする
• データネットワーク上でメッセージを送受信するためのイーサネットまたはワイヤレスネットワークハードウェア
• 電源 - バッテリーまたはDC/AC電源。一部のVoIP電話はPower over Ethernetから電力を供給されます。
• 一部のVoIP電話機には、電話機をPSTNに接続するためのRJ-11ポートが搭載されています。

ほとんどのスマートフォンを含め、SIP クライアント ソフトウェアがプリインストールされているか、IP テレフォニー クライアントを実行できるWi-Fi対応の携帯電話やPDAがいくつかあります。

アナログ電話アダプタは、従来のアナログ電話機を Voice-over-IP ネットワークに接続するためのインターフェイスを提供します。イーサネットポートを使用してインターネットまたはローカル エリア ネットワークに接続し、標準のアナログ電話機に対応できる標準 RJ11 インターフェイスを提供するジャックを備えています。

別のタイプのゲートウェイ デバイスは、単純なセルラー ベース ステーションとして機能します。通常の携帯電話をこのデバイスに接続して、VoIP 通話を行うことができます。ほとんどの国ではセルラー ベース ステーションを運用するにはライセンスが必要ですが、船舶や、使用されていない周波数で送信する低電力ゲートウェイが気付かれにくい遠隔地では、これらのデバイスが役立ちます。

一部の VoIP 電話機および ATA は、PSTN 電話回線を直接サポートします。

• 発信者ID表示
• 通話転送と通話保留
• 名前/ID を使用したダイヤル (クライアントに番号が保存されない点でスピード ダイヤルと異なります)
• ローカルに保存されたディレクトリとネットワークベースのディレクトリ
• 電話会議と多者通話
• コールパーク
• 通話ブロック機能。
• 複数の VoIP アカウントのサポート - 電話機は複数の VoIP サーバー/プロバイダーに登録できます。
  • アカウントは通常、電話機自体に設定され、記憶されます。より洗練された機能は、アカウント設定の動的なダウンロードです。これは「内線モビリティ」とも呼ばれます。この機能により、ユーザーのログインに基づいて、サーバーに保存されている設定を電話機にダウンロードできます。ユーザーが電話機にログインすると、その電話機がユーザーの内線になります。この機能には、通常、ユニファイドコミュニケーションのコンテキストで、クライアント（電話機）とサーバーの両方が必要です^[2]
• 安全な暗号化通信

ウィキメディア・コモンズには、 VoIP 電話に関連するメディアがあります。

• IP マルチメディア サブシステム(IMS)
• SIPソフトウェアのリスト
• メディア電話
• モバイルVoIP