1、Ip電話(huà)的實(shí)現方式
1、IP電話(huà)的實(shí)現方式
棗由于傳統PSTN的廣泛存在性等歷史淵源，在相當長(cháng)一段時(shí)間內，新興的IP電話(huà)系統要充分發(fā)揮其優(yōu)勢，就必須考慮與PSTN的互通問(wèn)題。這就要在IP網(wǎng)與PSTN交換機之間配置IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)，以實(shí)現媒體流與控制信令的互連互通。這樣IP電話(huà)就有了4種方式：電話(huà)到電話(huà)、電話(huà)到PC、PC到電話(huà)和PC到PC，如下圖所示。
a.電話(huà)到電話(huà)即普通電話(huà)經(jīng)過(guò)電話(huà)交換機連到IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)，用電話(huà)號碼穿過(guò)IP網(wǎng)進(jìn)行呼叫。發(fā)端網(wǎng)關(guān)鑒別主叫用戶(hù)，翻譯電話(huà)號碼/網(wǎng)關(guān)IP地址，發(fā)起IP電話(huà)呼叫，連接到最靠近被叫的網(wǎng)關(guān)，并完成話(huà)音編碼和打包。收端的網(wǎng)關(guān)實(shí)現拆包、解碼和連接被叫。
b.對于電話(huà)到PC或是PC到電話(huà)的情況，是由網(wǎng)關(guān)來(lái)完成IP地址和電話(huà)號碼的對應和翻譯，以及話(huà)音編解碼和打包。
c.PC到PC方式下，多媒體PC經(jīng)過(guò)電話(huà)線(xiàn)或局域網(wǎng)連接到Internet上，利用IP地址進(jìn)行呼叫。話(huà)音壓縮、編解碼和打包均通過(guò)PC上的處理器、聲卡、網(wǎng)卡等硬件資源完成。
2.1系統簡(jiǎn)介
IP電話(huà)系統把來(lái)自普通電話(huà)的模擬信號轉換成計算機可聯(lián)入Internet傳送的數據包，同時(shí)也將收到的數據包轉換成聲音的模擬電信號。經(jīng)過(guò)IP電話(huà)系統的轉換及壓縮處理，每個(gè)普通電話(huà)傳輸速率約占用8-11kbit/s，因此在與普通電信網(wǎng)同樣使用傳輸速率為64kbit/s的路由時(shí)，IP電話(huà)數是原來(lái)的5-8倍。
2.2 Iphone系統的基本組成
IP電話(huà)系統是由一系列組件構成的，其中包括：終端、網(wǎng)關(guān)、關(guān)守、網(wǎng)管服務(wù)器、記帳服務(wù)器等。IP電話(huà)系統的整體結構如下圖所示。
在上圖中，Internet網(wǎng)關(guān)提供Internet網(wǎng)和電話(huà)網(wǎng)之間的接口，用戶(hù)通過(guò)PSTN本地環(huán)路連接到Internet的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)負責把模擬信號轉換為數字信號并壓縮打包，成為可以在Internet上傳輸的分組語(yǔ)音信號，然后通過(guò)Internet傳送到被叫用戶(hù)的網(wǎng)關(guān)端，由被叫端的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行分組數據的解包、解壓和解碼，還原為可被識別的模擬語(yǔ)音信號，再通過(guò)PSTN傳到被叫方的終端。這樣，就完成了一個(gè)完整的電話(huà)到電話(huà)的IP電話(huà)的通信過(guò)程。
2.3 Iphone系統的基本組件
棗Iphone系統的基本組件：終端、網(wǎng)關(guān)、關(guān)守、網(wǎng)管服務(wù)器、記帳服務(wù)器等,下面介紹一下各個(gè)組件的功能
（1）、終端（Terminal）
IP電話(huà)的終端可以有多種類(lèi)型，其中包括傳統的語(yǔ)音電話(huà)、ISDN終端、PC，也可以是集語(yǔ)音、數據和圖象于一體的多媒體業(yè)務(wù)終端。由于不同種類(lèi)的終端產(chǎn)生的數據源結構是不同的，要在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )上傳輸，這就要由網(wǎng)關(guān)或者是通過(guò)一個(gè)適配器進(jìn)行數據轉換，形成統一的IP數據包。在未來(lái)，終端的發(fā)展趨勢應當是標準和規格統一的，以減少數據轉換帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)。
（2）、網(wǎng)關(guān)(Gateway)
網(wǎng)關(guān)負責提供IP網(wǎng)絡(luò )和傳統的PSTN接口，從而提供廉價(jià)的長(cháng)途通信業(yè)務(wù)。網(wǎng)關(guān)可以支持多種電話(huà)線(xiàn)路，包括模擬電話(huà)線(xiàn)、數字中繼線(xiàn)和PBX連接線(xiàn)路，并提供語(yǔ)音編碼壓縮、呼叫控制、信令轉換、動(dòng)態(tài)路由計算等功能。
（3）、關(guān)守（Gatekeeper）
關(guān)守實(shí)際上是IP電話(huà)網(wǎng)的智能集線(xiàn)器，是整個(gè)系統的服務(wù)平臺，負責系統的管理、配置和維護。關(guān)守提供的功能有撥號方案管理、安全性管理、集中帳務(wù)管理、數據庫管理和備份、網(wǎng)絡(luò )管理等等。
（4）、管理服務(wù)器
管理服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò )管理人員提供的管理工具，可以實(shí)現對IP電話(huà)網(wǎng)絡(luò )體系中各種組件的管理工作。網(wǎng)管服務(wù)器提供良好的用戶(hù)界面，使網(wǎng)管人員可以方便地控制所有的系統組件，包括網(wǎng)關(guān)、關(guān)守等。網(wǎng)管服務(wù)器的功能包括，設備的控制及配置，數據配給，撥號方案管理及負載均衡、遠程監控等。
（5）、記帳服務(wù)器
記帳服務(wù)器的功能是對用戶(hù)的呼叫進(jìn)行費用計算，并提供相應的單據和統計報表。記帳服務(wù)器可以由IP電話(huà)的制造提供，也可以由第三方廠(chǎng)商制作，前提是IP制造商開(kāi)放其軟件的數據接口。
對于Internet這樣的無(wú)連接數據網(wǎng)絡(luò )是沒(méi)有業(yè)務(wù)質(zhì)量保障的，必然會(huì )存在分組丟失、失序到達和時(shí)延抖動(dòng)的情況。這樣，就必須采取特殊的步驟來(lái)保障一定的業(yè)務(wù)質(zhì)量。例如，高層協(xié)議TCP提供了流控和差錯恢復，但會(huì )產(chǎn)生顯著(zhù)的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)，因而在此環(huán)境中，TCP就不可用作第三層協(xié)議。基于多媒體數據與一般計算機數據不同，它能容忍一定程度的差錯，而不會(huì )明顯地影響通話(huà)或圖像質(zhì)量。因此，多媒體數據傳輸都采用UDP傳輸協(xié)議。由于UDP只是提供了一個(gè)基本的傳輸手段，而多媒體傳輸應用需要多媒體編碼類(lèi)型、同步時(shí)標、分組序列號等參數，以及一定程度的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障，因而提出了實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP和實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議TRCP。主要的技術(shù)分5類(lèi)：
棗（1）信令技術(shù)，包括ITU-T H.323 和IETF會(huì )話(huà)初始化協(xié)議SIP[4]（Session Initation Protocol）兩套標準體系，還涉及到進(jìn)行實(shí)時(shí)同步連續媒體流傳輸控制的實(shí)時(shí)流協(xié)議TRSP。
棗（2）媒體編碼技術(shù)，包括流行的G.723.1、G.729，G.729A話(huà)音壓縮編碼算法和MPEG-II多媒體壓縮技術(shù)。
棗（3）媒體實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，主要采用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP。
棗（4）業(yè)務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)，采用資源預留協(xié)議RSVP和用于業(yè)務(wù)質(zhì)量監控的實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP來(lái)避免網(wǎng)絡(luò )擁塞，保障通話(huà)質(zhì)量。
棗（5）網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)，主要是TCP和UDP。
棗此外還涉及到分組重建技術(shù)和時(shí)延抖動(dòng)平滑技術(shù)、動(dòng)態(tài)路由平衡傳輸技術(shù)、網(wǎng)關(guān)互聯(lián)技術(shù)（包括媒體互通和控制信令互通）、網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)（SNMP）以及安全認證和計費技術(shù)等等。
3.1 媒體編碼技術(shù)
棗目前，話(huà)音和圖像壓縮技術(shù)發(fā)展十分迅速，已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出很多高效率的壓縮編碼技術(shù)。如先進(jìn)的以碼本激勵線(xiàn)性預測（CELP）原理為基礎的G.729、G.723（G.723.1）話(huà)音壓縮編碼技術(shù)。以G.729為例，它可將經(jīng)過(guò)采樣的64kb/s話(huà)音以幾乎不失真的質(zhì)量壓縮至8kb/s。話(huà)音壓縮編碼技術(shù)是IP電話(huà)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。圖像編碼方面有IP網(wǎng)絡(luò )會(huì )議系統采用的H.261（活動(dòng)圖像編碼）和H.263（低速率活動(dòng)圖像編碼）。
棗由于在分組交換網(wǎng)絡(luò )中，業(yè)務(wù)質(zhì)量不能得到很好保證，因而需要話(huà)音和圖像的編碼具有一定的靈活性，也就是說(shuō)編碼速率、編碼尺度的可變可適應性。在圖像編碼方面，H.263采取了多種方式使得圖像編碼的尺度可變（分層編碼、多精度編碼），即根據不同的信道質(zhì)量可以對碼流進(jìn)行調整，以保證所需的業(yè)務(wù)質(zhì)量。在話(huà)音編碼方面，近年來(lái)的研究得出G.729中一種很好的算法。G.729原來(lái)是8kb/s的話(huà)音編碼標準，現在經(jīng)進(jìn)一步的研究和實(shí)踐將其工作范圍擴展至6.4～11.8kb/s，話(huà)音質(zhì)量也在此范圍內有一定的變化，但即使是6.4kb/s，話(huà)音質(zhì)量也還不錯，因而很適合在VoIP系統中使用。G723.1采用5.3/6.3kb/s雙速率話(huà)音編碼，其話(huà)音質(zhì)量好，但是處理時(shí)延較大，它是目前已標準化的最低速率的話(huà)音編碼算法。在目前接入網(wǎng)速度普遍較低的情況下，G.723.1話(huà)音編碼也大量運用于H.323會(huì )議系統中。下表給出了G.723.1、G.729和G.729A的部分性能比較。
幾種話(huà)音編解碼方法的性能對比
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棗相關(guān)的話(huà)音技術(shù)還包括靜音檢測技術(shù)和回聲消除技術(shù)。有研究結果表明，人們在打電話(huà)時(shí)約有50％為聆聽(tīng)對方講話(huà)的靜默時(shí)間，10％為講話(huà)時(shí)短暫停頓的靜默時(shí)間。靜音檢測技術(shù)可以有效剔除靜默信號，從而使話(huà)音信號占用的帶寬要求進(jìn)一步降低到3.5kb/s左右；回聲消除技術(shù)利用數字濾波器技術(shù)來(lái)消除對通話(huà)質(zhì)量影響很大回聲干擾，保證通話(huà)質(zhì)量。這點(diǎn)在時(shí)延相對較大的分組網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中尤為重要。
3.2 Internet話(huà)音分組傳輸技術(shù)
棗在IP網(wǎng)中傳輸層有兩個(gè)并列的協(xié)議：TCP和UDP。TCP是面向連接的，它提供高可靠性服務(wù)；UDP是無(wú)連接的，它提供高效率的服務(wù)。高可靠性的TCP用于一次傳輸要交換大量報文的情況，高效率的UDP用于一次交換少量的報文或實(shí)時(shí)性要求較高的信息。
棗實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP提供具有實(shí)時(shí)特征的、端到端的數據傳輸業(yè)務(wù)，可以用來(lái)傳送聲音和活動(dòng)圖像數據，在這項數據傳輸業(yè)務(wù)中包含了裝載數據的標識符、序列號、時(shí)戳以及傳送監視。通常RTP的協(xié)議數據單元是用UDP分組來(lái)承載的。而且為了盡量減少時(shí)延，話(huà)音凈荷通常都很短。圖3表示一個(gè)IP話(huà)音分組的結構，圖中IP，UDP和RTP的控制頭都按最小長(cháng)度計算。
棗由圖3以可看出，這種IP話(huà)音分組的開(kāi)銷(xiāo)很大，約為66％～80％。于是有人提出了組合RTP分組的概念，如圖4所示。
棗采用這種組合復用方法的確可以大大提高傳輸效率，但是目前尚無(wú)標準。
棗如果支持RTP的網(wǎng)絡(luò )能提供組播功能，則它也可用組播方式將數據送給多個(gè)目的用戶(hù)。
棗RTP本身沒(méi)有提供任何確保及時(shí)傳送的機制，也沒(méi)有提供任何傳輸質(zhì)量保證的機制，因而業(yè)務(wù)質(zhì)量完全由下層網(wǎng)絡(luò )的質(zhì)量來(lái)決定。同時(shí)，RTP不保證數據包按序號傳送，即使下層網(wǎng)絡(luò )提供可靠性傳送，也不能保證數據包的順序到達。包含在RTP中的序列號就是供接收方重新對數據包排序之用。
棗與RTP相配套的另一個(gè)協(xié)議是RTCP協(xié)議。RTCP是RTP的控制協(xié)議，它用于監視業(yè)務(wù)質(zhì)量并與正在進(jìn)行的會(huì )話(huà)者傳送信息。
3.3 控制信令技術(shù)
棗媒體的傳輸技術(shù)保證了話(huà)音的傳輸，而控制信令技術(shù)保證電話(huà)呼叫的順利實(shí)現和話(huà)音質(zhì)量，并且可以實(shí)現各種高級的電話(huà)業(yè)務(wù)，如類(lèi)似PSTN上的智能網(wǎng)（IN）業(yè)務(wù)，綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（ISDN）上的補充業(yè)務(wù)。目前被廣泛接受的VoIP控制信令體系包括ITU的H.323系列和IETF的會(huì )話(huà)初始化協(xié)議SIP。
3.3.1 H.323
棗ITU的H.323系列建議定義了在無(wú)業(yè)務(wù)質(zhì)量保證的Internet或其它分組網(wǎng)絡(luò )上多媒體通信的協(xié)議及其規程。這些分組網(wǎng)絡(luò )主宰了當今的桌面網(wǎng)絡(luò )系統。因此，H.323標準為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、Intranet和Internet上的多媒體提供技術(shù)基礎保障。
棗H.323很大程度上是建筑在ITU以前有關(guān)多媒體協(xié)議的基礎上，包括用于ISDN的H.320，用于B-ISDN的H.321和用于GSTN終端的H.324等建議。其編碼機制，協(xié)議范圍和基本操作類(lèi)似于ISDN的Q.931信令協(xié)議的簡(jiǎn)化版本，并采用了比較傳統的電路交換的方法。相關(guān)的協(xié)議包括用于控制的H.245，用于建立連接的H.225.0，用于大型會(huì )議的H.332，用于補充業(yè)務(wù)的H.450.1、H.450.2和H.450.3，有關(guān)安全的H.235，與電路交換業(yè)務(wù)互操作的H.246。
棗H.323提供設備之間、高層應用之間和提供商之間的互操作性。它不依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò )結構，獨立于操作系統和硬件平臺，支持多點(diǎn)功能、組播和帶寬管理。H.323具備相當的靈活性，支持包含不同功能的節點(diǎn)之間的會(huì )議和不同網(wǎng)絡(luò )之間的會(huì )議。H.323建議的多媒體會(huì )議系統中的信息流包括音頻、視頻、數據和控制信息。信息流采用H.225.0建議方式來(lái)打包和傳送。
-其協(xié)議組包括以下子協(xié)議：
1.圖像編碼：H.261，H.263；
2.話(huà)音編碼：G.711、G.722、G.728、G.729、G.723；
3.數據通信：T.120；
4.呼叫控制：H.225（包括信令、注冊、媒體同步、分組打包等）；
5.系統控制；H.245（包括打開(kāi)或關(guān)閉一個(gè)呼叫、功能協(xié)商等）；
6.實(shí)時(shí)傳送協(xié)議：實(shí)時(shí)傳送協(xié)議：RTP、RTCP。棗H.323呼叫建立過(guò)程涉及到三種信令：RAS（注冊：Registration、許可：Admission和狀態(tài)：Status）信令，H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。其中RAS信令用來(lái)完成終端與網(wǎng)守之間的登記注冊、授權許可、帶寬改變、狀態(tài)和脫離解除等過(guò)程；H.225.0呼叫信令用來(lái)建立兩個(gè)終端之間的連接，這個(gè)信令使用Q.931消息來(lái)控制呼叫的建立和拆除，當系統中沒(méi)有網(wǎng)守時(shí)，呼叫信令信道在呼叫涉及的兩個(gè)終端之間打開(kāi)；當系統中包括一個(gè)網(wǎng)守時(shí)，由網(wǎng)守決定在終端與網(wǎng)守之間或是在兩個(gè)終端之間開(kāi)辟呼叫信令信道；H.245控制信令用來(lái)傳送終端到終端的控制消息，包括主從判別、能力交換、打開(kāi)和關(guān)閉邏輯信道、模式參數請求、流控消息和通用命令與指令等。H.245控制信令信道建立于兩個(gè)終端之間，或是一個(gè)終端與一個(gè)網(wǎng)守之間。H.323的基本信令協(xié)議結構如圖5所示。
呼叫建立過(guò)程根據網(wǎng)守的參與程度可分為網(wǎng)守路由的呼叫和端點(diǎn)直接的呼叫。在圖6中，以網(wǎng)守路由的呼叫為例說(shuō)明了H.323中呼叫的建立過(guò)程。
3.3.2 SIP
雖然H.323提供了窄帶 多媒體通信所需要的所有子協(xié)議，但H.323的控制協(xié)議非常復雜。此外，H.323不支持多點(diǎn)發(fā)送（Multicast）協(xié)議，只能采用多點(diǎn)控制單元（MCU）構成多點(diǎn)會(huì )議，因而同時(shí)只能支持有限的多點(diǎn)用戶(hù)。H.323也不支持呼叫轉移，且建立呼叫的時(shí)間比較長(cháng)。
----與H.323相反，SIP是一種比較簡(jiǎn)單的會(huì )話(huà)初始化協(xié)議。它不像H.323那樣提供所有的通信協(xié)議，而是只提供會(huì )話(huà)或呼叫的建立與控制功能。SIP可以應用于多媒體會(huì )議、遠程教學(xué)及Internet電話(huà)等領(lǐng)域。SIP既支持單點(diǎn)發(fā)送（Unicast）也支持多點(diǎn)發(fā)送，會(huì )話(huà)參加者和媒體種類(lèi)可以隨時(shí)加入一個(gè)已存在的會(huì )議。SIP可以用來(lái)呼叫人或機器設備，如呼叫一個(gè)媒體存儲設備記錄一個(gè)會(huì )議，或呼叫一個(gè)點(diǎn)播電視服務(wù)器向會(huì )議播放視頻信號。
----SIP是一種應用層協(xié)議，可以用UDP或TCP作為其傳輸協(xié)議。與H.323不同的是：SIP是一種基于文本的協(xié)議，用SIP規則資源定位語(yǔ)言描述（SIP Uniform Resource Locators），這樣易于實(shí)現和調試，更重要的是靈活性和擴展性好。由于SIP僅作于初始化呼叫，而不是傳輸媒體數據，因而造成的附加傳輸代價(jià)也不大。SIP的URL甚至可以嵌入到web頁(yè)或其它超文本鏈路中，用戶(hù)只需用鼠標一點(diǎn)即可發(fā)出一個(gè)呼叫。與H.323相比，SIP還有建立呼叫快，支持傳送電話(huà)號碼的特點(diǎn)。
3.3.3 RTP/RTCP
----RTP最早由Henning Schulrinne等人于1995年11月提出來(lái)作為Internet建議的。目前仍然是IETF的建議，且已被Netscape\Intel\Microsoft等100多家Internet開(kāi)發(fā)商支持成為實(shí)際上的國際標準，Microsoft還宣布在其未來(lái)的操作系統中將包括RTP這一通信功能，其N(xiāo)etMeeting也將支持RTP。此外，RTP還被IMTC接受作為H.323協(xié)議的傳輸層協(xié)議。
----RTP是提供端到端的實(shí)時(shí)數據（包括音頻和視頻）傳送的協(xié)議，可以用于媒體點(diǎn)播以及交互式通信等方面。RTP包括數據和控制兩部分，后者叫RTCP。RTCP支持Internet內任何規模大小的實(shí)時(shí)會(huì )議。RTCP監測服務(wù)質(zhì)量并傳送會(huì )議參加者的信息，它不支持不同媒體之間的同步。
----需要指出的是，RTP本身并不提供任何機制保證及時(shí)傳送，也不保證任何服務(wù)質(zhì)量，而是依賴(lài)于低層協(xié)議提供這些服務(wù)。從這種意義上講RTP似乎名不符實(shí)，但是應該知道Internet本身是一種不保證服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò )，目前還沒(méi)有一種端到端的協(xié)議可以保證及時(shí)傳送。RTP提供了時(shí)間標簽和控制不同數據流同步特性的機制，可以讓接收端重組發(fā)送端的數據包，可以提供接收端到 多點(diǎn)發(fā)送組的服務(wù)質(zhì)量包饋，具有較強的時(shí)間特征，從這種意義上講它是一種實(shí)時(shí)傳送協(xié)議。亚洲精品网站在线观看不卡无广告,国产a不卡片精品免费观看,欧美亚洲一区二区三区在线,国产一区二区三区日韩 天台县| 峡江县| 锡林郭勒盟| 酒泉市| 报价| 澎湖县| 阳信县| 自治县| 酒泉市| 麻城市| 西青区| 仁布县| 东辽县| 探索| 上高县| 社旗县| 尼勒克县| 东明县| 石阡县| 彝良县| 昭苏县| 洛浦县| 洮南市| 双桥区| 长岭县| 汽车| 毕节市| 遂川县| 延长县| 花垣县| 潜山县| 新晃| 铜山县| 泽普县| 黑山县| 马山县| 乌拉特前旗| 阳原县| 威海市| 永清县| 兰考县| http://444 http://444 http://444 http://444 http://444 http://444
