voip培訓內(nèi)部資料詳細版PPT課件

VoIP的定義,網(wǎng)絡電話，即VoIP(VoiceoverInternetProtoco1)，是一種數(shù)字電話，通過對語音信號的模數(shù)轉換、壓縮編碼和打包分組，以Internet作為傳輸媒介，從而實現(xiàn)語音通信業(yè)務。,1,.,2,.,3,.,VoIP關鍵技術,IP是一種無連接的技術，只能提供盡力而為的服務，無法保證服務質(zhì)量。同時，語音屬于實時業(yè)務，對時序、時延等有嚴格的要求，因此IP網(wǎng)絡中傳輸語音可能會出現(xiàn)分組丟失、錯序到達、延時抖動的情況。必須采取特殊的措施以保證一定的服務質(zhì)量。IP電話的關鍵技術有：信令技術、語音編碼技術、實時傳輸技術、服務質(zhì)量保證技術、以及網(wǎng)絡管理和安全技術等。,4,.,VoIP關鍵技術,(1)信令技術SIP是一種應用層協(xié)議,可以用UDP或TCP作為其傳輸協(xié)議。SIP是一種基于文本的協(xié)議,用SIP規(guī)則資源定位語言描述（SIPUniformResourceLocators）,這樣易于實現(xiàn)和調(diào)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(shù)據(jù),因而造成的附加傳輸代價也不大。,5,.,VoIP關鍵技術,(2)編碼技術帶寬是影響語音質(zhì)量的關鍵因素。要解決這個問題：一是提高網(wǎng)絡帶寬；二是盡量降低語音傳輸所需要的帶寬。這就要求系統(tǒng)終端能夠?qū)⒄Z音數(shù)據(jù)進行壓縮，以低比特率發(fā)送到網(wǎng)絡上。語音編碼的基本策略是提取最能表示語音特征的參數(shù)，而盡量去掉冗余或者人耳不敏感的信息。具體策略有：盡量減少語音信號中的冗余度；充分利用人耳的聽覺特性減少編碼信息：靜音壓縮。目前，主要編碼技術有ITU-T的G.711、G.7231、G.729a等。其技術特性比較如下表：,6,.,VoIP關鍵技術,7,.,VoIP關鍵技術,(3)實時傳輸技術采用RTP。RTP是提供端到端的包括音頻在內(nèi)的實時數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。RTP包括數(shù)據(jù)和控制兩部分，后者叫RTCP。RTP提供了時間標簽和控制不同數(shù)據(jù)流同步特性的機制，可以讓接收端重組發(fā)送端的數(shù)據(jù)包。(4)QoS保障技術RTCP協(xié)議雖可提供QoS(0ualityofService，服務質(zhì)量)的監(jiān)視手段，但要確保通信實時性還需要IP網(wǎng)絡增強能力。目前主要有兩類技術：一是RSVP(ResourceReSerVationProtocol，資源預留協(xié)議)，根據(jù)用戶需要和網(wǎng)絡資源可用性為每個呼叫保留所需帶寬；另一個是業(yè)務區(qū)分技術，根據(jù)類別對業(yè)務流提供不同等級服務。,8,.,VoIP關鍵技術,(5)網(wǎng)絡管理和安全技術首先是直接跟呼叫有關的管理功能，如帶寬管理、用戶登記和狀態(tài)管理等。其次是網(wǎng)絡運營管理，包括計費、話務統(tǒng)計、運營商之間的互操作等。安全管理是IP電話有別于傳統(tǒng)電話的一個重要特點。由于IP網(wǎng)絡是一個開放式的網(wǎng)絡，因此必須防止用戶受到惡意攻擊以及用戶資料信息被泄漏等。其功能應包括用戶鑒權、授權、信息加密等。,9,.,VoIP信令協(xié)議,對于諸如語音、視頻等多媒體實時數(shù)據(jù)的傳送，往往要求承載這些業(yè)務的網(wǎng)絡有一定的機制來控制傳輸時延、減少抖動及降低數(shù)據(jù)丟失率。為了使語音信號在這種網(wǎng)絡下傳輸，就必須使用其他一系列的協(xié)議在高層上對語音的實時性進行保證。這些協(xié)議協(xié)同工作，便構成了VoIP網(wǎng)絡的協(xié)議體系，如下圖所示（VoIP協(xié)議棧）：,10,.,VoIP信令協(xié)議,11,.,VoIP信令協(xié)議,由上圖可見，VoIP協(xié)議棧中，信令控制協(xié)議主要包括H323協(xié)議和SIP協(xié)議兩種，媒體控制協(xié)議主要有RTP、RTCP和RTSP。信令控制協(xié)議類的傳輸層承載協(xié)議可以是TCP協(xié)議或UDP協(xié)議。通常情況下，使用可靠性較高的TCP協(xié)議來承載信令控制協(xié)議。媒體控制協(xié)議的主要作用是對實時媒體數(shù)據(jù)進行封裝然后交由下層進行傳輸。一般以UDP協(xié)議作為實時媒體數(shù)據(jù)的載體。其中，語音數(shù)據(jù)所用到的傳輸協(xié)議為RTP和RTCP。,12,.,SIP的網(wǎng)絡結構,SIP是一個客戶服務器協(xié)議，呼叫控制請求發(fā)出方稱為客戶，請求接受并處理方稱為服務器。SIP端系統(tǒng)包括一個客戶協(xié)議程序和一個服務器協(xié)議程序，分別稱為用戶代理客戶(UAC)和用戶代理服務器(UAS)。在網(wǎng)絡中有兩類服務器：(1)代理服務器(ProxyServer)SIP請求可以經(jīng)過多個代理服務器，每一個代理服務器接收請求后轉發(fā)給下一跳服務器，下一跳服務器可能是代理服務器，也可能是最終的用戶代理服務器。(2)重定向服務器(RedirectServer)其功能是通過響應告訴客戶下一跳服務器的地址，然后由客戶根據(jù)此地址向下一跳服務器重新發(fā)送請求。下圖是Iptel(IETF的工作組)采用的CS網(wǎng)絡結構。實際上，代理服務器和重定向服務器在確定下一跳服務器時都可能向定位服務器,13,.,SIP的網(wǎng)絡結構,14,.,15,.,16,.,VoIP的數(shù)據(jù)處理流程,數(shù)據(jù)處理的幾個階段：(1)模數(shù)轉換(AD)對模擬語音信號進行PCM編碼，然后把PCM碼流送到緩沖存儲區(qū)中。(2)數(shù)據(jù)到IP包的轉換一旦語音信號進行數(shù)字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進行壓縮編碼。編碼后，將壓縮的幀合成一個壓縮的語音包進入網(wǎng)絡處理器。網(wǎng)絡處理器為語音包添加IP包頭、級別和其它信息后，通過IP網(wǎng)絡一站一站地轉發(fā)到目的地。,17,.,VoIP的數(shù)據(jù)處理流程,(3)IP包到數(shù)據(jù)的轉換本地接收到IP語音包后，在網(wǎng)絡層提供一個可變長度的緩沖器，來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡產(chǎn)生的抖動。該緩沖器可包容許多語音包，具體太小可由用戶調(diào)節(jié)。編碼器將接收的壓縮包解壓，然后分幀后送入解碼緩沖器中。在這個處理過