（通信與信息系統(tǒng)專業(yè)論文）voip系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試.pdf

v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 v o i p v o i c eo v e ri p 是近幾年發(fā)展起來的一種新的通信技術(shù) 它是網(wǎng)絡(luò)分組化 和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)綜合化兩大主流技術(shù)融合的結(jié)果 由于其通信成本低 支持的業(yè)務(wù)豐 富 所以它的發(fā)展如火如荼 正在侵占傳統(tǒng)的p s t n 電話市場(chǎng) 但是 v o i p 屬于 實(shí)時(shí)語音通信 需要一定的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量來保證 而目前的i n t e r n e g l 艮務(wù)并不能 滿足這一要求 因此導(dǎo)致當(dāng)前的v o i p 業(yè)務(wù)在穩(wěn)定性和q o s 上不盡人意 這已成 為其進(jìn)一步發(fā)展的主要障礙和挑戰(zhàn) 也是i p 電話亟待解決的重大難題之一 對(duì)語音質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)可靠的測(cè)量和評(píng)價(jià)是提高v o i p 技術(shù)十分關(guān)鍵的前提 影響v o i p 語音質(zhì)量的因素是多方面的 這主要是由d 網(wǎng)絡(luò)的固有特性所引起的 其中包括網(wǎng)絡(luò)時(shí)延 抖動(dòng) 丟包 亂序等 這些傳輸損傷會(huì)直接影響語音質(zhì)量或 通話者之間的交流 從而影響整個(gè)v o l p 的通信 損傷參數(shù)在很大程度上依賴于 接收端的播放緩沖機(jī)制 因此要提高v o i p 的語音質(zhì)量 就必須在v o l p 通信系 統(tǒng)中進(jìn)行抖動(dòng)處理 抖動(dòng)緩沖既不能太長(zhǎng)也不能太短 這樣才能保證在丟包和延 時(shí)之間取得較好的平衡 目前通信系統(tǒng)中大多采用自適應(yīng)抖動(dòng)緩沖算法來解決這 一難題 本文的主要工作和貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾方面 1 研究了v o l p 通信中影響語音質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵因素 并分析了相應(yīng)的 解決方案 2 闡述了v o l p 語音質(zhì)量的客觀和主觀測(cè)試方法 并提出了一種新的測(cè) 試語音質(zhì)量的方法 在這個(gè)方法中 我們基于p e s q 和e m o d e l 將 兩者結(jié)合提出了一個(gè)用于不同c o d e c 的非線性回歸模型 3 闡述了抖動(dòng)的形成和對(duì)語音質(zhì)量影響 重點(diǎn)研究分析7 種已有的自適 應(yīng)緩沖算法 并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的自適應(yīng)抖動(dòng)緩沖算法來 更好的適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 達(dá)到優(yōu)化語音質(zhì)量的目的 4 設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的語音質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng) 對(duì)上述的8 種算法進(jìn)行了 測(cè)試 比較分析了測(cè)試結(jié)果 結(jié)果表明 新的抖動(dòng)緩沖技術(shù)具有更好 的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)性 能夠更大程度地降低丟包 抖動(dòng) 亂序等 表現(xiàn)出 優(yōu)越的性能 關(guān)鍵字 v o l p 抖動(dòng) 自適應(yīng)抖動(dòng)緩沖算法 語音質(zhì)量 v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t v o i p v o i c eo v e ri p i san e wc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ya r i s e ni n r e c e n ty e a r s i ti st h er e s u l to ft h ea m a l g a m a t i o nb yt w om a i n s t r e a m t e c h n o l o g i e s o n ei sp a c k e tn e t w o r km a r k e db yi p a n dt h eo t h e ri st h e i n t e g r a t i o no fn e t w o r ks e r v i c ew h i c hi sa i m e da tm u l t i m e d i a b e c a u s eo f i t s1 0 wc o s to fc o m m u n i c a t i o n s r i c hs u p p o r to ft h eb u s i n e s s i td e v e l o p s l i k ear a g i n gf i r ea n di sl i c k i n gu pt h et r a d i t i o n a lp s t n p h o n em a r k e t h o w e v e r r e a l t i m ev o i c ec o m m u n i c a t i o n s1 i k ev o i pn e e d ss o m en e t w o r k t r a n s m i s s i o nq u a l i t ya s s u r a n c e b u tt h ec u r r e n ti n t e m e tc a nn o tm e e tt h i s r e q u i r e m e n t r e s u l t i n gi t su n s a t i s f a c t o r yo ft h ec u r r e n tv o i ps e r v i c e so n t h es t a b i l i t ya n dq o s t h i sh a sb e c o m et h em a i no b s t a c l ea n dc h a l l e n g e s t oi t sf u r t h e rd e v e l o p m e n ta sw e l la st h em a jo rp r o b l e mt h a ti pp h o n e t e c h n o l o g yh a st od e a lw i t h h o wt oc a r r yo u ts c i e n t i f i ca n dr e l i a b l ev o i c eq u a l i t ym e a s u r e m e n t a n de v a l u a t i o ni st h ek e yi s s u eo fi m p r o v i n gv o pq u a l i t y t h e r ea r e m a n yf a c t o r sw h i c hi m p a c tv o i pv o i c eq u a l i t y m a i n l yc a u s e db yt h e i n h e r e n tc h a r a c t e r i s t i c so fi pn e t w o r k s i n c l u d i n gt h en e t w o r kd e l a ya n d ji t t e r p a c k e tl o s s a sw e l la so u t o f o r d e r t h e s ei m p a i r m e n t sw i l ld i r e c t l y i n f l u e n c et h ec o m m u n i c a t i o n t h ep a r a m e t e r sf o ri m p a i r m e n tr e l yo n j u t t e rb u f f e rt og r e a te x t e n t t h e r e f o r e w eh a v et od e a lw i t hji t t e ri nv o l p c o m m u n i c a t i o ns y s t e mt o i m p r o v ei t sq u a l i t y t h eb u f f e rs h o u l db e n e i t h e rt o ol o n gn o rt o os h o r tt oa c h i e v et h et r a d e o f fb e t w e e nt h e1 0 s s a n dd e l a y m o s to ft h ec u r r e n tc o m m u n i c a t i o ns y s t e mu s i n ga d a p t i v e ii t t e rb u f f e ra l g o r i t h mt os o l v et h i sp r o b l e m t h em a i nt a s k sa n dc o n t r i b u t i o n so ft h i sp a d e ra r ea sf o l l o w s 1 s t u d i e dt h ek e yf a t o r st h a ta f f e c tv o i c eq u a l i t yi nv o l p c o m m u n i c a t i o na n da n a l y s e dt h ec o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n s 2 i l l u s t r a t e dt h e s u b j e c t i v e a n do b j e c t i v em e t h o d st o e v a l u a t ev o i c e q u a l i t yo fv o i p a n dp r o p o s e dam o r e e f f i c e n c ya n da c c u r a t et e s tm e t h o dw i t ht h ec o m b i n a t i o n o f p e s qa n dm o s 3 e x p l a i n e dh o wt h ej i t t e rc o m e si n t ob e i n ga n dw h a ti t s i n f l u e n c et ov o i c eq u a l i t y w ef o c u so ns t u d yt h ee x s i t i n g 7b u f f e ra l g o r i t h m s a n db a s e do nt h i sw ed e s i g n e da n i m p r o v e da d a p t i v eji t t e rb u f f e ra l g o r i t h mt ob e t t e ra d a p tt o d i f f e r e n tn e t w o r ke n v i r o n m e n ta n do p t i m i z ev o i c eq u a l i t y w ed e s i g n e das i m p l eb u te f f e c t i v et e s ts y s t e m a n dt e s t e d t h ea b o v e8a l g o r i t h m s f r o mt h er e s u l t w ec a ns e et h a t t h en e wji t t e rb u f f e rt e c h n o l o g yh a sb e t t e ra d a p t i v e n e s st o d i f f e r e n tn e t w o r ke n v i r o n m e n t s a n di tc a nr e d u c et h e p a c k e tl o s s j i t t e ra n do u t o f o r d e rt og r e a t e re x t e n t t h i s a l g o r i t h md e m o n s t r a t e ds u p e r i o rp e r f o r m a n c e k e yw o r d s v o i p j i t t e r a d a p t i v ej i t t e rb u f f e r v o i c eq u a l i t y 1 1 1 v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人所呈交的學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究 成果 據(jù)我所知 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng) 發(fā)表或撰寫過的研究成果 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均已在 文中作了明確說明并表示謝意 作者簽名 盔紐 日期 墊型 f 學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 本人完全了解華東師范大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 學(xué)校有權(quán)保 留學(xué)位論文并向國(guó)家主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版 有權(quán) 將學(xué)位論文用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱 有 權(quán)將學(xué)位論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索 有權(quán)將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要 匯編出版 保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定 學(xué)位論文作者簽名 7 奎奴 導(dǎo)師簽名 日期 如等 9 1日期 知忤l f 7 v o l p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 o r i g i n a l i t yn o t i c e i np r e s e n t i n gt h i st h e s i si np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o rt h em a s t e r sd e g r e ea t e a s tc h i n an o r m a lu n i v e r s i t y 1w a r r a n tt h a tt h i st h e s i si so r i g i n a la n da n yo ft h et e c h n i q u e s p r e s e n t e di nt h et h e s i sh a v eb e e nf i g u r e do u tb ym e a n yo ft h er e f e r e n c e st ot h ec o p y r i g h t t r a d e m a r k p a t e n t s t a t u t o r yr i g h t o rp r o p r i e t yr i g h to fo t h e r sh a v eb e e ne x p l i c i t l ya c k n o w l e d g e d a n di n c l u d e di nt h er e f e r e n c e ss e c t i o na tt h ee n do f t h i st h e s i s s i g n a u 心 魚凹叢 c oy r i lh tn o t ic uop1 9 h tn o t l c e ih e r e i na g r e et h a tt h el i b r a r yo fe c n us h a l lm a k ei t sc o p i e sf r e e l ya v a i l a b l ef o r i n s p e c t i o n if u r t h e ra g r e et h a te x t e n s i v ec o p y i n go ft h et h e s i si sa l l o w a b l eo n l yf o rs c h o l a r l y p u r p o s e s i np a r t i c u l a r s t o r i n gt h ec o n t e n to ft h i st h e s i si n t or e l e v a n td a t a b a s e s a sw e l la s c o m p i l i n ga n dp u b l i s h i n gt h et i t l ea n da b s t r a c to f t h i st h e s i s c o n s i s t e n tw i t h f a i ru s e a s p r e s c r i b e di nt h ec o p y r i g h tl a wo ft h ep e o p l e sr e p u b l i co fc h i n a d a t e 州方 6 f v olp 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 1 課題背景及研究意義 第一章前言弟一早剛西 v o i p v o i c eo v e ri p 是近幾年流行起來的一種新的通信技術(shù) 它是建立在 i p 網(wǎng)絡(luò)上的分組化 數(shù)字化傳輸技術(shù) v o i p 的基本原理是 采用數(shù)字化處理技 術(shù)對(duì)語音信息進(jìn)行壓縮處理 然后將語音分組經(jīng)過工p 網(wǎng)絡(luò)傳送到接收端 再次 進(jìn)行數(shù)字處理后 通過終端播放出來 從而實(shí)現(xiàn)端到端的雙向通信 2 2 v o i p 技術(shù)節(jié)約了初始投資成本 降低了網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜度 為用戶提供了低廉的話音 服務(wù)以及會(huì)議電視等多媒體通信服務(wù) 特別是近兩年隨著無線網(wǎng)絡(luò)以及w i f i 技 術(shù)的完善和性能的提高 i p 手機(jī)無疑成為v o i p 市場(chǎng)的催化劑 這也是無線互聯(lián) 網(wǎng)與3 g 融合的一個(gè)體現(xiàn) 因此移動(dòng)v o i p 成為手機(jī)芯片生產(chǎn)廠商不得不考慮的問 題 在過去的幾年中 已經(jīng)有很多的通訊設(shè)備生產(chǎn)廠商宣稱正在研發(fā)v o i p 手機(jī) 并將很快推向市場(chǎng) 據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司預(yù)測(cè) 到2 0 0 8 年底2 0 的手機(jī)都會(huì)具有w i f i 功能 各大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商也紛紛摩拳擦掌 以使自己能提供i p 承載語音服務(wù) 可 以預(yù)見在未來幾年內(nèi) v o i p 手機(jī)將取得快速的發(fā)展 贏得更多的市場(chǎng)份額 并 逐步取代傳統(tǒng)電話 移動(dòng)v o i p 是未來發(fā)展的趨勢(shì) 它的前景和巨大的商業(yè)價(jià)值使業(yè)界對(duì)其產(chǎn)生 了濃厚的開發(fā)熱情 但是由于i p 網(wǎng)絡(luò)諸多因素的影響 大大削弱了語音質(zhì)量 與傳統(tǒng)電話相比 v o i p 的一個(gè)致命弱點(diǎn)就是q o s 無法保證 i p 網(wǎng)絡(luò)并不是專為 面向?qū)崟r(shí)的通信而設(shè)計(jì)的 它的固有缺點(diǎn)在于 它是一種提供 盡力而為 b e s t e f f o r t 服務(wù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)在i p 網(wǎng)中傳播會(huì)有時(shí)延 d e l a y 抖動(dòng) j i t t e r 包丟失 l o s s 及亂序 o u to fo r d e r 等現(xiàn)象 它要保證的主要是數(shù)據(jù)的無錯(cuò) 傳輸 并不強(qiáng)調(diào)其實(shí)時(shí)性 其重傳時(shí)延對(duì)于一些非實(shí)時(shí)應(yīng)用來說并不重要 而 v o i p 系統(tǒng)都是采用沒有質(zhì)量保證的u d p i p 協(xié)議進(jìn)行傳輸 且要求語音數(shù)據(jù)實(shí)時(shí) 傳輸 以往那種通過數(shù)據(jù)重傳來彌補(bǔ)數(shù)據(jù)包丟失和錯(cuò)誤的做法 會(huì)引入極大的延 時(shí) 并使實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的性能降低到無法被接受的程度 由此i p 網(wǎng)絡(luò)所存在的一些 問題就嚴(yán)重的影響了語音質(zhì)量 這也是其發(fā)展的一個(gè)瓶頸 所以如何在i p 網(wǎng)絡(luò) 中更好的傳送實(shí)時(shí)語音信息 如何提高v o i p 的q o s 和語音質(zhì)量 以在市場(chǎng)上奪 取更高的占有率 已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)問題 雖然v o i p 技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)得到了應(yīng)用 但應(yīng)用范圍相對(duì)于巨大的市場(chǎng)來說 還是非常狹窄 該技術(shù)靈活豐富的業(yè)務(wù)形式也沒有得到完全體現(xiàn) 另外 我國(guó) v o i p 業(yè)務(wù)的經(jīng)營(yíng)許可也還尚未放開 僅有少數(shù)公司在個(gè)別地區(qū)試點(diǎn) 整個(gè)v o i p 技術(shù)產(chǎn)業(yè)仍處于蓄勢(shì)待發(fā)狀態(tài) 我國(guó)發(fā)展v o i p 技術(shù)已經(jīng)是大勢(shì)所趨 只是等待 v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 政策放開的時(shí)間 而海外一些國(guó)家和地區(qū)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用己經(jīng)紅紅火火 可以預(yù) 見 一旦政策放開 國(guó)內(nèi)v o l p 市場(chǎng)隨之而來的必將是一場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng) 語音質(zhì)量是推動(dòng)v o l p 技術(shù)不斷發(fā)展的關(guān)鍵 在整個(gè)v o l p 系統(tǒng)中具有舉足輕 重的地位 因此 研究語音質(zhì)量并對(duì)其進(jìn)行改善 對(duì)于提高終端產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力 在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)有重要的意義 鑒于此 本文深入研究了影響v o l p 語音質(zhì)量的各個(gè)因素 并且針對(duì)網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)提出了一種改進(jìn)的技術(shù)來提高話音質(zhì) 量 1 2 研究范圍及方法 1 2 1 論文的內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn) 本文首先回顧了v o l p 系統(tǒng)概念 分析了網(wǎng)絡(luò)損傷對(duì)v o l p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的 影響 特別是丟包和時(shí)延 接下來闡述了如何去測(cè)試v o l p 系統(tǒng)的語音質(zhì)量 在 此基礎(chǔ)上對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)抖動(dòng)緩沖進(jìn)行進(jìn)一步研究 難點(diǎn)則是如何綜合考慮丟包與 抖動(dòng)之間的相互制約 并選擇一個(gè)好的折衷方案 來更好的自適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境 改善語音質(zhì)量 在介紹抖動(dòng)緩沖技術(shù)原理時(shí) 結(jié)合圖例與公式 詳細(xì)闡述消 除時(shí)延抖動(dòng)的原理和方法 本文介紹了當(dāng)前幾種主流的抖動(dòng)緩沖算法 分析了各 自的優(yōu)缺點(diǎn) 提出了綜合性能上比以前算法更好的自適應(yīng)抖動(dòng)緩沖算法 將所有 算法一一實(shí)現(xiàn) 并與新的算法進(jìn)行比較 本課題主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下 1 提出了一種測(cè)試v o l p 語音質(zhì)量的新方法 在這個(gè)方法中 我們基于p e s o 和e m o d e l 將兩者結(jié)合提出了一個(gè)用于不同c o d e c 的非線性回歸模型 2 研究了7 種已有的抖動(dòng)緩沖算法 提出了一種新的自適應(yīng)緩沖算法 它針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境直接最大化m o s 值 可以在尖峰期間有效的調(diào)整播放延 時(shí) 我們實(shí)現(xiàn)了這些算法并比較了它們的性能 3 分析了v o l p 系統(tǒng)的各個(gè)模塊 設(shè)計(jì)了一個(gè)行之有效的測(cè)試系統(tǒng) 對(duì)v o l p 系統(tǒng)的語音質(zhì)量進(jìn)行全面測(cè)試 1 2 2 論文的組織結(jié)構(gòu) 論文共包括六章內(nèi)容 第一章簡(jiǎn)單介紹了v o l p 系統(tǒng)的概念和課題研究背景 提出了本論文的研究思路 和主要工作 第二章對(duì)v o l p 系統(tǒng)做了總體介紹 包括它的協(xié)議s i p 和h 3 2 3 常用的編碼方 式 特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì) 第三章分析了v o l p 的o o s 以及影響語音質(zhì)量的幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)損傷參數(shù)和相對(duì)應(yīng)的幾 2 v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 個(gè)關(guān)鍵技術(shù) 我們發(fā)現(xiàn)這些損傷特征是依賴于i p 網(wǎng)絡(luò)的 最后詳細(xì)分析了評(píng)價(jià) 感知語音質(zhì)量的不同方法 包括主觀測(cè)試和客觀的測(cè)試 對(duì)這些已有的評(píng)估感知 語音質(zhì)量的方法做了分析 然后我們將p e s q 和m o s 相結(jié)合 提出了一種簡(jiǎn)單有 效的方法來測(cè)試語音質(zhì)量 第四章分析了抖動(dòng)緩沖技術(shù) 研究了抖動(dòng)產(chǎn)生的原因以及對(duì)話音質(zhì)量的影響 接下來研究了7 種不同的緩沖算法 3 4 6 7 8 9 2 0 并提出了 一種新的自適應(yīng)緩沖算法 它可以在給定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)下最大化m o s 指標(biāo) 并且可 以在不同的情況下有效的調(diào)整播放延時(shí) 第五章介紹了v o i p 系統(tǒng)以及每一個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn) 介紹了各個(gè)模塊的接口 并在 此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試 從初步的結(jié)果可以看到 新的算法在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)條件 下都可以增強(qiáng)感知語音質(zhì)量 并且更加適合真正的緩沖機(jī)制 第六章總結(jié)和展望 對(duì)全文進(jìn)行總結(jié) 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了概述 在此基礎(chǔ)上提 出了論文有待改進(jìn)的地方 v op 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究 q n 試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章v o i p 系統(tǒng)介紹 這一章 我們先粗略的了解一下v o i p 系統(tǒng)的概念 介紹相關(guān)的協(xié)議以及編 碼方式并與p s t n 系統(tǒng)相比較 接下來描述一個(gè)典型的v o l p 系統(tǒng) 最后 總結(jié) v 0 1 p 技術(shù) 2 1v o i p 的基本原理 i p 網(wǎng)絡(luò)電話泛指在以i p i n e r n e tp r o t o c 0 1 為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 進(jìn)行話音通信的系統(tǒng) 它采用的技術(shù)通稱v o l p v o i c eo v e ri p i p 技術(shù)允許多 個(gè)用戶共用同一帶寬資源 改變了傳統(tǒng)電話由單個(gè)用戶獨(dú)占一個(gè)信道的方式 節(jié) 省了用戶使用單獨(dú)信道的費(fèi)用 其次 由于技術(shù)和市場(chǎng)的推動(dòng) 將語音轉(zhuǎn)化成 i p 包的技術(shù)已變得更為實(shí)用 便宜 同時(shí) i p 電話的核心元件之一數(shù)字信號(hào)處 理器的價(jià)格在下降 從而使電話費(fèi)用大大降低 這一點(diǎn)在國(guó)際電話通信費(fèi)用上尤 為明顯 這也是i p 電話迅速發(fā)展的重要原因 第一個(gè)v o l p 軟件由1 9 9 5 年產(chǎn)生 在這相對(duì)來說很短的時(shí)間內(nèi) 網(wǎng)絡(luò)電話產(chǎn)業(yè) 發(fā)展非常迅速 近年來涌現(xiàn)了很多v o i p 嵌入式產(chǎn)品 并且隨著無線移動(dòng)技術(shù)的 發(fā)展 越來越多的手機(jī)生產(chǎn)廠商開始研發(fā)w i f i 與v o l p 相結(jié)合的手機(jī) 圖2 1 為一 v o l p 移動(dòng)終端解決方案 8 路由器 囂 路由器 基 圖2 1v o l p 移動(dòng)終端解決方案 最簡(jiǎn)單的v o l p 系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)具有v o l p 功能的設(shè)備組成 并通過i p 網(wǎng) 絡(luò)連接 v o l p 模型的基本結(jié)構(gòu)如圖2 2 所示 圖中示出了v o l p 設(shè)備如何把語音 信號(hào)轉(zhuǎn)換為i p 數(shù)據(jù)流 并把這些數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到i p 目的地 i p 目的地又把它們 轉(zhuǎn)換回到語音信號(hào) 4 v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 發(fā)送端 圓日 梗擬語音信號(hào) i n t e r n e t 圓贏圓 數(shù)字信號(hào) 口p a c k e t s 數(shù)字信號(hào) 接收端 日?qǐng)A 梗擬語音信號(hào) 圖2 2v o i p 基本結(jié)構(gòu) 我們可以簡(jiǎn)單地將v o i p 的傳輸過程分為下列幾個(gè)階段 2 2 1 語音一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 語音信號(hào)是模擬波形 通過i p 方式來傳輸語音 不管是實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)還是非 實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù) 首先要對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 也就是對(duì)模擬語音信號(hào)進(jìn) 行量化 數(shù)字化可以使用各種語音編碼方案來實(shí)現(xiàn) 目前采用的語音編碼標(biāo)準(zhǔn)主 要有i t u tg 7 1 1 g 7 2 9 g 7 2 3 1 a m r 等等 源和目的地的語音編碼器必須實(shí) 現(xiàn)相同的算法 這樣目的地的語音設(shè)備才可以還原模擬語音信號(hào) 2 原數(shù)據(jù)到i p 轉(zhuǎn)換 一旦語音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼 下一步就是對(duì)語音包以特定的幀長(zhǎng)進(jìn)行壓縮編 碼 大部分的編碼器都有特定的幀長(zhǎng) 典型值為l o 3 0 m s 語音包通常由6 0 1 2 0 或2 4 0 m s 的數(shù)據(jù)組成 若一個(gè)編碼器使用1 5 m s 的幀 則把每一個(gè)6 0 m s 的包 分成4 幀 并按順序進(jìn)行編碼 每個(gè)幀為1 2 0 個(gè)采樣點(diǎn) 采樣率為8 k h z 編碼 后 將4 個(gè)壓縮的幀合成一個(gè)語音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器 網(wǎng)絡(luò)處理器為語音添加包 頭 時(shí)標(biāo)和其它信息后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點(diǎn) 3 傳送 語音網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單地建立通信端點(diǎn)之間的物理連接 并在端點(diǎn)之間傳輸編碼信 號(hào) i p 網(wǎng)絡(luò)不像電路交換網(wǎng)絡(luò) 它不形成連接 它要求把數(shù)據(jù)放在可變長(zhǎng)的數(shù) 據(jù)報(bào)或分組中 然后給每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)附帶尋址和控制信息 并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 一站 一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地 在這個(gè)通道中 網(wǎng)絡(luò)從輸入端接收語音包 然后在一定時(shí) 間 t 內(nèi)將其傳送到網(wǎng)絡(luò)輸出端 t 可以在某個(gè)范圍內(nèi)變化 反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸 中的抖動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)檢查每個(gè)i p 數(shù)據(jù)附帶的尋址信息 并使用這個(gè)信息把 該數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上的下一站 4 i p 包一數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 目的地v o i p 設(shè)備接收這個(gè)i p 數(shù)據(jù)并開始處理 網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)可變長(zhǎng)度的緩 沖器 用來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動(dòng) 該緩沖器可容納許多語音包 用戶可以選擇緩 沖器的大小 小的緩沖器產(chǎn)生延遲較小 但不能調(diào)節(jié)大的抖動(dòng) 其次 解碼器將 經(jīng)編碼的語音包解壓縮后產(chǎn)生新的語音包 這個(gè)模塊也可以按幀進(jìn)行操作 完全 v oi p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 和解碼器的長(zhǎng)度相同 若幀的長(zhǎng)度為1 5 m s 是6 0 m s 的語音包被分成4 幀 然后 它們被解碼還原成6 0 m s 的語音數(shù)據(jù)流送入解碼緩沖器 在數(shù)據(jù)報(bào)的處理過程中 去掉尋址和控制信息 保留原始的原數(shù)據(jù) 然后把這個(gè)原數(shù)據(jù)提供給解碼器 5 數(shù)字語音轉(zhuǎn)換為模擬語音 播放驅(qū)動(dòng)器將緩沖器中的語音樣點(diǎn) 4 8 0 個(gè) 取出送入聲卡 通過揚(yáng)聲器按 預(yù)定的頻率 例如8 k h z 播出 在像i p 電話這樣的全雙工通信中 每一端既是 發(fā)送端又是接收端 簡(jiǎn)而言之 語音信號(hào)在i p 網(wǎng)絡(luò)上的傳送要經(jīng)過從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn) 換 數(shù)字語音封裝成工p 分組 i p 分組通過網(wǎng)絡(luò)的傳送 i p 分組的解包和數(shù)字語 音還原到模擬信號(hào)等過程 2 2v o i p 與p s t n 的比較 傳統(tǒng)的電話網(wǎng)以電路交換方式傳輸語音 所要求的傳輸寬帶為6 4 k b i t s 而 v o i p 是以i p 分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺(tái) 對(duì)模擬的語音信號(hào)進(jìn)行壓縮 打包等一 系列的特殊處理 使之可以采用無連接的u d p 協(xié)議進(jìn)行傳輸 1 傳統(tǒng)p s t n 話音業(yè)務(wù) 傳統(tǒng)的話音通信網(wǎng) p s t n 是采用面向連接及基于6 4 k b s 信道的電路交換 通過信令來控制連接 傳輸上使用同步傳輸方式 s t m p s t n 終端即可以是模 擬的也可以是數(shù)字的 標(biāo)準(zhǔn)的電話機(jī)通過模擬接入網(wǎng)絡(luò) 用戶環(huán)路 連接到p s t n 在模擬接入網(wǎng)絡(luò)中 話音以3 k h z 帶寬的模擬信號(hào)傳輸 在接入交換機(jī)中 該話 音被數(shù)字化 其信令能力 如地址識(shí)別 開始時(shí)是通過帶內(nèi)的d t m f d u a lt o n e m u l t i f r e q u e n c y 音來實(shí)現(xiàn) 后來用獨(dú)立信令網(wǎng)來實(shí)現(xiàn) 數(shù)字核心網(wǎng)絡(luò)使用的信 令系統(tǒng)是七號(hào)信令系統(tǒng) 由于p s t n 是專為語音通信而設(shè)計(jì)地 所以 它具有適 合語音通信地優(yōu)點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)是業(yè)務(wù)質(zhì)量 q o s 如延遲 語音地清晰度和自然度 等有保障 控制相對(duì)簡(jiǎn)單 但隨著通信業(yè)務(wù)需求地變化和技術(shù)進(jìn)步 其不足之處 日漸突出起來 其缺點(diǎn)如下 1 2 a 呼叫建立需要時(shí)間并占用資源 b 每個(gè)連接的帶寬固定 不能適應(yīng)非6 4 k b p s 速度和可變速度的業(yè)務(wù)需求 c 在對(duì)話靜音期也占用資源 浪費(fèi)帶寬 d 在長(zhǎng)途線路上 很少或不使用壓縮 造成長(zhǎng)途線路資源浪費(fèi) e 由于其網(wǎng)絡(luò)及終端的固有屬性 使得其不能容易實(shí)現(xiàn)一些增值業(yè)務(wù) 2 v o i p 的特點(diǎn) v o i p 使企業(yè) 服務(wù)供應(yīng)商和電信運(yùn)營(yíng)商們看到了許多美好的前景 它的發(fā)展 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了p s t n 電路交換網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 這主要是由于v o i p 所具有的以下特點(diǎn)決 6 v oip 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試 華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 定的 1 成本低 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)電話的成本 特別是長(zhǎng)途電話 國(guó)際長(zhǎng)途電話 因?yàn)?i p 網(wǎng)絡(luò)沒有地域的概念 國(guó)際間的v o l p 數(shù)據(jù)的傳輸也只是增加了些傳輸延時(shí) 2 因特網(wǎng)可以同時(shí)支持話音業(yè)務(wù)和純數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用 這使得它相比于傳統(tǒng)電 話交換網(wǎng)絡(luò)具有極大的優(yōu)勢(shì) 3 支持多媒體業(yè)務(wù)的需求 4 隨著w i f i 技術(shù)的發(fā)展 能夠?qū)o線技術(shù)與移動(dòng)技術(shù)相結(jié)合 進(jìn)一步降低話費(fèi) 實(shí)現(xiàn)真正的無縫通信 正是因?yàn)関 o l p 具有低廉的費(fèi)用 使用靈活 支持功能多等特點(diǎn) 越來越受 到人們的歡迎 得到了快速發(fā)展 由此我們可以知道 未來幾年內(nèi) 無論是在 國(guó)外還是在國(guó)內(nèi) 作為給用戶提供的一種選擇 v o i p 必將得到迅猛發(fā)展 2 3v o l p 協(xié)議 信令技術(shù)保證電話呼叫的實(shí)現(xiàn)和通話質(zhì)量 目前被廣泛接受的v o i p 控制信 令體系包括i t u t 的h 3 2 3 和i e t f 的s i p m g c p 和h 2 4 8 但仍以h 3 2 3 為主 然而s i p 的支持將會(huì)成為今后的主流 2 3 1h 3 2 3 h 3 2 3 1 6 1 是i t u t 的多媒體通信協(xié)議系列h 3 2 x 中的一個(gè) 它提供了基于 i p 網(wǎng)絡(luò)的傳送聲音 視頻和數(shù)據(jù)的基本標(biāo)準(zhǔn) 并為i p 網(wǎng)絡(luò)上的多媒體通信應(yīng)用 提供了技術(shù)基礎(chǔ) 它最初用于局域網(wǎng) l a n 上的多媒體會(huì)議 后來擴(kuò)展至覆蓋 v o i p 該標(biāo)準(zhǔn)既包括了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信也包括了多點(diǎn)會(huì)議 h 3 2 3 定義了四種邏輯組 成部分 終端 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)守和多點(diǎn)控制單元 m c u h 3 2 3 并不依賴于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 而是獨(dú)立于操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)之上 支持多 點(diǎn)功能 組播和頻寬管理 h 3 2 3 具備相當(dāng)?shù)撵`活性 可支持包含不同功能節(jié)點(diǎn) 之間的視頻會(huì)議和不同網(wǎng)絡(luò)之間的視頻會(huì)議 h 3 2 3 并不支持群播 m u l t i c a t 協(xié)議 只能采用多點(diǎn)控制單元構(gòu)成多點(diǎn)會(huì) 議 因而同時(shí)只能支持有限的多點(diǎn)用戶 h 3 2 3 也不支持呼叫轉(zhuǎn)移 且通過建立 呼叫的時(shí)間也比較長(zhǎng) 早期的視頻會(huì)議多支持h 3 2 3 協(xié)議 如n e t m e e t i n g i n t e lv i d e op h o n e 等 都是支持h 3 2 3 協(xié)議的視頻會(huì)議軟件 但是h 3 2 3 協(xié)議本身具有一些問題 例如采用h 3 2 3 協(xié)議的i p 電話網(wǎng)絡(luò)在 接入端仍要經(jīng)過當(dāng)?shù)氐膒 s t n 電路交換網(wǎng) 而之后制定出的m g c p 等協(xié)議 目的在 于將h 3 2 3 網(wǎng)關(guān)進(jìn)行功能上的分解 也就是劃分成負(fù)責(zé)媒體流處理的媒體網(wǎng)關(guān) v o i p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 m g 以及掌控呼叫建立與控制的媒體網(wǎng)關(guān)控制器 m g g 兩個(gè)部分 2 3 2s i p s i p s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 是由i e t f 所制定的應(yīng)用層控制協(xié)議 定義了用戶間交互式媒體會(huì)話的發(fā)起 修改和終止過程 它與h3 2 3 協(xié)議并列 s i p 主要借鑒了w e b 網(wǎng)的h t t p 和s 盯p 兩個(gè)協(xié)議 其特性幾乎與h3 2 3 相反 主 要為解決i n t e r n e t 網(wǎng)上的多媒體會(huì)議電視服務(wù) 用于建立互聯(lián)網(wǎng)上主機(jī)之問的 會(huì)話 這個(gè)協(xié)議最初以h t t p 為基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)上遵循i n t e r n e t 的基本原則來架構(gòu) i p 電話業(yè)務(wù)網(wǎng) 協(xié)議很容易進(jìn)行擴(kuò)展 便于增加新業(yè)務(wù) 具有較強(qiáng)的互操作性 原則上它是一種比較簡(jiǎn)單的會(huì)話初始化協(xié)議 也就是說只提供會(huì)話或呼叫的建立 與控制功能 與h3 2 3 協(xié)議為基礎(chǔ)的i p 電話相比 s i p 協(xié)議需要相對(duì)智能的終 端 正是因?yàn)閟 i p 系統(tǒng)有了相對(duì)智能的終端系統(tǒng) 所以它才有可能實(shí)現(xiàn)用戶個(gè)性 化的需要 s i p 網(wǎng)絡(luò)采用i n t e r n e t 的c i l e n t s e r v e r 的工作方式 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖25 所 示 s i p 中有兩個(gè)要素 用戶代理 u s e ra g e n t 和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 n e t w o r ks e r v e r 用戶代理又分為用戶代理客戶端 u a c 和用戶代理服務(wù)器 u a s 其中u a c 負(fù)責(zé)發(fā) 起s i p 呼叫請(qǐng)求 g a s 負(fù)責(zé)對(duì)呼叫請(qǐng)求做出響應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是處理與多個(gè)呼叫 相關(guān)聯(lián)信令的網(wǎng)絡(luò)設(shè)各 圖25s i p 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 s i p 采用文本編碼格式 其消息分為兩種 u a c 到u a s 的請(qǐng)求 r e q u e s t 和u a s 到u a c 的響應(yīng) r e s p o n s e 消息包括消息頭和消息體兩部分 8 v o i p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 s i p 消息包括三個(gè)部分 一個(gè)起始行 s t a r t i i n e 一個(gè)或多個(gè)字段 f i e l d 組成的消息頭 一個(gè)標(biāo)志消息頭結(jié)束的空行 c r l f 以及作為可選項(xiàng)的消息體 m e s s a g eb o d y 起始行分請(qǐng)求行 r e q u e s t l i n e 和狀態(tài)行 s t a t u s l i n e 兩種 其中請(qǐng)求行是請(qǐng)求消息的起始行 狀態(tài)行是響應(yīng)消息的起始行 起始行位于消息 的最開始 消息頭分通用頭 g e n e r a l h e a d e r 請(qǐng)求頭 r e q u e s t h e a d e r 響 應(yīng)頭 r e s p o n s e h e a d e r 和實(shí)體頭 e n t i t y h e a d e r 四種 消息頭 描述消息 的屬性 類似于h t t p 消息頭的語法和語義 消息體主要是對(duì)消息所要建立的會(huì) 話的描述 s i p 同時(shí)支持單點(diǎn)播送 u n i c a s t 及群播功能 也就是說使用者可以隨時(shí)加 入一個(gè)已存在的視頻會(huì)議之中 在網(wǎng)絡(luò)o s i 屬性上 s i p 屬于應(yīng)用層協(xié)議 所以 可以透過u d p 或t c p 協(xié)議進(jìn)行傳輸 s i p 定義了下述方法 1 i n v i t e i n v i t e 方法用于邀請(qǐng)用戶和服務(wù)參加一個(gè)會(huì)話 在i n v i t e 請(qǐng)求 的消息體中可對(duì)被叫方被邀請(qǐng)參加的會(huì)話作以描述 如主叫方能接收的媒體類 型 發(fā)出的煤體類型及其一些參數(shù) 對(duì)i n v i t e 請(qǐng)求的成功響應(yīng)必須在響應(yīng)的消 息體中說明被叫方愿意接收哪種媒體 或者說明被叫方發(fā)出的媒體 服務(wù)器可以 自動(dòng)地用2 0 0o k 響應(yīng)會(huì)議邀請(qǐng) 2 b y e b y e 用來終止呼叫上的兩個(gè)用戶之間的呼叫 呼叫的一方在釋放 掛 斷 呼叫前必須發(fā)出b y e 請(qǐng)求 收到b y e 請(qǐng)求的這方必須停止發(fā)媒體流給發(fā)出 b y e 請(qǐng)求的這方 3 o p t i o n s o p t i o n s 用于向服務(wù)器查詢其能力 如果服務(wù)器認(rèn)為它能與用 戶聯(lián)系 則可用一個(gè)能力集響應(yīng)o p t i o n s 請(qǐng)求 4 a c k a c k 請(qǐng)求用于客戶機(jī)向服務(wù)器證實(shí)它已經(jīng)收到了對(duì)i n v i t e 請(qǐng)求的最 終響應(yīng) a c k 只和i n v i t e 請(qǐng)求一起使用 對(duì)2 x x 最終響應(yīng)的證實(shí)由客戶機(jī)用戶 代理發(fā)出 對(duì)其它最終響應(yīng)的證實(shí)由收到響應(yīng)的第一個(gè)代理或第一個(gè)客戶機(jī)用戶 代理發(fā)出 5 r e g i s t e r r e g i s t e r 方法用于客戶機(jī)向s i p 服務(wù)器提供地址解析的映射 讓服務(wù)器知道其它用戶的位置 6 i n f o i n f o 方法是對(duì)s i p 協(xié)議的擴(kuò)展 用于傳遞會(huì)話中產(chǎn)生的與會(huì)話相關(guān) 的控制信息 如i s u p 和i s d n 信令消息 以及d t m f 數(shù)字等 7 c a n c e l 請(qǐng)求用于取消一個(gè)c a l l i d t o f r o m 和c s e q 僅序列號(hào) 字段 值相同的正在進(jìn)行的請(qǐng)求 但取消不了已經(jīng)完成的請(qǐng)求 如果服務(wù)器返回一個(gè)最 終狀態(tài)響應(yīng) 則認(rèn)為請(qǐng)求己完成 下圖所示的場(chǎng)景為參與會(huì)話的兩個(gè)u s e ra g e n t 從發(fā)起呼叫 建立鏈路 媒 9 v o l p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 體流傳輸 到拆除s i p 信令鏈路的全過程 u a lu a 2 i n v i t e 呼叫請(qǐng)求 1 0 0 t r y i n g 正在處理 一 1 9 0 r i n g i n g 振鈴 j 2 0 0 0 k a o k 確認(rèn) m e d i a 媒體通信 b y e 結(jié)束會(huì)話 1 2 0 0 0 k 圖2 6 兩個(gè)u a 直接通信的呼叫流程 1 首先 主叫向被叫發(fā)出i n v i t e 請(qǐng)求 i n v i t e 請(qǐng)求的作用是發(fā)起并建立呼 叫 邀請(qǐng)被叫加入主叫建立的呼叫 2 被叫收到請(qǐng)求后對(duì)主叫做出響應(yīng) 接受請(qǐng)求方對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)分為臨時(shí)響應(yīng) 狀態(tài)碼為i x x 和最終相應(yīng) 狀態(tài)碼為2 x x 主叫只對(duì)最終相應(yīng)做出回應(yīng) 圖2 6 中 被叫做出的臨時(shí)相應(yīng)有1 0 0 t r y i n g 嘗試連接 1 8 0r i n g i n g 被 叫振鈴或進(jìn)入受到請(qǐng)求狀態(tài) 1 8 2q u e u e d 被叫可能有多個(gè)呼叫要處理 所以 主叫請(qǐng)求需要排隊(duì)等待 被叫做出的最終響應(yīng)是2 0 0o k 表示被叫接受并開 始處理呼叫請(qǐng)求 3 為了向被叫證實(shí)主叫收到了最終響應(yīng) 主叫收到響應(yīng)后發(fā)送a c k 請(qǐng)求 被 叫收到主叫的a c k 請(qǐng)求 標(biāo)志呼叫建立階段結(jié)束 4 主叫或被叫在呼叫建立后發(fā)起后續(xù)請(qǐng)求 后續(xù)請(qǐng)求可由參加呼叫的任一方 發(fā)起 可發(fā)起i n v i t e 請(qǐng)求 進(jìn)行交互操作 并對(duì)當(dāng)前呼叫進(jìn)行修改 也可發(fā)起 b y e 請(qǐng)求終止當(dāng)前呼叫 2 3 3s i p 與h 3 2 3 比較與總結(jié) s i p 和h 3 2 3 作為i p 電話的信令協(xié)議 分別是通信領(lǐng)域與i n t e r n e t 領(lǐng)域兩 大陣營(yíng)推出的建議 它們的區(qū)別有以下幾點(diǎn) 7 1 1 0 v o i p 系統(tǒng)中語音質(zhì)量的研究與測(cè)試華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 從信令協(xié)議的出發(fā)點(diǎn)來看 h 3 2 3 試圖把工p 電話當(dāng)作是眾所周知的傳統(tǒng)電話 只是傳輸方式發(fā)生了改變 由電路交換變成了分組交換 而s i p 協(xié)議側(cè)重于將 i p 電話作為i n t e r n e t 上的一個(gè)應(yīng)用 較其它應(yīng)用 如f t p e m a i l 等 增加了信 令和q o s 的要求 從消息的編碼方法來看 h 3 2 3 采用基于a s n 1 和壓縮編碼規(guī)則的二進(jìn)制方 法表示其消息 a s n 1 通常需要特殊的代碼生成器來進(jìn)行詞法和語法分析 而s i p 是基于文本的協(xié)議 類似于h t t p 基于文本的編碼意味著頭域的含義是一目了 然的 如f r o m t o s u b j e c t 等域名 這種幾乎不需要復(fù)雜的文檔說明的標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范風(fēng)格 其優(yōu)越性已在過去的實(shí)踐中得到了充分的證明 從會(huì)話能力的協(xié)商和調(diào)整方法來看 h 3 2 3 是采用h 2 4 5 協(xié)議來進(jìn)行能力協(xié) 商的會(huì)話控制的 而s i p 的能力協(xié)商采用s d p s e s s i o nd e s c r i p t i o np r o t o c 0 1 進(jìn)行描述 s d p 中的每一項(xiàng)的格式為 也比較簡(jiǎn)單 從會(huì)話管理的方式來看 h 3 2 3 由于由多點(diǎn)控制單元 m c u 集中執(zhí)行會(huì)議控制 功能 所有參加會(huì)議的端點(diǎn)都向m c u 發(fā)送控制消息 m c u 可能會(huì)成為瓶頸 特別 是對(duì)于具有附加特性的大型會(huì)議 并且h 3 2 3 不支持信令的多播功能 其單播功 能限制了可擴(kuò)展性 降低了可靠性 而s i p 設(shè)計(jì)上就為分布式的呼叫模型 具有 分布式的多播功能 其多播功能不僅便于會(huì)議控制 而且簡(jiǎn)化了用戶定位 群組 邀請(qǐng)等 并且能節(jié)約帶寬 在補(bǔ)充業(yè)務(wù)方面 h 3 2 3 中定義了專門的協(xié)議用于補(bǔ)充業(yè)務(wù) 如h 4 5 0 1 h 4 5 0 2 和h 4 5 0 3 等 s i p 并未定義專門的協(xié)議用于此目的 但它能很方便地 支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)或智能業(yè)務(wù) 只要充分利用s i p 已定義的頭域 并對(duì)s i p 進(jìn)行簡(jiǎn)單 的擴(kuò)展 就可以實(shí)現(xiàn)這些業(yè)務(wù) 對(duì)于通過擴(kuò)展頭域較難實(shí)現(xiàn)的一些智能業(yè)務(wù) 可 在體系結(jié)構(gòu)中增加業(yè)務(wù)代理 提供一些補(bǔ)充服務(wù)或與智能網(wǎng)設(shè)備的接口 另外 h 3 2 3 中的呼叫建立過程涉及到三條信令信道 r a s 信令信道 呼叫信 令信道和h 2 4 5 控制信道 通過這三條信道的協(xié)調(diào)才使得h 3 2 3 的呼叫得以進(jìn)行 呼叫建立時(shí)間很長(zhǎng) 在s i p 中 會(huì)話請(qǐng)求過程和媒體協(xié)商過程等一起進(jìn)行 盡管 h 3 2 3 v 2 已對(duì)呼叫建立過程做了改進(jìn) h 2 4 5 控制消息可以通過用h 2 2 5 0 呼叫信 道隧道來傳送 但較之s i p 只需要1 5 個(gè)回路時(shí)延來建立呼叫 仍是無法相比 的 h 3 2 3 的呼叫信令信道和h 2 4 5 控制信道需要可靠的傳輸協(xié)議 而s i p 獨(dú)立 于低