第5章 VoIP通信原理

1、 第第5 5章章 VoIPVoIP通信原理通信原理5.1 VoIP通信原理通信原理 5.2 IP電話與傳統(tǒng)電話的比較電話與傳統(tǒng)電話的比較5.3 VoIP體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)5.4 VoIP系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 5.5 VoIP基本業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù) 2022-6-125.1 5.1 VoIPVoIP通信原理通信原理5.1 VoIP通信原理通信原理 5.1.1 VoIP通信概述通信概述 5.1.2 分組交換原理分組交換原理 5.1.3 VoIP實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法5.1.1 5.1.1 VoIPVoIP通信概述通信概述 InternetInternet是由眾多不同的是由眾多不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)組成的，遍布計(jì)算機(jī)網(wǎng)

2、絡(luò)互聯(lián)組成的，遍布世界各地，使用標(biāo)準(zhǔn)的世界各地，使用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IPTCP/IP協(xié)議來(lái)相互通信和交換數(shù)據(jù)。協(xié)議來(lái)相互通信和交換數(shù)據(jù)。TCP/IPTCP/IP協(xié)議將要傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)協(xié)議將要傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分組排隊(duì)發(fā)送，每個(gè)分組數(shù)據(jù)分組排隊(duì)發(fā)送，每個(gè)分組均包含地址及數(shù)據(jù)重組信息，均包含地址及數(shù)據(jù)重組信息，確保數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)包交換正確保數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)包交換正確無(wú)誤。確無(wú)誤。 2022-6-13InternetInternet上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信的簡(jiǎn)單原理如圖上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信的簡(jiǎn)單原理如圖: : 圖圖5-1 5-1 InternetInternet語(yǔ)音通信原理語(yǔ)音通信原理 2022-6-14InternetI

3、nternet語(yǔ)音通信特點(diǎn)：語(yǔ)音通信特點(diǎn)：通信雙方不需要進(jìn)行鏈路建立的初始化過(guò)程，可通信雙方不需要進(jìn)行鏈路建立的初始化過(guò)程，可以隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。以隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。InternetInternet內(nèi)所有路由都是共享的，聯(lián)入內(nèi)所有路由都是共享的，聯(lián)入InternetInternet網(wǎng)的計(jì)算機(jī)均不獨(dú)占路由。網(wǎng)的計(jì)算機(jī)均不獨(dú)占路由。由于數(shù)據(jù)包需要排隊(duì)傳輸，會(huì)產(chǎn)生時(shí)延。由于數(shù)據(jù)包需要排隊(duì)傳輸，會(huì)產(chǎn)生時(shí)延。用戶計(jì)算機(jī)至用戶計(jì)算機(jī)至ISPISP的通信通過(guò)公眾電話的通信通過(guò)公眾電話(PSTN)(PSTN)，所，所以仍然會(huì)獨(dú)占該段通信路由。以仍然會(huì)獨(dú)占該段通信路由。 IP IP電話的通信原理與電話的通信原理與Int

4、ernetInternet數(shù)據(jù)通信原理數(shù)據(jù)通信原理區(qū)別在于要考慮和區(qū)別在于要考慮和PSTNPSTN的連接，存在著鏈路建立的連接，存在著鏈路建立和控制方面的問(wèn)題。和控制方面的問(wèn)題。2022-6-155.1.2 5.1.2 分組交換原理分組交換原理 IPIP電話網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng), ,分組交換仍舊采用了報(bào)文交換的分組交換仍舊采用了報(bào)文交換的“存儲(chǔ)存儲(chǔ)- -轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)”方方式，把報(bào)文截成許多比較短的、被規(guī)格化了的式，把報(bào)文截成許多比較短的、被規(guī)格化了的“分組分組( (packet)”packet)”進(jìn)行交換和傳輸。進(jìn)行交換和傳輸。 “ “分組分組”進(jìn)入

5、交換機(jī)后，只在主存儲(chǔ)器中停進(jìn)入交換機(jī)后，只在主存儲(chǔ)器中停留很短的時(shí)間，進(jìn)行排隊(duì)和處理，一旦確定了新留很短的時(shí)間，進(jìn)行排隊(duì)和處理，一旦確定了新的路由，就很快輸出到下一個(gè)交換機(jī)或用戶終端。的路由，就很快輸出到下一個(gè)交換機(jī)或用戶終端。2022-6-16 分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)是：分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1) (1) 為用戶提供了不同速率、不同代碼、不同同為用戶提供了不同速率、不同代碼、不同同步方式、不同通信控制規(guī)程的數(shù)據(jù)終端之間步方式、不同通信控制規(guī)程的數(shù)據(jù)終端之間能夠相互通信的靈活的通信環(huán)境。能夠相互通信的靈活的通信環(huán)境。 (2) (2) 信息傳輸時(shí)延較小，變化范圍不大信息傳輸時(shí)延較小，變化范圍不大

6、 。 (3) (3) 實(shí)現(xiàn)線路的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，通信線路的實(shí)現(xiàn)線路的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，通信線路的利用率很高。利用率很高。 2022-6-17 (4) (4) 可靠性高?？煽啃愿?。每個(gè)分組可獨(dú)立地進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，每個(gè)分組可獨(dú)立地進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)， “分組分組”還可以自動(dòng)地選擇一條路由以避開還可以自動(dòng)地選擇一條路由以避開網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)。 (5)(5) 經(jīng)濟(jì)性好。經(jīng)濟(jì)性好。信息以信息以“分組分組”為單位在交換機(jī)為單位在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理，不要求交換機(jī)有很大的存儲(chǔ)中存儲(chǔ)和處理，不要求交換機(jī)有很大的存儲(chǔ)容量；此外，分組交換網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制和管容量；此外，分組交換網(wǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制和管理中心理中心(NCC)

7、(NCC)對(duì)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備實(shí)行比較集中的控制對(duì)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備實(shí)行比較集中的控制和維護(hù)管理，節(jié)省維護(hù)管理費(fèi)用。和維護(hù)管理，節(jié)省維護(hù)管理費(fèi)用。2022-6-18分組交換的主要缺點(diǎn)是：分組交換的主要缺點(diǎn)是：(1)(1) 由于網(wǎng)絡(luò)附加的傳輸信息很多，長(zhǎng)報(bào)文通信的由于網(wǎng)絡(luò)附加的傳輸信息很多，長(zhǎng)報(bào)文通信的傳輸傳輸效率比較低效率比較低。 (2)(2) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。分組交換機(jī)要對(duì)各種類型的。分組交換機(jī)要對(duì)各種類型的“分組分組”進(jìn)行分析處理，提供路由，自動(dòng)進(jìn)行路進(jìn)行分析處理，提供路由，自動(dòng)進(jìn)行路由調(diào)整，并為用戶提供速率、代碼和規(guī)程的變換，由調(diào)整，并為用戶提供速率、代碼和規(guī)程的變換，為網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理提供必要的報(bào)

8、告信息等，要求為網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理提供必要的報(bào)告信息等，要求交換機(jī)要有較高的處理能力。交換機(jī)要有較高的處理能力。2022-6-195.1.3 5.1.3 VoIPVoIP實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法 1 1PC-to-PCPC-to-PC 這是初期采用的一種方式，它以多媒體技術(shù)這是初期采用的一種方式，它以多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)，建立在網(wǎng)對(duì)網(wǎng)的架構(gòu)上，在技術(shù)上較容為基礎(chǔ)，建立在網(wǎng)對(duì)網(wǎng)的架構(gòu)上，在技術(shù)上較容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于用戶的要求比較高。易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于用戶的要求比較高。 通話雙方的計(jì)算機(jī)均須登錄到網(wǎng)絡(luò)上，還要通話雙方的計(jì)算機(jī)均須登錄到網(wǎng)絡(luò)上，還要有全雙工聲卡、話筒等多媒體設(shè)備，并安裝相同有全雙工聲卡、話筒等多媒體設(shè)備，

9、并安裝相同的電話軟件。的電話軟件。 早期的早期的Internet Phone，就是此類產(chǎn)品的一個(gè)，就是此類產(chǎn)品的一個(gè)代表。代表。2022-6-1102 2PC-to-PhonePC-to-Phone 作為主叫方的計(jì)算機(jī)必須上網(wǎng)，而被叫方使作為主叫方的計(jì)算機(jī)必須上網(wǎng)，而被叫方使用普通電話機(jī)即可。用普通電話機(jī)即可。 通話時(shí)，主叫方登錄到與對(duì)方電話網(wǎng)相連的通話時(shí)，主叫方登錄到與對(duì)方電話網(wǎng)相連的IPIP電話網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。電話網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。 主叫方的呼叫信號(hào)通過(guò)主叫方的呼叫信號(hào)通過(guò)InternetInternet到達(dá)服務(wù)器到達(dá)服務(wù)器后，自動(dòng)轉(zhuǎn)接到被叫方的電話上。后，自動(dòng)轉(zhuǎn)接到被叫方的電話上。Net2Phon

10、eNet2Phone便是便是此類產(chǎn)品的代表。此類產(chǎn)品的代表。2022-6-1113 3Phone-to-Phone Phone-to-Phone 這種產(chǎn)品種類很多，實(shí)際性能差別也很大。這種產(chǎn)品種類很多，實(shí)際性能差別也很大。大致可分大致可分三種類型三種類型。 雙方電話各配置一個(gè)類似于雙方電話各配置一個(gè)類似于Modem的設(shè)備，通的設(shè)備，通話雙方通過(guò)它登錄到因特網(wǎng)上，每次通話只需簡(jiǎn)話雙方通過(guò)它登錄到因特網(wǎng)上，每次通話只需簡(jiǎn)單的操作便能像普通電話一樣進(jìn)行交談。單的操作便能像普通電話一樣進(jìn)行交談。 兩端都沒(méi)有計(jì)算機(jī)與電話連接，而是通過(guò)稱為兩端都沒(méi)有計(jì)算機(jī)與電話連接，而是通過(guò)稱為“橋接器橋接器”的設(shè)備進(jìn)行

11、通話。的設(shè)備進(jìn)行通話。 利用利用IP電話網(wǎng)關(guān)服務(wù)器進(jìn)行通話。網(wǎng)關(guān)服務(wù)器電話網(wǎng)關(guān)服務(wù)器進(jìn)行通話。網(wǎng)關(guān)服務(wù)器一端與一端與Internet相連，另一端與當(dāng)?shù)氐墓秒娫捑W(wǎng)相連，另一端與當(dāng)?shù)氐墓秒娫捑W(wǎng)（PSTN）相連。）相連。2022-6-112圖圖5-2 5-2 傳統(tǒng)電話與傳統(tǒng)電話與IPIP電話系統(tǒng)框圖電話系統(tǒng)框圖長(zhǎng)途傳輸5.2 IP5.2 IP電話與傳統(tǒng)電話的比較電話與傳統(tǒng)電話的比較 5.2.1 5.2.1 工作方式比較工作方式比較 5.2.2 5.2.2 電路交換原理電路交換原理 5.2.3 5.2.3 交換方式比較交換方式比較 1 1IPIP電話電話 IPIP電話是將模擬語(yǔ)電話是將模擬語(yǔ)音信號(hào)

12、經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換、音信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼壓縮后，按一定的編碼壓縮后，按一定的打包規(guī)則將壓縮幀轉(zhuǎn)換打包規(guī)則將壓縮幀轉(zhuǎn)換成成IPIP數(shù)據(jù)包，通過(guò)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包，通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳輸；在目的地網(wǎng)進(jìn)行傳輸；在目的地經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)解壓、數(shù)模轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)解壓、數(shù)模轉(zhuǎn)換復(fù)原成話音，從而達(dá)換復(fù)原成話音，從而達(dá)到語(yǔ)音通信的目的。到語(yǔ)音通信的目的。5.2.1 5.2.1 工作方式比較工作方式比較2022-6-114IPIP電話具有下列特點(diǎn)：電話具有下列特點(diǎn)： 使用壓縮算法處理語(yǔ)音信號(hào)以減少其占使用壓縮算法處理語(yǔ)音信號(hào)以減少其占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。 經(jīng)過(guò)編碼、壓縮處理后的語(yǔ)音信號(hào)以數(shù)經(jīng)過(guò)編碼、壓縮處理后的語(yǔ)音信號(hào)以數(shù)據(jù)包的

13、形式進(jìn)行傳送。據(jù)包的形式進(jìn)行傳送。 語(yǔ)音業(yè)務(wù)可以容忍少量的數(shù)據(jù)丟失，同語(yǔ)音業(yè)務(wù)可以容忍少量的數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)考慮到語(yǔ)音的實(shí)時(shí)性，不需要重新傳輸。時(shí)考慮到語(yǔ)音的實(shí)時(shí)性，不需要重新傳輸。 在國(guó)際電信聯(lián)盟在國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-TITU-T推薦的綜合業(yè)務(wù)數(shù)推薦的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)字網(wǎng)ISDNISDN編號(hào)規(guī)則編號(hào)規(guī)則E.164E.164或已用的其他編號(hào)規(guī)則與或已用的其他編號(hào)規(guī)則與IPIP地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的地址轉(zhuǎn)換功能。地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的地址轉(zhuǎn)換功能。2022-6-1152 2傳統(tǒng)電話傳統(tǒng)電話 傳統(tǒng)的電話是通過(guò)電路交換網(wǎng)，采用基于連傳統(tǒng)的電話是通過(guò)電路交換網(wǎng)，采用基于連接的電路方式來(lái)傳輸語(yǔ)音信息的。接的電路方式

14、來(lái)傳輸語(yǔ)音信息的。 一個(gè)可能的通話流程大致如下：一個(gè)可能的通話流程大致如下： 主叫摘機(jī)；主叫摘機(jī)； 交換機(jī)給主叫送撥號(hào)音；交換機(jī)給主叫送撥號(hào)音； 主叫撥被叫號(hào)碼；主叫撥被叫號(hào)碼； 2022-6-116 電路建立；電路建立； 被叫電路響鈴，主叫聽到回鈴聲；被叫電路響鈴，主叫聽到回鈴聲； 被叫摘機(jī)，開始通話，交換機(jī)開始計(jì)費(fèi)；被叫摘機(jī)，開始通話，交換機(jī)開始計(jì)費(fèi)； 主叫或被叫掛機(jī)；主叫或被叫掛機(jī)； 交換機(jī)將電路拆除并停止計(jì)費(fèi)。交換機(jī)將電路拆除并停止計(jì)費(fèi)。2022-6-1175.2.2 5.2.2 電路交換原理電路交換原理 眾所周知，傳統(tǒng)的電話是基于電路交換原理眾所周知，傳統(tǒng)的電話是基于電路交換原理進(jìn)行

15、工作的。普通的電信網(wǎng)，包括我們所熟悉的進(jìn)行工作的。普通的電信網(wǎng)，包括我們所熟悉的PSTNPSTN、GSMGSM、TACSTACS等，都是采用電路交換的形式。等，都是采用電路交換的形式。圖圖5-3 5-3 電路交換的原理圖電路交換的原理圖2022-6-118電路交換具備以下特征：電路交換具備以下特征： （1 1）任何一次通信，兩端之間必須獨(dú)占一條路）任何一次通信，兩端之間必須獨(dú)占一條路由。由。 （2 2）占用此路由直到通話結(jié)束）占用此路由直到通話結(jié)束( (或通信終止或通信終止) )，在此過(guò)程中其他通信無(wú)法再用。在此過(guò)程中其他通信無(wú)法再用。 （3 3）電路接通之后，交換機(jī)的控制電路不再干）電路接通

16、之后，交換機(jī)的控制電路不再干預(yù)數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供了一條透明通路。預(yù)數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供了一條透明通路。2022-6-119電路交換的優(yōu)點(diǎn)：電路交換的優(yōu)點(diǎn)： （1 1）信息傳輸?shù)臅r(shí)延小；而且對(duì)一次接續(xù)來(lái)說(shuō)，傳）信息傳輸?shù)臅r(shí)延小；而且對(duì)一次接續(xù)來(lái)說(shuō)，傳輸時(shí)延固定不變。輸時(shí)延固定不變。（2 2）信息傳輸效率比較高。）信息傳輸效率比較高。（3 3）信息的編碼方法和信息格式不受限制。）信息的編碼方法和信息格式不受限制。2022-6-120電路交換的缺點(diǎn)：電路交換的缺點(diǎn)：（1 1）電路的接續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)通信的數(shù)據(jù)報(bào)文較短）電路的接續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)通信的數(shù)據(jù)報(bào)文較短時(shí)，信息傳輸?shù)膶?shí)際通信效率低。時(shí)，信息傳輸

17、的實(shí)際通信效率低。（2 2）電路（特別是傳輸中繼線）利用率低。）電路（特別是傳輸中繼線）利用率低。（3 3）限制了各種不同速率、不同編碼格式、不同通）限制了各種不同速率、不同編碼格式、不同通信規(guī)程的用戶終端之間的通信。信規(guī)程的用戶終端之間的通信。（4 4）電路交換方式必須在通信雙方連通數(shù)據(jù)鏈路之）電路交換方式必須在通信雙方連通數(shù)據(jù)鏈路之后才能傳送信息，這種交換方式存在呼損，即可后才能傳送信息，這種交換方式存在呼損，即可能出現(xiàn)由于被叫方設(shè)備忙或交換網(wǎng)負(fù)載過(guò)重而叫能出現(xiàn)由于被叫方設(shè)備忙或交換網(wǎng)負(fù)載過(guò)重而叫不通的現(xiàn)象。不通的現(xiàn)象。2022-6-1215.2.3 5.2.3 交換方式比較交換方式比較

18、目前，在數(shù)據(jù)通目前，在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域有三種基本的信領(lǐng)域有三種基本的交換方式：電路交換、交換方式：電路交換、報(bào)文交換和分組交換。報(bào)文交換和分組交換。IP電話是基于分組交電話是基于分組交換的原理之上的，而換的原理之上的，而傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是建立傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是建立在電路交換的基礎(chǔ)上在電路交換的基礎(chǔ)上的的。電路交換電路交換分組交換分組交換 專用公共標(biāo)準(zhǔn) 封閉式開放式系統(tǒng) 不靈活靈活 單獨(dú)運(yùn)作 合作伙伴 極為昂貴 價(jià)格低廉 速度較慢Internet傳輸速度表表：兩種交換技術(shù)的特點(diǎn)：兩種交換技術(shù)的特點(diǎn)2022-6-122 項(xiàng)目項(xiàng)目 電路交換電路交換 分組交換分組交換接續(xù)時(shí)間接續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)較長(zhǎng),平均為平均為15s較

19、短較短,虛電路連接一般小虛電路連接一般小于于1s信息傳輸延遲信息傳輸延遲短短,偏差較小偏差較小,通常在通常在ms級(jí)級(jí)短短,偏差大，一般低于偏差大，一般低于200ms數(shù)據(jù)傳輸可靠性數(shù)據(jù)傳輸可靠性一般為一般為10-7高達(dá)高達(dá)10-11對(duì)業(yè)務(wù)過(guò)載的反應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)過(guò)載的反應(yīng)拒絕接受呼叫（呼損）拒絕接受呼叫（呼損）減少輸入信息流量（流減少輸入信息流量（流量控制），延遲增大量控制），延遲增大信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸?shù)摹巴该魍该鳌毙孕杂杏袩o(wú)無(wú)異種終端之間的互通異種終端之間的互通不可不可可可多點(diǎn)通信多點(diǎn)通信(如報(bào)文廣播如報(bào)文廣播)不可不可可可電路利用率電路利用率低低高高交換機(jī)的費(fèi)用交換機(jī)的費(fèi)用一般較便宜一般較便宜較高較

20、高實(shí)時(shí)會(huì)話業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)會(huì)話業(yè)務(wù)適用適用適用適用表表5-2 5-2 兩種交換方式技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比兩種交換方式技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比2022-6-1235.2.4 5.2.4 關(guān)鍵技術(shù)比較關(guān)鍵技術(shù)比較1 1信令比較信令比較 (1) PSIN(1) PSIN的信令的信令 在在PSTNPSTN中，完成一次電話的通話需要建立多中，完成一次電話的通話需要建立多種形式的信令。種形式的信令。 首先，提起電話時(shí)系統(tǒng)向交換機(jī)發(fā)送一個(gè)首先，提起電話時(shí)系統(tǒng)向交換機(jī)發(fā)送一個(gè)“摘機(jī)摘機(jī)”信號(hào)，交換機(jī)就會(huì)發(fā)撥號(hào)音進(jìn)行響應(yīng)；信號(hào)，交換機(jī)就會(huì)發(fā)撥號(hào)音進(jìn)行響應(yīng)； 然后，電話向交換機(jī)傳送撥號(hào)數(shù)字，即被叫然后，電話向交換機(jī)傳送撥號(hào)數(shù)字，即被叫號(hào)碼

21、或者相關(guān)的數(shù)字信息；號(hào)碼或者相關(guān)的數(shù)字信息； 交換機(jī)收到來(lái)自電話的撥號(hào)數(shù)字后，開始進(jìn)交換機(jī)收到來(lái)自電話的撥號(hào)數(shù)字后，開始進(jìn)行相應(yīng)的處理。行相應(yīng)的處理。2022-6-124(2) IP(2) IP電話信令電話信令 一、外部信令一、外部信令 IPIP電話網(wǎng)的外部信令支持如下幾種信令方式：電話網(wǎng)的外部信令支持如下幾種信令方式： a)a)標(biāo)準(zhǔn)雙音多頻標(biāo)準(zhǔn)雙音多頻(DTMF)(DTMF)或脈沖模擬信令；或脈沖模擬信令； b)b)數(shù)字帶內(nèi)信令，用于數(shù)字帶內(nèi)信令，用于T1/E1T1/E1數(shù)字中繼線；數(shù)字中繼線； c)c)模擬通信線路信令，大多用于模擬通信線路信令，大多用于4 4路模擬中繼線路模擬中繼線 d)

22、d)數(shù)字帶外信令；數(shù)字帶外信令； e)e)七號(hào)信令，用于連接電話和請(qǐng)求特殊服務(wù)。七號(hào)信令，用于連接電話和請(qǐng)求特殊服務(wù)。2022-6-125二二. .內(nèi)部信令內(nèi)部信令 內(nèi)部信令提供兩種功能：連接控制，呼叫處內(nèi)部信令提供兩種功能：連接控制，呼叫處理。理。 連接控制信令用于網(wǎng)關(guān)之間的聯(lián)系或建立通連接控制信令用于網(wǎng)關(guān)之間的聯(lián)系或建立通道以傳輸分組語(yǔ)音；道以傳輸分組語(yǔ)音； 呼叫處理是在網(wǎng)關(guān)之間發(fā)送呼叫狀態(tài)，如振呼叫處理是在網(wǎng)關(guān)之間發(fā)送呼叫狀態(tài)，如振鈴、忙音等。鈴、忙音等。2022-6-1262 2尋址比較尋址比較 在在IPIP網(wǎng)絡(luò)中，采用網(wǎng)絡(luò)中，采用TCP/IPTCP/IP的尋址規(guī)則和協(xié)議，的尋址規(guī)則和

23、協(xié)議，而后者主要包括以下兩個(gè)方面：而后者主要包括以下兩個(gè)方面： (1) (1) 地址解析地址解析 地址解析，是指在特定的設(shè)備處地址解析，是指在特定的設(shè)備處( (例如路由器、例如路由器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)、DNSDNS服務(wù)器等服務(wù)器等) ) ，將，將IPIP數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址信息數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址信息解釋成可以識(shí)別和處理的地址，然后交由尋址設(shè)解釋成可以識(shí)別和處理的地址，然后交由尋址設(shè)備進(jìn)行路由尋找。備進(jìn)行路由尋找。 (2) 地址簡(jiǎn)化地址簡(jiǎn)化 地址簡(jiǎn)化是指將復(fù)雜的物理地址抽象為可以地址簡(jiǎn)化是指將復(fù)雜的物理地址抽象為可以簡(jiǎn)單識(shí)別和處理的邏輯地址的過(guò)程。簡(jiǎn)單識(shí)別和處理的邏輯地址的過(guò)程。2022-6-127(3)(3)

24、路由路由 傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的路由與編號(hào)規(guī)則和線路密切傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的路由與編號(hào)規(guī)則和線路密切相關(guān)，用于建立從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的通話。相關(guān)，用于建立從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的通話。 IP電話網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有豐富的功能，它電話網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有豐富的功能，它們使語(yǔ)音業(yè)務(wù)能夠利用們使語(yǔ)音業(yè)務(wù)能夠利用IP網(wǎng)絡(luò)的自校正功能，諸網(wǎng)絡(luò)的自校正功能，諸如策略路由和訪問(wèn)列表等功能，為語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供如策略路由和訪問(wèn)列表等功能，為語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供復(fù)雜、安全的路由方案。復(fù)雜、安全的路由方案。(4)(4)延遲延遲 在在PSTNPSTN語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)中，距離是導(dǎo)致延遲的主要語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)中，距離是導(dǎo)致延遲的主要因素。而在缺乏因素。而在缺乏QoSQo

25、S保證的保證的IPIP電話網(wǎng)絡(luò)中，由于電話網(wǎng)絡(luò)中，由于IPIP業(yè)務(wù)遵循業(yè)務(wù)遵循“盡力服務(wù)盡力服務(wù)”的原則，即的原則，即“先來(lái)先服先來(lái)先服務(wù)務(wù)”，所以容易出現(xiàn)較大的延遲和時(shí)延抖動(dòng)，這，所以容易出現(xiàn)較大的延遲和時(shí)延抖動(dòng)，這是是IPIP電話亟待解決的重要問(wèn)題之一。電話亟待解決的重要問(wèn)題之一。5.3 5.3 VoIPVoIP體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)5.3.1 5.3.1 通信過(guò)程通信過(guò)程 IPIP電話系統(tǒng)把來(lái)自普通電話系統(tǒng)把來(lái)自普通電話的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成可接電話的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成可接入入IntemetIntemet傳送的數(shù)據(jù)包，傳送的數(shù)據(jù)包，同時(shí)將收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成同時(shí)將收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)送到電話。經(jīng)過(guò)模

26、擬信號(hào)送到電話。經(jīng)過(guò)IPIP電話系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換及壓縮處理，電話系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換及壓縮處理，每個(gè)普通電話傳輸速率約占每個(gè)普通電話傳輸速率約占用用8-11Kbit/s.8-11Kbit/s.5.3 5.3 VoIPVoIP體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 5.3.1 5.3.1 通信過(guò)程通信過(guò)程 5.3.2 5.3.2 互連互通互連互通 5.3.3 5.3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 5.3.4 5.3.4 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)2022-6-129圖圖5-4 IP5-4 IP電話通信基本模型電話通信基本模型被叫端的網(wǎng)關(guān)被叫端的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)的解包、解壓的解包、解壓和解碼，還原和解碼，還原為可被識(shí)別的為可被識(shí)別的模擬語(yǔ)音

27、信號(hào)模擬語(yǔ)音信號(hào)2022-6-130圖圖5-5 5-5 基本通信過(guò)程流程基本通信過(guò)程流程主叫方主叫方GWGWGK被叫方被叫方R2/SS7/Q.913輸入卡號(hào)，密碼或提取主叫號(hào)碼輸入被叫號(hào)碼RAS信道（H.225.0RSA）呼叫信令信道（H.225.0,Q.931，快速建立連接）R2/SS7/Q.931通話網(wǎng)關(guān)間連接R2/SS7/Q.931呼叫被叫通話被叫狀態(tài)H.245邏輯信道（控制信道、語(yǔ)音信道） RTP/RTCPRAS信道（H.225.0RAS）帶寬管理，狀態(tài)管理，計(jì)費(fèi)2022-6-131 另外，網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)和關(guān)守之間遵照另外，網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)和關(guān)守之間遵照H.323H.323協(xié)議進(jìn)行交

28、互，主要可分為三個(gè)部分：協(xié)議進(jìn)行交互，主要可分為三個(gè)部分： (1) (1) 網(wǎng)關(guān)和關(guān)守間使用網(wǎng)關(guān)和關(guān)守間使用H.225.0 RASH.225.0 RAS（協(xié)議（協(xié)議H.225.0H.225.0中定義的遠(yuǎn)程接入服務(wù)）進(jìn)行認(rèn)證、地中定義的遠(yuǎn)程接入服務(wù)）進(jìn)行認(rèn)證、地址翻譯、計(jì)費(fèi)和控制等。址翻譯、計(jì)費(fèi)和控制等。 (2) (2) 網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)間使用網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)間使用H.225.0H.225.0協(xié)議和協(xié)議和Q.931Q.931協(xié)議進(jìn)行呼叫建立。協(xié)議進(jìn)行呼叫建立。 (3) (3) 網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)間使用網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)關(guān)間使用H.245H.245協(xié)議建立話音協(xié)議建立話音通道。通道。2022-6-1325.3.2 5.3.2

29、互連互通互連互通 IP IP電話有三種方式：電話有三種方式： (1) 連接連接Internet的兩臺(tái)的兩臺(tái)PC機(jī)之間進(jìn)行通話；機(jī)之間進(jìn)行通話； (2) 一端為一端為PC機(jī)、另一端為普通電話，通過(guò)機(jī)、另一端為普通電話，通過(guò)Internet連接進(jìn)行通話；連接進(jìn)行通話； (3) 兩端均為普通電話機(jī)，通過(guò)兩端均為普通電話機(jī)，通過(guò)Internet連接進(jìn)連接進(jìn)行通話。行通話。 現(xiàn)在的大多產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)在的大多產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)從Internet向向PSTN電話呼叫，但是，電話呼叫，但是，IP網(wǎng)除了必須實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)除了必須實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有PSTN網(wǎng)網(wǎng)的基本功能外，還需具有其它增值功能。的基本功能外，還需具有其它增值功

30、能。2022-6-1331 IP1 IP與與PSTNPSTN互連的基本形式互連的基本形式 IP電話端至端連接有幾種基本方式，電話端至端連接有幾種基本方式，它們包括它們包括: * 從從IP網(wǎng)到電路交換網(wǎng)網(wǎng)到電路交換網(wǎng)SCN的呼叫；的呼叫； * 從電路交換網(wǎng)從電路交換網(wǎng)SCN到到IP網(wǎng)的呼叫；網(wǎng)的呼叫； * 從從IP網(wǎng)到電路交換網(wǎng)網(wǎng)到電路交換網(wǎng)SCN再回到再回到IP網(wǎng)的網(wǎng)的呼叫；呼叫； * 從電路交換網(wǎng)從電路交換網(wǎng)SCN到到IP網(wǎng)再回到電路網(wǎng)再回到電路交換網(wǎng)交換網(wǎng)SCN的呼叫。的呼叫。2022-6-134從IP網(wǎng)到SCN的呼叫圖圖5-6 5-6 從從IPIP到到PSTNPSTN的呼叫的呼叫圖圖5-

31、7 5-7 從從PSTNPSTN到到IPIP的呼叫的呼叫從SCN網(wǎng)到IP的呼叫H.232終端H.232終端 本地或分布功能IP接入IP接入IP網(wǎng)IP網(wǎng)IWFIWFSCNSCN 本地或分布功能2022-6-1352 2 互連協(xié)議和信令互連協(xié)議和信令 在在IPIP網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)電話功能，各廠商可以采用不網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)電話功能，各廠商可以采用不同的技術(shù)靈活實(shí)現(xiàn)，因此雖然產(chǎn)品不少，但往往同的技術(shù)靈活實(shí)現(xiàn)，因此雖然產(chǎn)品不少，但往往造成設(shè)備之間造成設(shè)備之間“無(wú)法對(duì)話無(wú)法對(duì)話”。IPIP與與PSTNPSTN互連，根互連，根據(jù)據(jù)OSIOSI的分層觀點(diǎn)其有關(guān)各層協(xié)議如圖的分層觀點(diǎn)其有關(guān)各層協(xié)議如圖5-85-8所示。所示。H

32、.245Q.931(H.225) RAS(H.225)G.7XXRTP/RTCPTCPUDPIP圖圖5-8 IP5-8 IP與與PSTNPSTN互聯(lián)的有關(guān)各層協(xié)議互聯(lián)的有關(guān)各層協(xié)議2022-6-136主主叫叫實(shí)實(shí)體體RAS信道信道關(guān)守關(guān)守媒介信道媒介信道圖圖5-9 5-9 通過(guò)關(guān)守建立呼叫通過(guò)關(guān)守建立呼叫被被叫叫實(shí)實(shí)體體呼叫控制呼叫控制 Q.931通信控制通信控制 H.245RAS信道信道呼叫控制呼叫控制 Q.931通信控制通信控制 H.245 IP與與PSTN的信令連接的方式有兩種的信令連接的方式有兩種: 一種是通過(guò)關(guān)一種是通過(guò)關(guān)守建立呼叫，其呼叫控制采用守建立呼叫，其呼叫控制采用Q.931

33、協(xié)議，通信控協(xié)議，通信控制采用制采用H.245協(xié)議；協(xié)議；2022-6-137主主叫叫實(shí)實(shí)體體RAS信道信道網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)媒介信道媒介信道圖圖5-10 5-10 直接路由呼叫直接路由呼叫被被叫叫實(shí)實(shí)體體呼叫控制呼叫控制 Q.931通信控制通信控制 H.245RAS信道信道 另一種是通過(guò)直接路由呼叫，其呼叫控制采另一種是通過(guò)直接路由呼叫，其呼叫控制采用用Q.931協(xié)議，通信控制采用協(xié)議，通信控制采用H.245協(xié)議。協(xié)議。2022-6-138 InternetInternet可以接收流過(guò)電話網(wǎng)上的發(fā)送者和接收可以接收流過(guò)電話網(wǎng)上的發(fā)送者和接收者的電話號(hào)碼等控制信息，實(shí)現(xiàn)者的電話號(hào)碼等控制信息，實(shí)現(xiàn)Int

34、ernetInternet與電話交換與電話交換的信令網(wǎng)之間互聯(lián)互通，從而提供增值服務(wù)。的信令網(wǎng)之間互聯(lián)互通，從而提供增值服務(wù)。 (1) (1) 通過(guò)信令網(wǎng)實(shí)現(xiàn)附加服務(wù)通過(guò)信令網(wǎng)實(shí)現(xiàn)附加服務(wù) InternetInternet能夠收發(fā)電話網(wǎng)的控制信號(hào)，使得能夠收發(fā)電話網(wǎng)的控制信號(hào)，使得IPIP電電話的服務(wù)方便性提高一大步。例如話的服務(wù)方便性提高一大步。例如IPIP電話經(jīng)營(yíng)者將可電話經(jīng)營(yíng)者將可以提供傳統(tǒng)電話所提供的來(lái)電顯示和受話方付費(fèi)等許以提供傳統(tǒng)電話所提供的來(lái)電顯示和受話方付費(fèi)等許多附加服務(wù)。多附加服務(wù)。 (2) (2) 使用信令網(wǎng)實(shí)現(xiàn)一次撥號(hào)使用信令網(wǎng)實(shí)現(xiàn)一次撥號(hào) IPIP電話經(jīng)營(yíng)者連接于電話經(jīng)

35、營(yíng)者連接于7 7號(hào)信令網(wǎng)時(shí)，還可以省掉號(hào)信令網(wǎng)時(shí)，還可以省掉必須向必須向VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)撥號(hào)這樣麻煩的操作，從而可以直接網(wǎng)關(guān)撥號(hào)這樣麻煩的操作，從而可以直接向通話的對(duì)方打電話。向通話的對(duì)方打電話。2022-6-1393 3 控制交換機(jī)的新協(xié)議控制交換機(jī)的新協(xié)議 Internet與電話網(wǎng)融合，出現(xiàn)的另一種新技術(shù)是從外部與電話網(wǎng)融合，出現(xiàn)的另一種新技術(shù)是從外部經(jīng)由經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)控制電話網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制電話網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)和企業(yè)PBX等通信設(shè)備的等通信設(shè)備的專用協(xié)議，目前有專用協(xié)議，目前有IP裝置控制（裝置控制（IPDC）簡(jiǎn)單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議）簡(jiǎn)單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（SGCP）兩種。）兩種。 （1 1）

36、IPDCIPDC和和SGCPSGCP協(xié)議協(xié)議 這兩種新協(xié)議的基本思路，是經(jīng)由這兩種新協(xié)議的基本思路，是經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)使網(wǎng)絡(luò)使VoIP網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等通信設(shè)備對(duì)其內(nèi)部的各種裝置進(jìn)行控制。和交換機(jī)等通信設(shè)備對(duì)其內(nèi)部的各種裝置進(jìn)行控制。（2 2） IPDCIPDC和和SGCPSGCP的基本功能的基本功能 a）控制）控制VoIP網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等通信設(shè)備；網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等通信設(shè)備； b）控制連接。）控制連接。（3 3） 新協(xié)議可以降低話費(fèi)新協(xié)議可以降低話費(fèi)（4 4） 新協(xié)議可提供新的附加服務(wù)新協(xié)議可提供新的附加服務(wù)2022-6-140 5.3.3 5.3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 1. 1. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

37、在在TCP/IPTCP/IP協(xié)議族中，主要的協(xié)議族中，主要的TCPTCP協(xié)議通過(guò)重傳協(xié)議通過(guò)重傳出錯(cuò)信息保證了消息的可靠傳輸，而出錯(cuò)信息保證了消息的可靠傳輸，而IPIP協(xié)議可提協(xié)議可提供消息的路由，檢測(cè)供消息的路由，檢測(cè)IPIP數(shù)據(jù)包的丟失。數(shù)據(jù)包的丟失。 另外，另外，TCPTCP還利用滑動(dòng)窗機(jī)制進(jìn)行流量和擁還利用滑動(dòng)窗機(jī)制進(jìn)行流量和擁塞控制。塞控制。 TCP TCP協(xié)議采用的重傳差錯(cuò)信息可保證可靠傳協(xié)議采用的重傳差錯(cuò)信息可保證可靠傳輸，但其采用的流量擁塞控制機(jī)制則不適合于語(yǔ)輸，但其采用的流量擁塞控制機(jī)制則不適合于語(yǔ)音傳輸。音傳輸。2022-6-141 UDP( UDP(用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議用戶數(shù)據(jù)

38、包協(xié)議) )原是設(shè)計(jì)用于傳輸較短的原是設(shè)計(jì)用于傳輸較短的無(wú)確認(rèn)消息的，并且也沒(méi)有無(wú)確認(rèn)消息的，并且也沒(méi)有TCPTCP那樣的流量和擁塞控那樣的流量和擁塞控制機(jī)制。制機(jī)制。 與目前的電話網(wǎng)比較，基于與目前的電話網(wǎng)比較，基于InternetInternet的語(yǔ)音通信的語(yǔ)音通信不能保證傳輸?shù)脑捯糍|(zhì)量，這是因?yàn)椋翰荒鼙ＷC傳輸?shù)脑捯糍|(zhì)量，這是因?yàn)椋?基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)一旦連接建立，信道帶寬基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)一旦連接建立，信道帶寬資源便得到確保，并且由于是資源便得到確保，并且由于是同步轉(zhuǎn)移模式同步轉(zhuǎn)移模式（STMSTM）傳輸方式，收方可從接收信息中提取同步信息，保證傳輸方式，收方可從接收信息中提取同步信息，

39、保證發(fā)收雙方同步比較容易。發(fā)收雙方同步比較容易。 Internet Internet網(wǎng)中由于采用線路統(tǒng)計(jì)復(fù)用，故帶寬網(wǎng)中由于采用線路統(tǒng)計(jì)復(fù)用，故帶寬沒(méi)有保證，可能有擁塞，所以信息包可能會(huì)丟失。沒(méi)有保證，可能有擁塞，所以信息包可能會(huì)丟失。2022-6-1422. 2. 服務(wù)質(zhì)量服務(wù)質(zhì)量 IPIP電話電話QoSQoS可從呼叫建立質(zhì)量和通話過(guò)程質(zhì)量可從呼叫建立質(zhì)量和通話過(guò)程質(zhì)量?jī)煞矫鎭?lái)描述。兩方面來(lái)描述。 呼叫建立的質(zhì)量呼叫建立的質(zhì)量: : IP IP接入網(wǎng)建立的時(shí)延（包括接入網(wǎng)建立的時(shí)延（包括IPIP網(wǎng)傳輸層建網(wǎng)傳輸層建立、立、ModemModem接通和接通和ISPISP網(wǎng)關(guān)注冊(cè)等）；網(wǎng)關(guān)注冊(cè)等）

40、； IP IP主干網(wǎng)的信令時(shí)延；主干網(wǎng)的信令時(shí)延；2022-6-143 關(guān)守內(nèi)的呼叫建立時(shí)延；關(guān)守內(nèi)的呼叫建立時(shí)延； 后端服務(wù)（如目錄、鑒權(quán)）的接入時(shí)間和呼后端服務(wù)（如目錄、鑒權(quán)）的接入時(shí)間和呼 叫處理時(shí)延叫處理時(shí)延 網(wǎng)關(guān)內(nèi)的處理時(shí)延；網(wǎng)關(guān)內(nèi)的處理時(shí)延； 在在PSTNPSTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的呼叫建立時(shí)延網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的呼叫建立時(shí)延2022-6-144 通話過(guò)程的質(zhì)量，包括通話過(guò)程中端到端的通話過(guò)程的質(zhì)量，包括通話過(guò)程中端到端的延遲和端到端的通話質(zhì)量。延遲和端到端的通話質(zhì)量。 IPIP網(wǎng)的負(fù)載均衡機(jī)制網(wǎng)的負(fù)載均衡機(jī)制和由于面向無(wú)連接引起的通話雙方路徑的不對(duì)稱和由于面向無(wú)連接引起的通話雙方路徑的不對(duì)稱性對(duì)話音通信

41、的時(shí)延和抖動(dòng)具有較大的影響。性對(duì)話音通信的時(shí)延和抖動(dòng)具有較大的影響。 通話過(guò)程中端到端延遲的質(zhì)量由這幾方面來(lái)通話過(guò)程中端到端延遲的質(zhì)量由這幾方面來(lái)保證：保證：IPIP終端緩沖延時(shí)；終端緩沖延時(shí)；H.323H.323分組、緩沖延時(shí)；分組、緩沖延時(shí)；編碼延時(shí)；網(wǎng)絡(luò)發(fā)送延時(shí)等。編碼延時(shí)；網(wǎng)絡(luò)發(fā)送延時(shí)等。 通話過(guò)程中端到端的通話質(zhì)量則用話音品質(zhì)通話過(guò)程中端到端的通話質(zhì)量則用話音品質(zhì)因素描述，總體上是由用戶直觀感覺(jué)測(cè)試決定因素描述，總體上是由用戶直觀感覺(jué)測(cè)試決定 。2022-6-1455.3.4 5.3.4 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)1 1開放式的體系結(jié)構(gòu)開放式的體系結(jié)構(gòu) 開放式的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：開放式

42、的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備以下特點(diǎn)： (1) (1) 通過(guò)異類網(wǎng)絡(luò)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)；通過(guò)異類網(wǎng)絡(luò)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)； (2) (2) 獨(dú)立于最基本的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施；獨(dú)立于最基本的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施； (3) (3) 網(wǎng)絡(luò)的智能化功能；網(wǎng)絡(luò)的智能化功能； (4) (4) 與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)互操作；與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)互操作； (5) (5) 支持快速的網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)配置。支持快速的網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)配置。2022-6-1462IP網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu) 如圖所示如圖所示,IP電話系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是一種分層結(jié)構(gòu)電話系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是一種分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)集成OAMP業(yè)務(wù)控制軟件業(yè)務(wù)要素平臺(tái)SS7 電話電話交換機(jī)交換機(jī)圖圖5-11

43、IP5-11 IP電話的分層體系結(jié)構(gòu)電話的分層體系結(jié)構(gòu)PBX2022-6-1473 3IPIP電話網(wǎng)的應(yīng)用參考體系電話網(wǎng)的應(yīng)用參考體系 基于分組交換結(jié)構(gòu)的基于分組交換結(jié)構(gòu)的IPIP電話系統(tǒng)的參考體系如圖所示電話系統(tǒng)的參考體系如圖所示 網(wǎng)關(guān)路由器集中DSLDDN專線/幀中繼/ATM電纜/無(wú)線ATM核心IDSN/Dial骨干網(wǎng)核心核心電路IP核心內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)ISP（a，b，c）公司網(wǎng)關(guān)（a，b，c）業(yè)務(wù)策略管理2022-6-148 4 4邏輯體系結(jié)構(gòu)邏輯體系結(jié)構(gòu) 開放式開放式IPIP電話體系主要由呼叫邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和交換邏輯這三電話體系主要由呼叫邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和交換邏輯這三種邏輯構(gòu)成，這三種邏輯是分層

44、次的，層與層之間互相依賴。種邏輯構(gòu)成，這三種邏輯是分層次的，層與層之間互相依賴。IN/AIN/CTIS/MGCP-RAS-SIP業(yè)務(wù)邏輯業(yè)務(wù)板AAA地址分辨率業(yè)務(wù)邏輯呼叫控制板信令與呼叫控制業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能基于交換的業(yè)務(wù)邏輯端到端的語(yǔ)音業(yè)務(wù)交互工具集定義轉(zhuǎn)換仿真程序配置分析程序呼叫邏輯連接板連接協(xié)商代碼轉(zhuǎn)換載體交換介質(zhì)控制：SIP，H.323，PNNI等交換邏輯OSS計(jì)費(fèi)網(wǎng)絡(luò)管理故障管理業(yè)務(wù)管理定制管理呼叫代理網(wǎng)關(guān) 呼叫代理網(wǎng)關(guān) 業(yè)務(wù)革新業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)SCP其他5.4 5.4 VoIPVoIP系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 5.4 5.4 VoIPVoIP系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 5.4.1 5.4.1 基本組成基本組成 5

45、.4.2 5.4.2 終端終端 5.4.3 5.4.3 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 5.4.4 5.4.4 關(guān)守關(guān)守 （GateKeeperGateKeeper） 5.4.5 5.4.5 服務(wù)器服務(wù)器 VoIPVoIP技術(shù)的核心和關(guān)鍵技術(shù)的核心和關(guān)鍵是是IPIP話音網(wǎng)關(guān)。話音網(wǎng)關(guān)。IPIP話音網(wǎng)關(guān)話音網(wǎng)關(guān)除了負(fù)責(zé)對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、除了負(fù)責(zé)對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、選擇通話方式外，還具有計(jì)選擇通話方式外，還具有計(jì)費(fèi)功能。計(jì)算機(jī)電話集成費(fèi)功能。計(jì)算機(jī)電話集成（CTICTI）技術(shù)將進(jìn)一步研究技術(shù)將進(jìn)一步研究如何將如何將InternetInternet上的語(yǔ)音、上的語(yǔ)音、圖像、傳輸帶入圖像、傳輸帶入PSTNPSTN，并充并充分利用

46、分利用PSTNPSTN的優(yōu)點(diǎn)克服當(dāng)前的優(yōu)點(diǎn)克服當(dāng)前IPIP電話的缺點(diǎn)，使其得以進(jìn)電話的缺點(diǎn)，使其得以進(jìn)一步的發(fā)展。一步的發(fā)展。2022-6-1505.4.1 5.4.1 基本組成基本組成 VoIPVoIP系統(tǒng)有四個(gè)基本組件：終端設(shè)備系統(tǒng)有四個(gè)基本組件：終端設(shè)備(Terminal)(Terminal)、網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)(Gateway)(Gateway)、多點(diǎn)接入控制單元（多點(diǎn)接入控制單元（MCUMCU）和關(guān)守和關(guān)守(Gatekeeper)(Gatekeeper)。圖圖5-17 IP5-17 IP電話系統(tǒng)的基本組成電話系統(tǒng)的基本組成 2022-6-151 除了上述四個(gè)基本組件外，除了上述四個(gè)基本組件外，

47、IPIP電話系統(tǒng)還包括網(wǎng)電話系統(tǒng)還包括網(wǎng)管服務(wù)器、記帳服務(wù)器等其它組件。管服務(wù)器、記帳服務(wù)器等其它組件。傳真交換機(jī)電話網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)電話傳真交換機(jī)網(wǎng)管服務(wù)器IP網(wǎng)絡(luò)LANLAN關(guān)守監(jiān)控系統(tǒng)記帳系統(tǒng)質(zhì)量管理圖圖5-18 IP5-18 IP電話系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)電話系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)通信服務(wù)器InternetPhone LiteInternetPhone Lite2022-6-152 5.4.2 5.4.2 終端終端 終端是終端是IPIP電話網(wǎng)絡(luò)的組成部分，也是直接和用電話網(wǎng)絡(luò)的組成部分，也是直接和用戶接觸的產(chǎn)品。戶接觸的產(chǎn)品。IPIP電話的終端有多種類型，其中包電話的終端有多種類型，其中包括語(yǔ)音電話、括語(yǔ)音電話、

48、ISDNISDN終端、多媒體終端、多媒體PCPC機(jī)，也可以是集機(jī)，也可以是集語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像于一體的多媒體業(yè)務(wù)終端，或者語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像于一體的多媒體業(yè)務(wù)終端，或者是電視用戶使用的機(jī)頂盒是電視用戶使用的機(jī)頂盒. . 電話是最常見的終端設(shè)備，通過(guò)電話是最常見的終端設(shè)備，通過(guò)PSTNPSTN接入接入IPIP電電話系統(tǒng)。它的功能比較簡(jiǎn)單。話系統(tǒng)。它的功能比較簡(jiǎn)單。 多媒體終端，基本上按其發(fā)展可分為兩大類。多媒體終端，基本上按其發(fā)展可分為兩大類。一類是以個(gè)人電腦、筆記本電腦為基礎(chǔ)，另一類則一類是以個(gè)人電腦、筆記本電腦為基礎(chǔ)，另一類則是以圖像信息接收終端電視機(jī)為基礎(chǔ)。是以圖像信息接收終端電視機(jī)為基礎(chǔ)。2

49、022-6-153 1. 1. 多媒體計(jì)算機(jī)多媒體計(jì)算機(jī) 為了在為了在Internet上使用上使用IP電話，在電話，在計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)終端系終端系統(tǒng)中還必須配備相應(yīng)的設(shè)備，如：統(tǒng)中還必須配備相應(yīng)的設(shè)備，如： (1) 音頻信號(hào)輸入輸出設(shè)備、話筒和喇叭；音頻信號(hào)輸入輸出設(shè)備、話筒和喇叭； (2) 網(wǎng)卡或網(wǎng)卡或Modem； (3) 音頻信號(hào)編譯碼器；音頻信號(hào)編譯碼器； (4) 一套信令協(xié)議，以便建立、維護(hù)和拆除呼叫；一套信令協(xié)議，以便建立、維護(hù)和拆除呼叫； (5) 功能足夠強(qiáng)大的功能足夠強(qiáng)大的CPU 。2022-6-1542. 2. 多媒體終端多媒體終端(1)(1)多媒體終端特點(diǎn)多媒體終端特點(diǎn) 多媒體終

50、端的主要特點(diǎn)是符號(hào)數(shù)字電視標(biāo)多媒體終端的主要特點(diǎn)是符號(hào)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)上多媒體應(yīng)用需求，并且具有良好的準(zhǔn)以及網(wǎng)上多媒體應(yīng)用需求，并且具有良好的性能價(jià)格比，能夠被市場(chǎng)接受。性能價(jià)格比，能夠被市場(chǎng)接受。2022-6-155(2) (2) 多媒體終端功能多媒體終端功能 接收廣播電視娛樂(lè)節(jié)目接收廣播電視娛樂(lè)節(jié)目; ; 文化教育功能文化教育功能; ; 交互信息功能交互信息功能; ; 通信功能通信功能; ; 編輯功能編輯功能; ; 軟件控制功能。軟件控制功能。2022-6-1563. 3. 機(jī)頂盒機(jī)頂盒 機(jī)頂盒（機(jī)頂盒（STBSTB，SetSet-Top Box-Top Box）是適合于普是適合于普通電

51、視用戶使用的終端設(shè)備，它是信號(hào)傳輸介質(zhì)通電視用戶使用的終端設(shè)備，它是信號(hào)傳輸介質(zhì)與電視機(jī)的一種接口，并提供附加服務(wù)。目前，與電視機(jī)的一種接口，并提供附加服務(wù)。目前，機(jī)頂盒有模擬和數(shù)字之分，共有四種類型。機(jī)頂盒有模擬和數(shù)字之分，共有四種類型。 (1) (1) 傳統(tǒng)的機(jī)頂盒即有線電視機(jī)頂盒，通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)頂盒即有線電視機(jī)頂盒，通過(guò)電纜接收數(shù)據(jù)，使電視可以接收有線電視信號(hào)；電纜接收數(shù)據(jù)，使電視可以接收有線電視信號(hào)； (2) (2) 這種類型機(jī)頂盒使用電話線，使電視可這種類型機(jī)頂盒使用電話線，使電視可以接收電話等媒介傳輸?shù)哪M信號(hào)；以接收電話等媒介傳輸?shù)哪M信號(hào)；2022-6-157 (3) 數(shù)字衛(wèi)星機(jī)

52、頂盒，應(yīng)用于數(shù)字直播衛(wèi)星數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒，應(yīng)用于數(shù)字直播衛(wèi)星( DBS )，使電視直接接收衛(wèi)星直播的信號(hào)；，使電視直接接收衛(wèi)星直播的信號(hào)； (4) Internet機(jī)頂盒，使電視機(jī)成為機(jī)頂盒，使電視機(jī)成為Internet的的一個(gè)接收終端，這時(shí)的電視機(jī)就是人們常說(shuō)的一個(gè)接收終端，這時(shí)的電視機(jī)就是人們常說(shuō)的Web TV。 目前，人們常說(shuō)的機(jī)頂盒，一般是指數(shù)字機(jī)目前，人們常說(shuō)的機(jī)頂盒，一般是指數(shù)字機(jī)頂盒。頂盒。2022-6-1585.4.3 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)是把網(wǎng)關(guān)是把IPIP電話帶入通信主流的關(guān)鍵設(shè)備。電話帶入通信主流的關(guān)鍵設(shè)備。網(wǎng)關(guān)在傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)在傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)絡(luò)和InternetIn

53、ternet之間架起之間架起一座橋梁。一座橋梁。 網(wǎng)關(guān)也克服了網(wǎng)關(guān)也克服了InternetInternet的尋址問(wèn)題。的尋址問(wèn)題。IPIP電話電話網(wǎng)關(guān)把語(yǔ)音和數(shù)據(jù)融合在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，從而提網(wǎng)關(guān)把語(yǔ)音和數(shù)據(jù)融合在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，從而提供了一系列的應(yīng)用系統(tǒng)。供了一系列的應(yīng)用系統(tǒng)。 目前，可以使電話同電話通話的目前，可以使電話同電話通話的IPIP電話，主電話，主要使用的網(wǎng)關(guān)是要使用的網(wǎng)關(guān)是VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)。VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)把電話網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)把電話網(wǎng)的6.46.4kHzkHz模擬聲音信號(hào)壓縮碼成數(shù)字信號(hào)，裝入模擬聲音信號(hào)壓縮碼成數(shù)字信號(hào)，裝入IPIP分組送給分組送給InternetInterne

54、t。對(duì)方的對(duì)方的VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)則進(jìn)行相反網(wǎng)關(guān)則進(jìn)行相反的工作。的工作。2022-6-1591. 1. 基本原理基本原理 通過(guò)一個(gè)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)一個(gè)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)PC-to-PC-to-PhonePhone、PhonePhone- -to-PCto-PC的通信，通過(guò)兩個(gè)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)的通信，通過(guò)兩個(gè)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)Phone-to-Phone-to-PhonePhone的通信，如圖所示。的通信，如圖所示。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)Internet/IntranetInternet/IntranetPSTNPSTNPSTN(a) Phone-to-PC(b) Phone-to-Phone圖圖5-19

55、 IP5-19 IP語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)2022-6-160 網(wǎng)關(guān)從網(wǎng)絡(luò)的角度看，是一個(gè)網(wǎng)關(guān)從網(wǎng)絡(luò)的角度看，是一個(gè)H.323設(shè)備；從設(shè)備；從PSTN的角度看，它又像是的角度看，它又像是PSTN上的一個(gè)終端。網(wǎng)上的一個(gè)終端。網(wǎng)關(guān)是關(guān)是IP電話的關(guān)鍵設(shè)備，其基本原理如圖所示。電話的關(guān)鍵設(shè)備，其基本原理如圖所示。 圖圖5-20 5-20 IPIP電話網(wǎng)關(guān)原理圖電話網(wǎng)關(guān)原理圖 數(shù)字化壓縮打包PSTN接口Internet接口模擬化解壓縮解包PSTNInternet2022-6-1612. 2. 組成與功能組成與功能 IP IP電話網(wǎng)關(guān)采用了分層模塊化結(jié)構(gòu)，分為硬電話網(wǎng)關(guān)采用了分層模塊化結(jié)構(gòu)，分為硬件層、軟件

56、模塊層、維護(hù)管理層和控制接口層四件層、軟件模塊層、維護(hù)管理層和控制接口層四部分。網(wǎng)關(guān)應(yīng)具備以下基本功能：部分。網(wǎng)關(guān)應(yīng)具備以下基本功能： (1) (1) 號(hào)碼查詢；號(hào)碼查詢； (2) (2) 建立通信連接；建立通信連接； (3) (3) 信號(hào)調(diào)制；信號(hào)調(diào)制； (4) (4) 信號(hào)解調(diào)；信號(hào)解調(diào)； (5) (5) 信號(hào)壓縮；信號(hào)壓縮； (6) (6) 信號(hào)解壓；信號(hào)解壓； (7) (7) 路由尋址；路由尋址； (8) (8) 信令轉(zhuǎn)換。信令轉(zhuǎn)換。2022-6-1623. 3. 主要技術(shù)主要技術(shù) 語(yǔ)音質(zhì)量語(yǔ)音質(zhì)量和和時(shí)延時(shí)延，是決定，是決定IPIP電話傳輸質(zhì)量的電話傳輸質(zhì)量的兩個(gè)主要因素。兩個(gè)主要因

57、素。 通過(guò)語(yǔ)音編碼和對(duì)丟失的數(shù)據(jù)包的重建，語(yǔ)通過(guò)語(yǔ)音編碼和對(duì)丟失的數(shù)據(jù)包的重建，語(yǔ)音的質(zhì)量已經(jīng)有了很大的提高。音的質(zhì)量已經(jīng)有了很大的提高。 IP IP電話時(shí)延有望得到進(jìn)一步減小，主要基于電話時(shí)延有望得到進(jìn)一步減小，主要基于以下三方面原因：以下三方面原因： (1) (1) 改進(jìn)網(wǎng)關(guān)改進(jìn)網(wǎng)關(guān) (2) (2) 使用專網(wǎng)使用專網(wǎng) (3) (3) InternetInternet的發(fā)展的發(fā)展2022-6-1635.4.4 5.4.4 關(guān)守（關(guān)守（GateKeeperGateKeeper） 1. 1. 關(guān)守基本概念關(guān)守基本概念 VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)根據(jù)對(duì)方的電話號(hào)碼，向關(guān)守查詢網(wǎng)關(guān)根據(jù)對(duì)方的電話號(hào)碼，向關(guān)

58、守查詢應(yīng)往其發(fā)送應(yīng)往其發(fā)送IPIP分組的分組的VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)地址。網(wǎng)關(guān)地址。 關(guān)守是一個(gè)中央控制實(shí)體，在關(guān)守是一個(gè)中央控制實(shí)體，在VoIPVoIP和和FoIPFoIP網(wǎng)網(wǎng)中起管理作用。關(guān)守是網(wǎng)絡(luò)中的消息控制中心，中起管理作用。關(guān)守是網(wǎng)絡(luò)中的消息控制中心，它可以進(jìn)行地址解析、授權(quán)、身份驗(yàn)證和保留呼它可以進(jìn)行地址解析、授權(quán)、身份驗(yàn)證和保留呼叫詳細(xì)記錄等操作，并且可以和網(wǎng)關(guān)緊密地結(jié)合叫詳細(xì)記錄等操作，并且可以和網(wǎng)關(guān)緊密地結(jié)合在一起。在一起。 被同一個(gè)關(guān)守所管理的那些終端、網(wǎng)關(guān)和多被同一個(gè)關(guān)守所管理的那些終端、網(wǎng)關(guān)和多點(diǎn)控制單元，稱為點(diǎn)控制單元，稱為“區(qū)域區(qū)域”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，區(qū)域就。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，區(qū)域

59、就是一個(gè)關(guān)守所控制的域。是一個(gè)關(guān)守所控制的域。 2022-6-164 2. 2. 關(guān)守主要功能關(guān)守主要功能 關(guān)守在它所管轄的關(guān)守在它所管轄的“區(qū)域區(qū)域”范圍內(nèi)，管理所有范圍內(nèi)，管理所有的的VoIPVoIP網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)，H.323H.323也規(guī)定了這樣的關(guān)守的功能：也規(guī)定了這樣的關(guān)守的功能： (1) (1) 呼叫控制呼叫控制 (2) (2) 地址翻譯地址翻譯 (3) (3) 呼叫授權(quán)呼叫授權(quán) (4) (4) 帶寬管理帶寬管理 (5) (5) 撥號(hào)計(jì)劃管理?yè)芴?hào)計(jì)劃管理 (6) (6) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理 (7) (7) 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理 (8) (8) 集中帳務(wù)和計(jì)費(fèi)管理集中帳務(wù)和計(jì)費(fèi)管理2022

60、-6-1655.4.5 5.4.5 服務(wù)器服務(wù)器 1. 1. 網(wǎng)管服務(wù)器網(wǎng)管服務(wù)器 網(wǎng)管服務(wù)器（網(wǎng)管服務(wù)器（NMNM）為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供了這為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供了這樣一種工具。網(wǎng)管服務(wù)器具備以下幾種功能：樣一種工具。網(wǎng)管服務(wù)器具備以下幾種功能： (1) (1) 設(shè)備控制及配置設(shè)備控制及配置 (2) (2) 撥號(hào)方案管理及負(fù)載均衡撥號(hào)方案管理及負(fù)載均衡 (3) (3) 數(shù)據(jù)配給數(shù)據(jù)配給 (4) (4) 遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)控 (5) (5) 鑒權(quán)及安全管理鑒權(quán)及安全管理2022-6-1662. 2. 計(jì)費(fèi)服務(wù)器計(jì)費(fèi)服務(wù)器 計(jì)費(fèi)服務(wù)器利用關(guān)守提供的標(biāo)準(zhǔn)、開放的數(shù)計(jì)費(fèi)服務(wù)器利用關(guān)守提供的標(biāo)準(zhǔn)、開放的數(shù)據(jù)接口