VOIP基礎完整版本

VOIP基礎1最新課件提綱1.VOIP概述2.語音編碼3.呼叫控制協(xié)議4.傳輸協(xié)議5.總結(jié)2最新課件VOIP基本原理VOIP:VoiceoverIPVOIP模型的基本結(jié)構(gòu)3最新課件VOIP與傳統(tǒng)電話的比較4最新課件VOIP的優(yōu)缺點優(yōu)點：價格低廉可提供的業(yè)務較多網(wǎng)絡利用率高可以與Internet應用很好融合符合三網(wǎng)合一的發(fā)展方向缺點：服務質(zhì)量：延遲和抖動較大穩(wěn)定性：斷電保護安全性：容易遭受攻擊和竊聽5最新課件VOIP應用方式VOIP三種典型應用方式：PC機用戶與PC機用戶間通過IP網(wǎng)絡進電話或傳真通信，這是最初的應用；PC機用戶與PSTN或PBX用戶通過IP網(wǎng)絡進行電話或傳真通信；PSTN或PBX用戶通過IP網(wǎng)絡進行電話或傳真通信；6最新課件VOIP產(chǎn)品形態(tài)SoX-Lite,Skype,QQ……ATA:AnalogTelephoneAdapterIAD:IntegratedAccessDeviceAG:AccessGatewayIP-PBX7最新課件VOIP組網(wǎng)圖F420在無錫商用組網(wǎng)圖8最新課件POTS語音接口介紹FXS(ForeignExchangeStation):用于連接到傳統(tǒng)電話機，調(diào)制解調(diào)器，傳真機和模擬交換機。

FXO(ForeignExchangeOffice):也就是直接以模擬方式與電話局的程控交換機相連的接口。FXO接口的設備只能與有FXS接口的設備相互連接。

簡單理解為：FXO為普通電話機接口，需要遠程饋電；FXS接口為PBX的內(nèi)線分機接口，向遠程饋電；兩種連接方式：9最新課件1.VOIP概述2.語音編碼3.呼叫控制協(xié)議4.傳輸協(xié)議5.總結(jié)10最新課件脈沖編碼調(diào)制PCM:PulseCodeModulationPCM的過程：采樣(Sampling)8000Hz量化(quantizing)對采樣結(jié)果賦予一個特定范圍內(nèi)的整數(shù)值編碼(Coding)8bitNyquist定理：如果以最高頻率的兩倍速率采樣，就可以將信號完整地恢復到模擬形式。一個話路的PCM信號速率：8000x8=64kbpsPCM-u:北美，日本PCM-A:歐洲及其他地區(qū)11最新課件編碼算法與性能比較了解常見編碼方案：G.711-PCMG.726-ADPCMG.729-CELPG.723.1-MP-MLQiLBC12最新課件1.VOIP概述2.語音編碼3.呼叫控制協(xié)議4.傳輸協(xié)議5.總結(jié)13最新課件VOIP呼叫控制協(xié)議VOIP主要的呼叫控制協(xié)議有：SIPMGCPH.248/MEGACOH.323P2P14最新課件SIP協(xié)議概述SIP(SessionInitiationProtocol，即初始會話協(xié)議)，是一個應用層控制（信令）協(xié)議，用于建立，修改和終止一個或多個參與者的多媒體會話。SIP是一個基于文本的協(xié)議，由RFC3261定義。SIP在協(xié)議棧中的位置15最新課件SIP協(xié)議提供的功能用戶定位：檢查用于通信的終端系統(tǒng)的位置；用戶能力：檢查通信媒體和媒體的使用參數(shù)；用戶有效性：檢查用戶是否空閑和是否愿意加入通信；建立會話：建立主叫和被叫的呼叫參數(shù)；會話管理：包括發(fā)送和終止會話，修改會話參數(shù)，激活服務等。16最新課件對話和會話對話(Dialog):Apeer-to-peerSIPrelationshipbetweentwouseragentsthatpersistsforsometime。 對話由INVITE(或SUBSCRIBE)請求發(fā)起。會話(Session):Amultimediasessionisasetofmultimediasendersandreceiversandthedatastreamsflowingfromsenderstoreceivers. 會話利用SDP的offer/answer模式建立起來。多個對話構(gòu)成一個會話。對話主要是控制信令層面的概念。會話主要是用戶媒體層面的概念。17最新課件SIP協(xié)議的實體模型用戶代理(Useragent):UAC,UAS；代理服務器(Proxy):主要提供路由選擇；重定向服務器(Redirectserver):為接收到的請求產(chǎn)生3xx響應并指示UAC聯(lián)系另一個URI；注冊服務器(Registrarserver):接受SIP注冊請求并更新數(shù)據(jù)庫；背靠背用戶代理(Back-to-BackUA)18最新課件Registration“I’mAlice,andI’llbeusingaphoneattoday!”SIPServerWhenIgetacallforAlice,I’llknowtocontactherat!“Lunchtime!Usemymobileat”Ah,nowIwillhavetousetoreachAlice.19最新課件Proxy“IneedtocallBob!”“CallhereforBobfromAlice”“CallforyoufromAlice!”Bobisoverat.I’llproxythecalloverthere!20最新課件Redirection“IneedtocallBob!”“CallhereforBobfromAlice”“CallforyoufromAlice!”“Tryhimat”“CallhereforBobfromAlice”21最新課件SIP消息－請求INVITE：發(fā)起會話請求ACK：對INVITE請求的響應消息的確認BYE：結(jié)束會話CANCEL：取消尚未完成的請求REGISTER：注冊OPTIONS：查詢服務器的能力22最新課件SIP消息－響應1xx：臨時響應，也就是消息性質(zhì)的應答，標志了對方服務器正在處理請求，并且還沒有決定最后的應答。2xx：成功，這個應答表示請求被成功解析和執(zhí)行。3xx：重定向，是用于提示用戶的新位置信息的，或者為了滿足呼叫而轉(zhuǎn)發(fā)的額外服務地點。4xx：客戶端錯誤，服務器不能解析該請求或該求不能被執(zhí)行。5xx：服務端錯誤，請求可能是有效的，但服務器不能執(zhí)行它。6xx：全局錯誤，任何服務器都不能處理請求。23最新課件有代理的SIP呼叫

24最新課件MGCP協(xié)議簡介MGCP(MediaGatewayControlProtocol,媒體網(wǎng)關控制協(xié)議)，是一個分布式IP電話網(wǎng)關系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)議，用于控制來自外部呼叫控制單元的IP語音（VoIP）網(wǎng)關。從本質(zhì)上說MGCP是一個主/從協(xié)議，網(wǎng)關需要執(zhí)行媒體網(wǎng)關控制器發(fā)出的命令。MGCP由IETF制定。MGC(MediaGatewayController):媒體網(wǎng)關控制器，也就是呼叫代理，主要完成與呼叫過程相關的信令功能，對媒體網(wǎng)關和信令網(wǎng)關的操作過程進行控制和管理。MGW(MediaGateway):將一種網(wǎng)絡中的媒體轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡所要求的媒體格式。MGCP在UDP上傳送，基于文本編碼。25最新課件MGCP的連接模型端點(Endpoint):就是數(shù)據(jù)信源和數(shù)據(jù)信宿。端點可以分為物理端點和虛擬端點。物理端點：模擬線路，數(shù)字通道……虛擬端點：媒體資源連接(Connection):是建立在給定端點和一個RTP/IP會話之間的聯(lián)系,它由唯一的連接標識（connectID）標識。端點和連接的關系：26最新課件事件和信號事件(event)和信號(signal)是MGCP的核心概念。CA可以要求端點在檢測到某些事件，如摘機、掛機、瞬斷(拍叉簧)或撥號號碼發(fā)生時，向其發(fā)送通知；也可以請求將某些信號，如撥號音、回鈴音、忙音加到其端點上。

在MGCP中，event和signal被定義在Package中。線路包：L/hd,L/dl,L/bzDTMF包：d/0通用媒體包：G/ft27最新課件MGCP命令動詞

ASCII代碼

作用端點配置

EPCFCA->MG通知網(wǎng)關某端點電路側(cè)的編碼特性創(chuàng)建連接

CRCXCA->MG將某端點和指定的IP地址和UDP端口關聯(lián)修改連接

MDCXCA->MG改變先前建立連接的參數(shù)刪除連接

DLCXCA<->MG從呼叫代理向網(wǎng)關發(fā)送，用于指示網(wǎng)關中斷一個連接。若從網(wǎng)關發(fā)往呼叫代理，表示由于網(wǎng)關的硬件故障，該連接已不能再維持通知請求

RQNTCA->MG請求網(wǎng)關監(jiān)視某端點發(fā)生的某些事件，如發(fā)生則通知呼叫代理通知

NTFYMG->CA網(wǎng)關通知呼叫代理，請求監(jiān)視的某些事件已發(fā)生審計端點

AUEPCA->MG獲得某端點或一組端點的詳細信息審計連接

AUCXCA->MG檢索某端點上某連接的信息重啟動進行中

RSIPMG->CA告之某端點或一組端點退出服務或投入服務28最新課件MGCP呼叫流程29最新課件H.248/MeGaCoH.248/Megaco(MediaGatewayControlProtocol)，簡稱H.248協(xié)議，是IETF、ITU-T制定的媒體網(wǎng)關控制協(xié)議，一個非對等協(xié)議，用在媒體網(wǎng)關控制器（MGC）和媒體網(wǎng)關（MG）之間的通信。H.248協(xié)議是在MGCP協(xié)議的基礎上，結(jié)合其它媒體網(wǎng)關控制協(xié)議特點發(fā)展而成的一種協(xié)議。

IPDC+SGCPMGCPH.248

H.248相對MGCP的改進:H.248增加了許多包和屬性的詳細定義。H.248能夠支持更大規(guī)模的網(wǎng)絡應用。H.248更便于對協(xié)議進行擴充，靈活性更強。H.248支持多媒體，MGCP不支持。H.248已逐漸取代MGCP發(fā)展成為媒體網(wǎng)關控制協(xié)議的標準。H.248可以在UDP和TCP上傳輸，基于文本和二進制編碼。30最新課件H.248的連接模型終端(Termination):MG的邏輯實體，發(fā)起和（或）接收一個或多個媒體流或控制流。半永久性終端:代表物理實體，如一個TDM信道；臨時性終端:代表臨時性的信息流，如RTP流；關聯(lián)(Context):也叫上下文，是一組終端之間的聯(lián)系?？贞P聯(lián)(Null):是一種特殊的關聯(lián)，它包含所有那些與其它終端沒有聯(lián)系的終端。31最新課件連接模型示例MediaGatewayCONTEXTC1Term.RTP/1RTPStreamTerm.A1TDMChannelTerm.RTP/2CONTEXTC2RTPStream呼叫等待-A1收到等待信號32最新課件連接模型示例MediaGatewayCONTEXTC1Term.RTP/1RTPStreamTerm.A1TDMChannelCONTEXTC1Term.RTP/2RTPStream呼叫等待-A1應答33最新課件H.248消息結(jié)構(gòu)事務(Transaction):MG和MGC之間的一組命令組成了事務。事務保證命令的有序執(zhí)行。即在一個事務中的命令是順序執(zhí)行的。一個消息(Message)包含多個事務，消息中的事務相互沒有關系，可以單獨處理；事務由多個行動（Action）構(gòu)成，事務里面的行動必須按照順序執(zhí)行。行動由一系列局限于一個上下文的多個命令組成。H.248消息結(jié)構(gòu)：34最新課件H.248消息示例一個典型的H.248消息35最新課件AG-AG的呼叫流程36最新課件1.VOIP概述2.語音編碼3.呼叫控制協(xié)議4.傳輸協(xié)議5.總結(jié)37最新課件傳輸協(xié)議RTP(Real-timeTransportProtocol,實時傳輸協(xié)議):提供端對端的實時數(shù)據(jù)傳輸服務，RTP使用的傳輸層協(xié)議一般為UDP。不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機制；不提供流量控制或擁塞控制；RTCP(Real-TimeTransportControlProtocol,實時傳輸控制協(xié)議):監(jiān)控RTP的服務質(zhì)量和網(wǎng)絡擁塞程度。在RTP會話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包。RTCP包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計資料，因此，服務器可以利用這些信息動態(tài)地改變傳輸速率，甚