12 PO_BT02_C1_P1 VOIP原理 32p

固网D&T团队固网经营专家VOIP原理V1.0PO_BT02_C1_P12内容提要VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议固网经营专家3概述VoIP:VoiceoverInternetProtocol指的是将模拟的声音信号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络的环境进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话、网络电话或者简称IP电话的意思。VoIP应该还包括：FoIP（FaxoverIP）MoIP（ModemoverIP）固网经营专家4VoIP系统组成VoIP系统由媒体网关（MG）、媒体网关控制器（MGC）、媒体服务器（MS）等部分组成。媒体网关（MG）分为：AG（接入网关）、TG（中继网关）和SG（信令网关）。固网经营专家5应用背景6内容提要VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议固网经营专家7工作原理信令：H.248(Megaco)、SIP、MGCP、H.323媒体：RTP(RTCP)、T.38媒体信令信令MGSoftwtichMGPSTNTG(SG)信令媒体8内容提要VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议固网经营专家9信令协议VoIP信令协议包含非对等和对等两类协议。非对等协议主要指媒体网关控制协议H.248、MGCP非对等协议的核心是业务和控制分离、控制和承载分离，按照功能分为负责呼叫控制的媒体网关控制器（MGC）和负责资源管理以及媒体处理的媒体网关（MG）两个部分。实现业务集中化、终端简单化（“瘦”终端）。对等协议包括SIP、H.323对等协议将业务和控制推向终端，实现终端的智能化。固网经营专家10H.248协议介绍H.248协议（也称Megaco）是2000年由ITU-T第16工作组提出的媒体网关控制协议，它是在早期的MGCP协议基础上改进而成。H.248/MeGaCo协议是用于连接MGC与MG的网关控制协议，应用于媒体网关与软交换之间及软交换与H.248/MeGaCo终端之间，是软交换应支持的重要协议。两个基本概念：终结点(termination)和上下文(context)两种注册方式：IP地址注册方式、域名注册方式固网经营专家11CONTEXTTerminationTerminationRTPTIDUSERTIDMediaGateway•CONTEXT•Termination通常一个MG中有许多Context,用不同的ContextID区分；一个Termination在某一时刻只能存在在一个Context中。H248基本概念固网经营专家12H.248协议中的Termination终端（Termination）：概念：媒体流的源和宿。一个终端可以终结一个或多个媒体流。半永久性终端：物理终端，例如IAD上的一个Z接口临时性终端：一个信息流，例如一个RTP语音流。Root终端：代表MG本身。固网经营专家13H.248协议中的CONTEXT关联域（Context）：概念：代表一组终端之间的相互关系。NullContext：空关联域，代表尚未和其他终端关联的终端，例如，空闲的用户线。固网经营专家14Action1Command1Command2CommandnAction2ActionnTransaction1Transaction2TransactionnMessage1Message2MessagenAHH.248消息结构固网经营专家15H.248消息实例（IP方式）[10.62.7.51]:2944T=486823490{C=${A=A15{M{O{MO=SR,RV=OFF,RG=OFF}},E=493114115{al/*},SG{}},A=${M{O{MO=IN,RV=OFF,RG=OFF},L{v=0c=INIP4$m=audio$RTP/AVP8a=ptime:20},R{v=0c=INIP410.62.33.4m=audio4062RTP/AVP8a=ptime:20}}}}}固网经营专家16H.248消息实例（域名方式）0015EB4FD975-BGW:2944T=762334113{C=${A=AG58900,A=${M{ST=1{O{MO=RC,nt/jit=40},L{v=0c=INIP4$m=audio$RTP/AVP8018a=ptime:20}}},E=762513389{nt/netfail,nt/qualert{th=0}}}}}固网经营专家17AddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilitiesNotifyServiceChangeMGCMGH.248命令固网经营专家18H.248基本呼叫（建立）固网经营专家19H.248基本呼叫（释放）固网经营专家20H.248与MGCP协议H.248与MGCP在协议概念和结构上有很多相似之处，但也有不同。H.248协议简单、功能强大，且扩展性很好，允许在呼叫控制层建立多个分区网关；MGCP是H.248以前的版本，它的灵活性和扩展性不如H.248。H.248支持多媒体，MGCP不支持多媒体。应用于多方会议时，H.248比MGCP容易实现。MGCP基于UDP传输，H.248基于传输控制协议(TCP)、UDP等。H.248的消息编码基于文本和二进制，MGCP的消息编码基于文本。H.248支持IP和域名两种注册方式，MGCP只能采用域名方式注册。固网经营专家21SIP协议介绍SIP(SessionInitiationProtocol会话发起协议)IETF制定的多媒体通信系统框架协议之一基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP六种信令：INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、BYE、REGISTERINVITE和ACK:建立呼叫，完成三次握手，或者用于建立以后改变会话属性；BYE:结束会话；OPTIONS用于查询服务器能力；CANCEL用于取消已经发出但未最终结束的请求；REGISTER用于客户出向注册服务器注册用户位置等消息。固网经营专家22UserAUserASSInviteInvite180Ringing180Ringing200OK200OKACKACKBYEBYE200OK200OKACKACKSIP呼叫流程23内容提要VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议固网经营专家24媒体协议1.采用UDP封装2.语音:RTP(RTCP)3.语音编解码：G.711A/u、G.729、G.723.14.DTMF传输：RFC2833、RFC21985.传真：T.38、T.306.回声抑制：G.165/G.168(32--128MS)7.语音活动检测以及舒适噪音生成固网经营专家25012381631V=2pxccmPT顺序编号时间戳SSRC（同步信源标识符）CSRCV：版本，RFC1889定义为2P：填充，若设置次位，包的实际数据内容比包本身小X：扩展，若设置扩展，固定报头后是报头扩展CC：CSRC数值，标记多个CSRC数目M：标记，可用来标记谈话的开始PT：有效载荷，定义了有效载荷类型（G.711u/A，G.729,G.723，RFC2833）顺序编号：用于分析丢包率RTP包格式固网经营专家26RTP包实例PT值：0-G.711U,8-G.711U,18-G.729,4-G.723.1固网经营专家27语音编码带宽有效载荷格式定义速率打包速率（ms）有效载荷大小(字节)所需带宽（kbps）G.711A/u64K2016085.6G.7298K202029.6G.723.1(5.3K)5.3K302019.8G.723.1(6.3K)6.3K302420.8注：IP包头大小为42字节，RTP包头为12字节“所需带宽”包括IP和RTP包头大小带宽计算:(160+12＋42)*8*(1000/20)=85.6Kbps固网经营专家28DSP1.网络抖动、时延、丢包引起语音质量下降2.通过DSP完成缓冲区动态调整，使语音更趋平滑3.语音时延与语音清晰度平衡点4.对收端来说，语音失真尽量消除语音缓冲区动态调整固网经营专家291.网络拥塞会引起丢包2.如果不做丢包补偿，用户将听到pops&Clicks3.对语音而言，丢包补偿的方式是插值算法4.对传真面言，所传的包中含有上一个包的信息(冗余技术)12465324语音丢包补偿技术固网经营专家30IPNetwork(RFC2833)10/100BaseTFXSZTEIADFXSPBX123456789*0#123456789*0#DTMFDTMFMessageZTEIADDTMF中继技术固网经营专家31IPNetwork10/100BaseTZTEIADZTEIAD10/100BaseTFaxFaxT.30T.30T.38T.38传真中继技术univ.zte.com.cn