VOIP培训资料[基础知识]

VOIP培训资料友情制作五、VOIP培训资料文章来源：（ChinaITLab）PDF文档由电话或网络电话，顾名思义，就是通过Internet打电话。从广义上说，它应被称为Internet电信，因为它包括语音、传真、视频传输等多种电信业务。2.IP电话的基本原理IP电话的话音是利用基于路由器/分组交换的IP（Internet/Intranet）数据网进行传输。由于Internet中采用“存储一转发”的方式传递数据包，并不独占电路，并且对语音信号进行了很大的压缩处理，因此IP电话占用带宽仅为8kbit/S－10kbit/S，再加上分组交换的计费方式与距离的远近无关，自然大大节省了长途通信费用。Internet是由众多各种不同的计算机网络互联组成的，遍布世界各地。Internet的出现和普及极大地改变了人们的交流和通信方式。Internet使用标准的TCP/IP协议来实现各计算机之间的相互通信和数据交换。TCP/IP协议则负责将要传输的IP数据分组排队发送到网络上。每个分组均包含地址及数据重组信息，以确保数据安全和数据分组交换正确无误。IPTelephony就是以Internet作为主要传输介质进行语音传送的。首先，语音信号通过公用电话网络被传输到IPTelephony网关；然后网关再将话音信号转换压缩成数字信号传递进入Internet；而这些数字信号通过遍及全球而成本低廉的网络将信号传递到对方所在地的网关，再由这个网关将数字信号还原成为模拟信号，输入到当地的公共电话网络，最终将语音信号传给收话人。3.IP电话系统的关键设备—一网关设在各地的网关由一个独一的IP地址表示，它是架通两种通信传输方式的一座桥梁，是Internet上的“交换局”，以实现远程电话间的互联和通信。在一边，网关连接传统的电路交换网（CircuitVOIP培训资料友情制作－switchedNetwork）如公共交换电话网（PSTN），可和外部的任意一部电话通信。在另一边，网关连接分组交换网（Packet－SwitchedNetwork）如Internet、Intranet等，可和接入网络的任意一台计算机通信。在整个InternetPhone系统中，网关分布在世界各地，处理当地的PSTN网与Internet的接入和转换理。网关接收标准电话信号，经数字化与大幅度地压缩后，使用IP协议进行分组送到Internet，找出传输路由，通过Internet发往目的地。反之，接收Internet传输过来的数据分组，并转往电话网络系统。接入和转出电话网络系统可同时进行，实现全双工（双向）通话。例如在北京拨打一个到旧金山的长途电话，在北京，一个普通的公共电话通过PSTN接入本地网关，本地网关对数据进行特定的压缩算法处理，组织成包含主、被叫号码、时间、通话信息等数据的IP分组，并分析被叫号码，根据路由表，把它映射成为一个IP地址，通过路由选择，发往该IP地址（如旧金山）对应的远端网关。而在被叫方旧金山，远端网关接收北京本地网关传输过来的IP数据分组，进行相反过程的解压缩，再发往其本地端的PSTN网。这样，就实现了两地的实时通信。而其所包含的通信费用仅为北京本地普通电话费+Internet通信费+旧金山本地电话费。由于Internet的通信费是较低的，所以长途电话费用大大下降。4.IP电话话音质量话音质量基本取决于两个因素：一是上网通信线路的速度;二是Internet本身是否繁忙。IP电话话音质量与普通电话话音质量相比主要有两个方面的差别：一、是话音滞后，二、有时略有失真现象。凡是使用过IP电话的人，普遍认为话音质量比想象的好，一般来讲介于普通电话与移动电话之间。为了提高话音质量，最直接的方法是扩大Internet的接入速率，使用良好的Internet接入线路。5.IP电话系统中的几个关键技术和标准(1)VOIP培训资料友情制作*IP电话的基本标准Internet电话的标准采用ITU－TH.323标准。H.323是ITU的多媒体通信协议系列H.32x中的一个。H.323提供了基于IP网络（包括Internet）的传送声音、视频和数据的基本标准，它是一个框架协议，与之相关的传输、控制及声音、视频压缩等标准见下表（表中还包含了多媒体在其余网络（ISDN、PSTN）中的系列协议）。H.323定义了网络传输中的四种基本的构成单元：终端、网关、关守和多点控制器（MCU）。*网络协议标准一般说来，Internet电话的呼叫建立和控制大多建立在TCP基础上，而音频流的传送则建立在UDP基础上，为保证传送的实时性，IETF增加了几个重要的协议：RSVP（ResourceReservationProtocol）：一般说来，在IP网络上保留足够的带宽用于多媒体的传送是十分困难的，为此IETF，定义了资源预留协议（RSVP）。RSVP允许接收者申请特定数量的带宽用以进行数据传输，有了RSVP，传统的无QoS（QualityofService）保证的IP网络获得了QoS保证。要能够使用RSVP，H.323的终端、网关、MCU等必须支持，IP网络上的路由器等也必须支持，RSVP在RFC2205－RFC2209中定义。RTP/RTCP（Real－TimeProtocol/Real-TimeControlProtocol）：RTP是IETF定义的用以传送音频、视频流的协议，RTP建立在UDP上，在RTP的头部，定义了一个时间戳（TimeStamp），使得音视频的实时传送及同步得到保证。RTCP则是控制和监视RTP及其Qos的协议。H.323是建立RTP基础上的。RTP/RCt协议见RFC1889和C1890。6.IP电话系统中的几个关键技术和标准(2)*语音编码标准H.323中定义了多种话音的传送，IETF成立了AVT（Audio/VideoTransport）工作组用以进行话音传送的研究。目前，Internet电话中常用的语音编码比特流速率如下：G.71164Kbit/s,G72248－64kbit/s，G.72816kbit/s,G.723和G.723.15.3kbit/S或6.3kbit/S，G.729和G.729A8或13kbit/s。在通话双方不说话时不传送话音数据能有效地节约带宽，但为防止静音压VOIP培训资料友情制作缩时通话听起来时断时续的感觉，建议在静音过程中加上背景噪声，IMTC的VoIP论坛提出了可变参数的背景噪声传递方法。*控制模块H.323的系统控制包括：H.245控制、Q.931呼叫信号控制和RAS控制。H.245控制信道是一个可信通道，用来承载控制信息用以对H.323实体的操作。这些控制包括：性能交换、打开或关闭逻辑通道、优先级请求、流程控制信息以及基本的命令的指示等。呼叫信号通道利用Q.931在两个终端间建立连接。RAS信号通道完成注册、访问权限、带宽改变及状态更新等。RAS信号通道一般在终端和关守间建立，如果关守不存在，那么就没有了RAS通道。7．IP电话技术的演进IP电话以其经济、高效率和超时代的技术发展等特点，自1995年以来得到了迅猛发展，目前已成为数据语音通信中最有竞争力的技术之一。全球许多国家开通了IP电话的运营业务，我国的IP电话试运营工作也已经半年有余，IP技术正呈现出蓬勃的生命力，必定推动信息产业的进一步发展，IP电话的发展，历经了两个初级阶段，目前正在高速地向第三个阶段演进。（1）技术积累阶段在技术积累阶段，CTI领域的专家提出语音传输的分组设想：所有的分组语音系统都遵循一种通用的模式，分组语音传输网络可以采用IP、帧中继或ATM。在这些网络的边缘设置称为“语音代理”的设备或部件，其任务是将语音信息从传统的语音格式转换为适用于分组传输的格式，然后通过上述网络将分组数据发送到目的地的语音代理设备上。语音代理连接模式在分组语音网络传输系统中需要解决两个问题，才能使分组语音服务满足用户的需要。首先是语音编码的转换，即如何将语音信息转换为数字信号；另一个问题是信令转换，它主要是鉴别呼叫方所呼叫的对象，以及呼叫方在网络中的位置。人类的语言都是以模拟信号形式表示的，早期的电话模拟信号可以描述为平滑的“正弦波”，虽然模拟通信技术已相当发达，但VOIP培训资料友情制作是传输的效率不高，当传输衰减导致模拟信号变弱时，要将复杂的模拟语音信息和传输噪声区分开来是很困难的。数字信号只有“1”和“0”两种状态，易于同噪声区分开，而且不易发生畸变。因此，全球的通信系统已转换为数字传输格式，称为脉冲编码调制（PCM），PCM将模拟语音转换为数字格式。标准电话PCM使用8位代码和8000/秒采样频率，所以每一路电话占用64kb/s信道带宽，另一种称为自适应微分PCM（ADPCM）的电话语音标准将语音转换为4位代码，因此仅占用32kb/s，ADPCM通常用于长途线路。正是基于这样的技术，人们研制成功了第一代IP电话设备，利用计算机上的声卡语音采集原理，将64kb/s的模拟语音转换为ADPCM数字信号，在Internet上实现计算机到计算机的初级IP电话功能。这种系统由于主要是利用计算机来完成语音的压缩和控制，所以，一般只能实现一路话音的实时通信。例如，在PII233的计算机系统上最多只能完成4个话路的语音通信。在这灰系统中，比较实用的IP电话系统有很多，如Vocaltec的IPhone、Microsoft的Netmeeting系统等。第一代IP系统的研制成功，激起了人们对IP电话系统的极大兴趣，从而，推动了IP电话技术的应用研究，人们希望像一般电话系统一样来使用IP电话系统。（2）实用阶段IP电话的第二个发展阶段是在第一个阶段的基础上的飞跃，它不但可以实现像PSTN系统一样使用IP电话系统进行通信，而且也可以实现大话务量的呼叫。利用目前的PSTN交换系统，进行IP电话的通信的阶段称为“实用阶段”。实用阶段的IP电话主要是一个网络接入设备，它完成数据网络传输和PSTN的转接功能。一个实用的IP电话接入终端系统（我们称之为Gateway），一般包括五个部分：VOIP培训资料友情制作◆建立和控制电话的接续、通话和拆线工作◆语音压缩和数据编码处理◆数据网络传输和控制：◆系统维护部分◆用户信息管理这类系统仍是组建在计算机系统上的，但它不是终端用户设备。所以，对一般用户来说，只需要一个电话机，即可实现IP通信。下面我们来研究各部分的功能及实现方法。①建立和控制电话的接续、通话和拆线建立和控制电话的接续、通话和拆线是IP电话系统和PSTN的信息交换界面，也是目前的一般电话系统向Internet/Intranet转换的出入网关。这部分的工作主要是通过对电话卡（例如E1卡）的编程控制来实现。由于E1卡可以接受PSTN信息，并去掉有关的信令，录制成为纯数字语音信号，所以，信令的转换工作基本上由E1卡来完成。但在一个完整的IP电话网关中，各个部件之间必须相互交流信息，协调工作。E1卡和语音压缩卡之间，语音压缩卡和网卡（NIC）之间，以及各部件和用户界面之间，都需要充分的信息交换。这些信息的交换，可以通过状态机的行为来控制。②电话的接续和拆线工作首先，由PSIN上的主叫用户A摘机，发端Capitel收到主叫用户的摘机信号后，向主叫用户送拨号音或）IVR（交互式语音应答）提示。主叫用户听到拨号音，开始拨号，将被叫号码送到A端交换机Capitel。A端Capitel根据被叫号码选择IP地址和最佳路径，并在选择好的路径上向B端Capitel发送通道占用信号，即由A端Capitel的出信号占用B端Capitel的入信号。然后由A端的Capitel将被叫号码送往B端的Capitel。（注：本系统以北京邮电通信设备厂的CapitelIP电话系统为例）。V