VoIP--讲义

1VoIP简介及产品展示1北邮网络研究中心——张海旸（[e-mail]）2考核方法：总分20分–考勤：10分•上午10点开始在主楼903进行VoIP平台演示，并进行签到，算考勤成绩，每个班20分钟；–实验报告要求：10分•总结部分必须手写•用我给的模板•不少于400字•附加页也必须用A4白纸•不得抄袭否则抄和被抄的都是0分•实验报告于下周二(6月26号)下午18:00-18:30交到教三9033•VoIP概念介绍•VoIP网络与传统电路交换网络的比较•VoIP－话音技术介绍•VoIP试验网及商用案例介绍•VoIP系列产品介绍内容4PSTNPBXSwitchPOTSPOTS电话用户线企业/单位/写字楼传统网络情况–语音业务网远端接入模块电话用户线电话用户线运营商5传统网络情况–语音业务和数据业务分别组网PSTNPBXSwitchPOTSPOTS电话用户线企业/单位/写字楼远端接入模块电话用户线电话用户线运营商10/100MEthernetManagedIPNetworkNPATFirewallRouterCoreNetwork6VoIP的定义VoIP（VoiceoverIP）–定义：模拟声音(Voice)数字化，以数据包(DataPacket)的形式在IP数据网络(IPNetwork)上做实时传递。–Voice，模拟数据，实时性，交互性–IP，Internet（因特网），internet（互联网），万维网（）7VoIP的优点VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，如：统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。VoIP相对比较便宜。VoIP电话不过是互联网上的一种应用。网络电话不受管制。因此，从本质上说，VoIP电话与电子邮件，即时讯息或者网页没有什么不同，它们均能在经过了互联网连接的机器间进行传输。这些机器可以是电脑，或者无线设备，比如手机或者掌上设备等等。8有些VoIP电话是收费的VoIP服务不仅能够沟通VoIP用户，而且也可以和电话用户通话，比如使用传统固话网络以及无线手机网络的用户。对这部分通话，VoIP服务商必须要给固话网络运营商以及无线通讯运营商支付通话费用。这部分的收费就会转到VoIP用户头上。网上的VoIP用户之间的通话可以是免费的。9家庭VoIP电话所需设施互联网连接。网络连接速度越快，VoIP的通话质量就越好VoIP软件。选择一种VoIP软件软件安装至台式电脑或笔记本电脑上。然后，电脑就可以进行网上通话了。如果用户想要将自己的家庭电话转化为VoIP拨号系统，他需要适配器的帮助。VoIP软件可以单独预装在一种名为“模拟电话适配器”（analogtelephoneadapter）的硬件设备中，模拟电话适配器主要安装于家庭电话与宽带调制解调器之间。10VoIP缺点通话质量受到网络好坏的影响停电时候无法使用清晰度与传统的固话有差距存在被偷听偷录的风险11VoIP网络电话服务商全世界有超过1500家VoIP网络电话服务商。第一名显然是Skype排名前80的VoIP网络电话服务商主要来自美国或德国来自德国的同一家公司——廉价VoIP网络电话供应商Betamax.com——拥有排名前80中的19个域名。这些公司包括nonoh.net（排名第四），Justvoip.com（排名第八），voipbuster.com（排名第九），voipcheap.com（排名第十一）以及其它15家个品牌(VoIPCheap、SIPDiscount、NetAppel、Lxvoip、VoipRaider等)。Fring.com和Mobivox.com是最受欢迎的手机移动VoIP网络电话服务商，而且在前80名中已经有10家不同的移动手机VoIP网络电话服务商。12通信根据业务的划分主要分为：–语音通信–数据通信与此对应，在通信网上有两大交换技术：–电路交换：为通话双方固定分配一条具有固定带宽地通信电路。一次通信包括三个过程：建立电路、通话和释放电路。（PSTN,SCN）–分组交换：传送的数据都是由数据部分和控制部分封装而成若干个独立的数据包。13能否利用电路交换技术传送数据？在电路交换方式中：–保证通信过程中有足够带宽，确保低时延，低失真的实时通信服务质量。–语音通信过程中，大约只有40％的时间为有声期，其余时间为电路均被空占。在分组交换方式中：–数据通信具有很强的突发性，表现为在短时间内会集中产生大量的信息。突发性的定量描述为峰值比特率和平均比特率之比。如果采用电路交换方式传送数据：–按峰值速率分配电路带宽，则会造成资源的严重浪费；–如果按平均速率分配带宽，则会造成大量数据丢失。14分组交换技术的基本思想两大要素：–采用长度受限、结构统一地分组作为数据传输地基本单位。–采用存储转发机制。基本思想：–不事先为通信双方分配一条独占的电路，而根据用户的要求和网络可提供的带宽，动态分配带宽，将突发数据按选定的路径逐个节点地接力前传，数据在每个节点允许暂存。–提高网络带宽利用率，由于采用存储机制可以根据网络地实际状态动态选择路由，提高了路径地冗余，提高了可靠性。15分组交换传送语音所需克服的问题存储转发所带来的通信时延，而且时延过大，会造成话音分组丢失，造成话音失真。网络负荷量的变化和传输路由的不同，话音分组的时延会发生变化，产生时延抖动。16VoIP的关键技术话音处理技术–在保证一定话音质量的前提下尽可能降低编码比特率；–在IP网络环境下保证一定的通话质量。IP话音通信协议–话音通信控制协议；–话音信息传送协议。17话音处理技术低比特率话音编码–G.711A-law/u-law–G.723.1、G.729A静音检测–VAD（VoiceActivityDetection）–CNG（ComfortableNoiseGeneration)分组丢失补偿–话音通信对分组的丢失容忍性远比数据通信强。回波抵消–IP网与PSTN网设备通信时会产生回波。IPCentrexIP电话机IAD模拟电话机API用户可视电话机子Centrex1子Centrex2IP网络18IP话音通信协议话音通信控制协议–话音通信控制协议也就是电信网中的呼叫控制信令，它包括地址信息、用户状态信息、音信号、DTMF信号等交互。–使用TCP传送。话音信息传送协议–规定了话音分组如何封装、复用和传送。–使用UDP传输。会议电话控制协议–控制点到多点连接的建立、话路控制和切换等功能。实时控制协议–通过该协议传送分组的时间戳、分组序号等信息，保证通信实时性。(rtp,rtcp)19ManagedIPNetworkIADADSLModem软交换平台ADSLE1-V5C7Netmeeting软交换平台PBXFXOGatewayIPPhoneIPPBX5ESSSwitchC7SoftPhonePOTSPOTSFaxMachine10/100MEthernetSubscriberLinePRIPSTN企业/单位/写字楼运营商IPPhoneVideoPhoneIPPhonePOTSPOTS利用现有网络,开展VoIP业务–增值您的网络运营商IPCoreNetwork20IP网络电话的应用结构PC-PC通信：经由Internet或Intranet电话－电话通信：经由IP网PC-电话通信InternetPSTNPSTNLANPhonesInternetPSTNRouter21基于H.323的IP电话技术2222声像应用终端控制和管理数据应用G.7XXH.26XRTCPH.225.0终端至网闸信令（RAS）H.225.0呼叫信令H.245媒体信道控制T.120系列加密RTP不可靠传输（UDP）可靠传输（TCP）网络层链路层物理层H.323协议栈结构23H.323系统结构H.323终端H.323网守H.323网关H.323终端H.323MCUH.323终端H.324终端V.70终端话音终端话音终端H.320终端H.321终端PSTNN-ISDNB-ISDN24终端功能必须具备一个音频编解码器；必须能收发G.711音频信号；可任选收发G.722、G.728、G.729、G.723.1和MPEG1实际通信时编解码器采用的算法由双方的H.245协议的能力交换过程协商决定。终端能够按照不对称方式工作。IPPSTN软交换中心25网关功能H.323网关负责与其他类型终端之间进行呼叫控制信令转换和媒体控制信令转换H.323网关之间使用H.245和H.225.0协议进行通信。H323网关是H.323系统中的一个可选组件。PBNH.323终端功能SCN终端功能转换功能SCN26网守功能网守（Gatekeeper）在H.323协议中是一个可选项。–完成地址翻译、带宽控制、鉴权（终端、网关和MCU）、区域管理功能。–网守负责管理一组终端、网关及MCU。–终端、网关、MCU和网守之间通过RAS协议通信。–在启动时，这些节点试图注册到网守上。当它们与其他终端通信时，使用终端名的符号别名如E.164地址或E-mailID请求呼叫许可。如果网守允许本次呼叫，则向发起呼叫的终端点返回目的地IP地址。最后，网守和其注册节点之间定时交换状态信息。–多个H.323节点组成区域（Zone）。每个区域都有一个网守来管理所有的终端点。27终端注册过程28基本呼叫过程29基本呼叫过程230技术的发展趋势303031目前主流的VoIP组网方式软交换方式多级网守管理方式32多级网守管理的VoIP网络33以软交换技术为核心的VoIP网络分组核心网PSTNPSTNTMG8010TMG8010SG7000SoftX3000SoftX3000H.248/MGCPM3UA/SCTPH.248/MGCPM2UA/SCTPSIP-T/BICC/H.323INAPNMSAppServerRoute/PolicyServiceSNMPPARLAY/SIP/AAA……INLDAP/TRIPSTPSwitchISUPH.248MGCPH.248MGCPSIPH.323SIPH.323AMGIADH.323SIPPhoneH.323Phone34组网方案343435演示实验示意图网管服务器VNM2000计费服务器以太网PBX路由器PSTN中继网关VE1IPPBX北邮校园网软件GKIAD设备1电话会议模块INTERNET路由器广东卫通IAD设备2IAD设备3电话接入模块FXOFXS36万林克VoIP产品介绍模块化语音产品固化语音产品数字中继网关VanlinkIPPBX网守产品计费系统会议电话系统IP电话37VanlinkIPPBX可提供32－512路内部用户线。适用于大中企业的中心机房。38VanlinkIPPBX技术指标功能容量（1）512路的内部电话的同时进行无阻塞通信；（2）应用G.711编码方式可以进行128路的电话同时和外部通信；（3）应用G.723或G.729等语音编码方式可以进行64路电话同时与外部通信；（4）可以同时支持64个电话会议，每个电话会议的最大参与者达64个；协议支持H.323、SIP、MGCP等协议。语音编码器G.711u-Law&A-Law、G.723.1&G.723.1Annex.A、G.726、G.729A回波消除符合G.165以及G.1682000标准，32、64*或128*ms的尾随脉冲回波DTMFDTMF检测及产生，支持RFC2833分组语音功能呼叫进行信号音、VAD、动态可编程式抖动缓冲、调制解调器检测；并完全支持回声抵消、语音状态检测、静音压缩、抖动缓冲和舒适噪音产生等功能。业务支持语音业务（1）支持IP到IP语音连接、PSTN到PSTN语音连接以及IP与PS