DCN-VOIP-001-VOIP原理及技术v1.1

内部资料，未经授权严禁外传DCN-VOIP-001VOIP原理及技术V1.1客服中心技术支持团队数据通信基础概念前言培训实验的基础理论和应用的纽带数据通信基础概念模拟与数字根据信号原始特征的不同，通信可分为模拟通信和数字通信。模拟通信在subscribeline/用户线上传输模拟信号的方式称为“模拟通信”，电信号无论在时间还是在幅度上都是连续的典型案例：PSTN电话网tX(t)数据通信基础概念模拟与数字（续）数字通信用数字信号作为载体来传输信息，它是一种离散的、脉冲有无的组合形式；通常用0、1二进制数来表示信息典型案例：Internet互联网tY(t)数据通信基础概念模拟与数字（续）数字通信与模拟通信相比具有明显的优点：抗干扰能力强远距离传输仍能保证质量适应各种通信业务要求数据通信基础概念基带与频带根据信源信号传输频率不同，可分为基带通信和频带通信两种：基带信号信源发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，其由信源决定tX(t)tY(t)fX(f)fY(f)数据通信基础概念基带与频带（续）频带信号在通信中，由于基带信号具有频率很低的频谱分量，出于抗干扰和提高传输率考虑，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，变换后的信号就是频带信号高频信号衰减小、抗干扰能力强，所以适合远距离传输数据通信基础概念调制与解调调制将各种基带信号转换成适于信道传输的调制信号(已调信号或频带信号)解调在接收端将收到的频带信号还原成基带信号载波承载信息的电磁波。通常载波就是一个频率或频点，即一个较高频率的正弦波信号模拟语音技术电话呼叫的组成元素电话telephone本地环localloop语音交换机voiceswitchCO（centraloffice）PBX（privatebranchexchange）干道trunk模拟语音技术电话基本电器结构•话筒组件(受话器和传话器)•叉簧开关•Hybrid(2-to-4wireconverter)•侧音（Sidetone）•拨号模块Dialer•振铃模块RingerTelephoneCompanySwitchTelephone2-WireLocalLoopRingerSwitchHookLoopLengthComp.Dialing(PulseorTone)BalanceNetwork2-Wire4-WireHybridReceiverTransmitterSwitch模拟语音技术电话信号监测信号--断开连接（onhook）--请求连接（offhook）--振铃（ringing）寻址(拨号数字）--Puls--DTMF模拟语音技术On-HookTelephoneSwitchLocalLoopLocalLoop-48DCVoltage(Battery)DCOpenCircuitNoCurrentFlowSwitchHandsetoncradleandswitchhookisopen模拟语音技术Off-HookLocalLoopLocalLoopOff-HookClosedCircuitDCCurrentDialToneSwitchTelephoneSwitch模拟语音技术RingingLocalLoopLocalLoopOff-HookClosedCircuitRing-BackToneDCCurrentRingingVoltageSwitchTelephoneSwitch模拟语音技术Ringing(cont.)模拟语音技术PulseMake(CircuitClosed)Break(CircuitOpen)Off-HookDialingInterdigitNextDigitPulsePeriod50ms—20pulsespersecond100ms—10pulsespersecondUS:60/40Break/Make700ms模拟语音技术DTMF（DualToneMultiFrequency）模拟语音技术本地环（localloop）TelephoneCompanySwitchLocalLoopLocalLoopSwitch模拟语音技术语音交换机（VoiceSwitchs）模拟语音技术局端交换机（CO）所有的个人电话都直接连到交换局交换机通过2-wire连接单个模拟电话机呼叫过程将通过以下途径建立：–交换局内部交换–发送到另一个交换局–发送到中间局交换机（intermediateswitch）模拟语音技术PBX（PrivateBranchExchange）•用于私属区域•远程分支机构通讯子系统•交换处理本地呼叫–维持本地的电话呼叫（非public）–通过中继连接到交换局（CO）–PBXs之间的私有线路模拟语音技术TrunksForeignExchangeTrunks外部交换中继FXS——ForeignExchangeStation，外部交换站。它是一种语音接口，是数字电话交换系统和POTS电话之间的一个线路端连接。它是直接与普通模拟电话机、传真机相连的接口。FXO——ForeignExchangeOffice，外部交换局。它是一种语音接口，是中央交换局交换机和数字电话交换系统之间的一个中继端连接。也就是直接以模拟方式与电话局的程控交换机相连的接口。数字信号模拟信号每个呼叫需要一组线缆(2or4)模拟语音每路需要64Kbps,数字语音每路需求=64Kbps数字信号可以在质量高/速度快的线路上承载(T1/E1)数字信号是用time-divisionmultiplexing（TDM）,传输效率高数字语音技术模拟信号数字化采样（sample）量化（quantization）编码（Encode）压缩（Compression）可选项数字语音技术采样CodecPCM64kbps=DS0采样阶段模拟语音信号数字语音技术量化时间电压第一段第二段第三段Note:采样频率8000次/秒量化技术线性量化-均匀量化对数量化-压扩信号-保持一致信噪比-两种方法：A-law（大多数国家）m-law（北美、日本）数字语音技术编码波形编解码--利用波形本身的冗余特点的压缩技术--例子：PCM,ADPCM,m-law,A-law源编解码--通过只发送有关语音传输的简化参数信息来压缩声音，需要较小的带宽。--例子：LPC、CELP、MP-MLQ数字语音技术编码波形编解码--利用波形本身的冗余特点的压缩技术--例子：PCM,ADPCM,m-law,A-law源编解码--通过只发送有关语音传输的简化参数信息来压缩声音，需要较小的带宽。--例子：LPC、CELP、MP-MLQ数字语音技术压缩压缩的利与弊利--减少了对带宽的消耗弊--量化失真--汇接交换质量降级--时延（回音）数字语音技术压缩StandardBitRate(kbps)G.711,PCM64G.726,G.727,ADPCM16,24,32,40G.728,LDCELP16G.729,CSA-CELP8G.729a,CSA-CELP8数字语音技术话音质量评价数字语音技术数字信号传输信令随路信令（CAS:ChannelAssociatedSignaling）：信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。目前我国采用的随路信令称为中国1号信令系统。公共信道信令（CCS:CommonChannelSignaling）：以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式。SS7数字语音技术传输信道T1（定义物理特性）-AMI/B8ZS（线路码）-100Ohms（阻抗）DS1（描述frame特性）-frame：24DS0orChannel-SF(superframe)：12frames-ESF（ExtendSuperframe)：24frames数字语音技术传输信道E1（定义物理特性）-AMI/HDB3（线路码）-75/120Ohms（阻抗）E1（描述frame特性）-Frame：32channels-MF（multiframe）：16frames基础VoIP和传统电话网的区别传统的电话网是以电路交换方式传输语音，所要求的传输宽带为64kbit/sVoIP是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行处理，采用无连接的UDP协议进行传输，带宽需求=64Kbit/s基础VoIP结构图基础VoIP的传输模数转换编码压缩分组传输解码还原数模转换基础VoIP的传输基础VoIP的国际性组织ITU-T国际电信联盟电信标准部InternationalTelecommunicationsUnion-TelecommunicationsStandardizationsectionETSI欧洲电信技术标准所EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitue，IETF因特网工程任务组InternetEngineeringTaskForceIMTC国际多媒体电视会议联合会基础Voip相关协议标准H.323SIPH.248MGCPww