Traditionell Telefonsnetz ass Stëmm duerch Circuitaustausch, déi erfuerderlech Iwwerdroung Breetband vu 64kbit / s.De sougenannte VoIP ass den IP Paketaustauschnetz als Iwwerdroungsplattform, déi simuléiert Stëmmsignalkompressioun, Verpackung an eng Serie vu spezielle Veraarbechtung, sou datt et den net verbonnen UDP Protokoll fir d'Transmissioun benotze kann.
Verschidde Elementer a Funktiounen sinn erfuerderlech fir Stëmmsignaler op engem IP Netz ze vermëttelen.Déi einfachst Form vum Netz besteet aus zwee oder méi Apparater mat VoIP-Fäegkeeten, déi iwwer en IP-Netz verbonne sinn.
1.Voice-Daten Transformatioun
Stëmmsignal ass analog Welleform, iwwer IP fir Stëmm ze vermëttelen, egal ob Echtzäit Uwendungsgeschäft oder Echtzäit Uwendungsgeschäft, als éischt fir Stëmm Signal Analog Datenkonversioun, nämlech den Analog Stëmm Signal 8 oder 6 Quantifikatioun, an dann an de Pufferlager geschéckt , D'Gréisst vum Puffer kann no den Ufuerderunge vum Verzögerung a Kodéierung ausgewielt ginn.Vill Low-Bit-Rate-Encoder ginn a Frames kodéiert.
Typesch Frame Längt variéiert vun 10 bis 30 ms.Wann Dir d'Käschte während der Iwwerdroung berücksichtegt, besteet interlingual Päckchen normalerweis aus 60, 120 oder 240ms Rieddaten.Digitaliséierung ka mat verschiddene Stëmmkodéierungsschemaen ëmgesat ginn, an déi aktuell Stëmmkodéierungsnormen sinn haaptsächlech ITU-T G.711.De Stëmmencoder op der Quelldestinatioun muss deeselwechten Algorithmus ëmsetzen, sou datt de Riedapparat op der Destinatioun den analoge Riedssignal restauréiere kann.
2.Original Daten-zu-IP Konversioun
Wann d'Riedssignal digital kodéiert ass, ass de nächste Schrëtt de Riedepaket mat enger spezifescher Framelängt ze kompriméieren.Déi meescht vun den Encoderen hunn eng spezifesch Framelängt.Wann en Encoder 15ms Frames benotzt, gëtt de 60ms Package vun der éischter Plaz a véier Rummen opgedeelt an an der Sequenz kodéiert.All Frame huet 120 Ried Echantillon (Sampling Taux vun 8kHz).No der Kodéierung goufen déi véier kompriméiert Rummen an e kompriméierte Riedspaket synthetiséiert an an den Netzwierkprozessor geschéckt.Den Netzprozessor füügt e Baotou, Zäitskala an aner Informatioun un d'Stëmm a passt se un den aneren Endpunkt duerch d'Netz.
D'Riednetz erstellt einfach eng kierperlech Verbindung tëscht de Kommunikatiounsendpunkten (eng Linn) a vermëttelt déi kodéiert Signaler tëscht den Endpunkten.Am Géigesaz zu Circuitschaltennetzwierker bilden IP Netzwierker keng Verbindungen.Et erfuerdert datt d'Donnéeën a verännerleche laangen Dateberichter oder Päckchen plazéiert ginn, dann Adress a Kontrollinformatioun un all Datagramm an iwwer d'Netz geschéckt ginn, op d'Destinatioun weidergeleet.
3.Transfer
An dësem Kanal gëtt de ganze Netz als e Stëmmpaket ugesinn, deen vum Input kritt an dann an d'Netzwierkausgang bannent enger gewësser Zäit (t) iwwerdroen gëtt.Den t kann an enger ganzer Palette variéieren, wat de Jitter an der Netzübertragung reflektéiert.
Dee selwechten Node am Netz kontrolléiert d'Adressinformatioun, déi mat all IP-Daten assoziéiert ass, a benotzt dës Informatioun fir dat Datagram op den nächsten Arrêt um Destinatiounswee weiderzebréngen.En Netzwierkverbindung kann all Topologie oder Zougangsmethod sinn, déi IP-Datestroum ënnerstëtzt.
4.Den IP Package- -d'Transformatioun vun den Donnéeën
Den Destinatioun VoIP-Gerät kritt dës IP-Daten a fänkt un ze veraarbecht.Den Netzwierkniveau bitt e verännerleche Längt-Puffer deen benotzt gëtt fir de Jitter, deen vum Netz generéiert gëtt, ze regléieren.De Puffer ka vill Stëmmpakete aménagéieren, an d'Benotzer kënnen d'Gréisst vum Puffer wielen.Kleng Puffer produzéiere manner latency, awer reguléieren net grouss Jitter.Zweetens, den Decoder unkompriméiert de kodéierte Riedspaket fir en neie Riedspaket ze produzéieren, an dëse Modul kann och mam Frame funktionnéieren, genau déiselwecht Längt wéi den Decoder.
Wann d'Framelängt 15ms ass, ginn d'60ms Stëmmpakete a 4 Frames opgedeelt, an dann ginn se zréck an e 60ms Stëmmdatenfluss dekodéiert an an den Dekodéierungsbuffer geschéckt.Wärend der Veraarbechtung vum Datebericht gëtt d'Adresséierungs- a Kontrollinformatioun geläscht, déi ursprénglech ursprénglech Donnéeën behalen, an dës ursprénglech Donnéeë ginn dann dem Decoder geliwwert.
5.Digital Ried gouf an analog Ried ëmgewandelt
De Playback Drive läscht d'Stëmmproben (480) am Puffer a schéckt se op d'Soundkaart duerch de Lautsprecher mat enger virbestëmmter Frequenz (zB 8kHz).Kuerz gesot, d'Iwwerdroung vu Stëmmsignaler am IP Netz geet duerch d'Konversioun vum Analog Signal zum Digital Signal, digital Stëmmverpackung an en IP Paket, IP Paket Iwwerdroung duerch d'Netz, IP Paket Auspackung an d'Restauratioun vun der digitaler Stëmm an den Analog Signal.
Zweetens, VoIP-Zesummenhang technesch Standarden
Fir Multimedia Uwendungen op existéierend Kommunikatiounsnetzwierker huet d'International Telecommunication Union (ITU-T) den H.32x Multimedia Kommunikatioun Serie Protokoll entwéckelt, déi folgend Haaptstandards fir eng einfach Beschreiwung:
H.320, Standard fir Multimedia Kommunikatioun op der schmuel Video Telefon System an Opluedstatioun (N-ISDN);
H.321, Standard fir Multimedia Kommunikatioun op der B-ISDN;
H.322.Standard fir Multimedia Kommunikatioun op der LAN garantéiert duerch QoS;
H.323.Standard fir Multimedia Kommunikatioun op engem Paketschaltnetz ouni QoS Garantie;
H.324, e Standard fir Multimedia Kommunikatioun op nidderegen Bitrate Kommunikatiounsterminaler (PSTN a Wireless Netzwierk).
Ënnert den uewe Standarden, H. D'323 Standard-definéiert Netzwierker sinn am meeschte verbreet, wéi Ethernet, Token Network, FDDI Network, etc.because vun H. D'Applikatioun vum 323 Standard ass natierlech e waarme Fleck um Maart ginn, also ënnert mir konzentréieren op H.323。H.323 Véier Haaptkomponenten sinn an der Propositioun definéiert: Terminal, Paart, Paart Management Software (och bekannt als Paart oder Paart), a Multi-Punkt Kontroll Eenheet.
1. Terminal (Terminal)
All Terminals mussen d'Stëmmkommunikatioun ënnerstëtzen, an d'Video- an d'Datekommunikatiounsfäegkeeten sinn optional.all H.Den 323-Terminal muss och den H.245 Standard, H.245 De Standard gëtt benotzt fir d'Kanalverbrauch an d'Kanalleistung ze kontrolléieren.H .323 D'Haaptparameter vun der Ried Codec an Stëmm Kommunikatioun sinn wéi follegt spezifizéiert: ITU recommandéiert Stëmm bandwidth / KHz Transmissioun Bitrate / Kb / s Kompressioun Algorithmus Annotatioun G.711 3.4 56,64 PCM einfach Kompressioun, applizéiert op de PSTN am G .728 3.4 16 LD-CELP Stëmmqualitéit als G.711, wéi applizéiert op d'niddereg Bitrate Transmissioun G.722 7 48,56,64 ADPCM Stëmmqualitéit ass méi héich wéi G.711, applizéiert fir High Bitrate Transmission G .723.1G.723.0 3.4 6.35.3 LP-MLQ Stëmmqualitéit ass akzeptabel, G.723.1 Adoptéiert e G fir de VOIP Forum.729G.729A 3.4 8 CS-ACELP Verzögerung ass manner wéi G.723.1, Stëmmqualitéit ass méi héich wéi de G.723.1.
2. Gateway (Gateway)
This is H.An option for the 323 system.The gateway can transform the protocols, audio, video coding algorithms and control signals used by different systems to accommodation the system terminal communication.Sou as the PSTN-based of H.324 System and narrowband ISDN-baséiert H.Den 320 System an den H.323 Fir Systemkommunikatioun ass et néideg fir de Paart ze konfiguréieren;
3. Douane halen (Paartkeeper)
This is H.An optional component of the 323 system is the software to complete the management function.It has two main functions: the first is to the H.323 Application Management;déi zweet ass d'Gestioun vun der Terminalkommunikatioun duerch d'Paart (wéi Call Etablissement, Ewechhuele etc.).Manager kënnen d'Adresskonversioun, d'Bandbreedungskontrolle, d'Authentifikatioun vun der Uruff, d'Uruffopnam, d'Benotzerregistréierung, d'Kommunikatiounsdomainmanagement an aner Funktiounen duerch d'Zoll maachen. keeping.one H.323 D'Kommunikatiounsdomän ka verschidde Paarte hunn, awer nëmmen eng Paart funktionnéiert.
4.Multipoint Kontroll Eenheet (Multipoint Kontroll Eenheet)
D"MCU erméiglecht Multi-Punkt Kommunikatioun op engem IP Netz, a Punkt-zu-Punkt Kommunikatioun ass net néideg. De ganze System formt eng Stär Topologie duerch d"MCU. D"MCU enthält zwee Haaptkomponenten: Multipoint Controller MC a Multipoint Prozessor MP, oder ouni MP.H tëscht MC-Veraarbechtungsterminaler.245 Kontrollinformatioun fir e minimalen ëffentlechen Nummer fir Audio- a Videoveraarbechtung ze bauen.MC veraarbecht net direkt all Medieninformatiounsstroum, awer léisst et dem MP.Den MP mixt, wiesselt a veraarbecht den Audio , Video oder Dateninformatioun.
An der Industrie ginn et zwou parallel Architekturen, eent ass den ITU-T H uewen agefouert.323 Protokoll ass de SIP Protokoll (RFC2543) proposéiert vun der Internet Engineering Task Force (IETF), an de SIP Protokoll ass méi gëeegent fir intelligent Terminals.
Drëttens, Den Impuls fir VoIP Entwécklung
Déi verbreet Benotzung vu VoIP wäert séier richteg kommen duerch vill Hardware, Software, Zesummenhang Entwécklungen an technologesch Duerchbréch am Protokoll an Standarden.Technologesch Fortschrëtter an Entwécklungen an dëse Beräicher spillen eng dreiwend Roll bei der Schafung vun engem méi effizienten, funktionnelle an interoperable VoIP-Netz. Déi technesch Faktoren, déi d'rapid Entwécklung a souguer verbreet Uwendung vu VoIP förderen, kënnen an déi folgend Aspekter zesummegefaasst ginn.
1.Digital Signal Prozessor
Fortgeschratt digital Signal Prozessoren (Digital Signal Prozessor, DSP) Leeschtunge der Berechnung-intensiv Komponente néideg fir Stëmm an Daten Integratioun.DSP Prozesser digital Signaler virun allem komplex Berechnungen ze Leeschtunge datt soss vun engem universal CPU duerchgefouert ginn mussen.D'Kombinatioun vun hire spezialiséiert Veraarbechtungskraaft mat de niddrege Käschten mécht den DSP gutt fir d'Signalveraarbechtungsfunktiounen am VoIP System auszeféieren.
Single Stëmm Stream op der G.729 D'Rechenkäschte vun der Stëmmkompressioun sinn normalerweis grouss, erfuerdert 20MIPS.Wann eng zentral CPU erfuerderlech ass fir Routing- a Systemmanagementfunktiounen auszeféieren beim Veraarbechtung vu verschidde Stëmmstroum, ass dëst onrealistesch.Dofir, benotzt een oder méi DSP kann d'Rechenaufgab vum komplexe Stëmmkompressiounsalgorithmus vun der zentraler CPU uninstalléieren.Zousätzlech ass DSP gëeegent fir Stëmmaktivitéitserkennung an Echo Annulatioun, wat hinnen erlaabt Stëmmdatenstroum an Echtzäit ze veraarbechten a séier Zougang on-board memory, also.An dëser Rubrik, mir detailléiert wéi Stëmm coding an Echo Annulatioun op der TMS320C6201DSP Plattform ëmsetzen.
Protokoll a Standard Software an Hardware H.323 Gewiicht fair Schlaang Method DSP MPLS Tag Exchange gewiicht zoufälleg fréi Detektioun fortgeschratt ASIC RTP, RTCP Dual Triichter allgemeng Zell Taux Algorithmus DWDM RSVP bewäert Zougang séier Taux SONET Diffserv, CAR Cisco séier Forwarding CPU Veraarbechtung Muecht G. 729, G.729a: CS-ACELP Extended Access Table ADSL, RADSL, SDSL FRF.11/FRF.12 Token barrel Algorithmus Multilink PPP Frame Relay Data Rectifier SIP baséiert op Prioritéit Integratioun vum CoS Packet iwwer SONET IP an ATM QoS / CoS
2.Advanced engagéierten integréiert Kreesleef
D'Applikatiounsspezifesch Integrated Circait (ASIC) Entwécklung huet e méi séier, méi komplex a méi funktionell ASIC produzéiert. si kënne fir spezifesch Funktiounen héich optimiséiert ginn, normalerweis mat engem duebel-Zweck CPU een oder e puer Uerden vun Gréisst méi séier.
Just wéi den Thin Instruction Set Computer (RSIC) Chip fokusséiert op séier Ausféierung vu Limitzuelen, ass den ASIC virprogramméiert fir eng endlech Zuel vu Funktiounen méi séier ze maachen. fir Netzwierkapparaten dorënner Router a Schalter, Funktiounen ausféieren wéi Routing-Tabelle-Kontrollen, Gruppe-Forwarding, Group Sorting and Checking, and queuing.D'Benotzung vun ASIC gëtt den Apparat méi héich Leeschtung a manner Käschten.Si bidden eng erhéicht Breetband a bessere QoS-Ënnerstëtzung fir de Netzwierk, sou datt se eng grouss Roll spillen fir d'VoIP Entwécklung ze förderen.
3.IP Transmissioun Technologie
Déi meescht Iwwerdroung Telekommunikatiounsnetzwierker benotzen Zäit Divisiounsmultiplexing, während den Internet statistesch Wiederverwendung a laang Paketaustausch muss adoptéieren.Am Verglach, déi lescht huet héich Benotzen Taux vun Ressourcen Ressourcen, einfach an efficace Interconnection, a ganz applicabel fir Date Servicer, déi ee vun de wichtege Grënn fir déi rapid Entwécklung vum Internet ass. , sou datt d'Entwécklung vum statisteschen Multiplexing Paketaustausch besuergt ugezunn.Am Moment, nieft der neier Generatioun vum IP-Protokoll-IPV6, huet d'Welt Internet Engineering Task Group (IETF) d'Multi-Protokoll Tag-Austausch Technologie (MPLS) proposéiert. ass eng Zort Netzwierkschichtauswiel baséiert op verschiddenen Tag / Labelaustausch, kann d'Flexibilitéit vun der Stroossauswiel verbesseren, d'Fäegkeet fir d'Netzschichtauswiel auszebauen, d'Integratioun vum Router a Kanalaustausch vereinfachen, d'Netzleistung verbesseren.MPLS kann als onofhängege Routingprotokoll funktionnéieren, an kompatibel mat der bestehend Reseau Routing Protokoll, Ënnerstëtzung verschidde Operatioun, Gestioun an Ënnerhalt Funktiounen vun IP network, maacht de QoS, Routing, Signalleistung staark verbessert, fir den Niveau vum statistesche Wiederverwendung fixer Längt Paketaustausch (ATM) z'erreechen oder no ze kommen, an einfach, effizient, bëlleg an applicabel wéi Geldautomaten.
D'IETF gräift och lokal déi nei Gruppéierungstechnologie, fir QoS Stroossauswiel z'erreechen. D'"Tunneltechnologie" gëtt studéiert fir d'Breetbandtransmission vun een-Wee Linken z'erreechen. Zousätzlech, wéi d'IP Netzwierk Transmissioun Plattform ze wielen ass och eng wichteg Fuerschungsberäich an de leschte Joren, an IP iwwer Geldautomaten, IP iwwer SDH, IP iwwer DWDM an aner Technologien sinn successiv opgetaucht.
D'IP Layer bitt IP Benotzer mat qualitativ héichwäerteg IP Zougang Servicer mat bestëmmte Service Garantien. D'Benotzer Layer stellt den Zougang Form (IP Zougang an Breetband Zougang) an de Service Inhalt Form.An der Basis Layer, Ethernet, als kierperlech Layer vun d'IP Reseau, ass eng natierlech, mee IP overDWDM huet déi neisten Technologie, an huet grouss Potential fir Entwécklung.
Dense Wave Division MultipLexing (DWDM) sprëtzen neit Liewen an Glasfasernetzwierker a bitt erstaunlech Bandbreedung an Telekomfirmen déi nei Glasfaser-Réckgrat leeën. Wellelängten vum Liicht (LASER) aus engem eenzege Stroum vun opteschen Glasfaser.Aktuell Systemer kënnen 16 Wellelängten schécken an erkennen, während zukünfteg Systemer 40 bis 96 voll Wellelängten ënnerstëtzen. Dëst ass bedeitend well all zousätzlech Wellelängt en zousätzleche Flux vun Informatioun bäidréit. dofir erweidert den 2,6 Gbit / s (OC-48) Netz ëm 16 Mol ouni nei Faseren ze leeën.
Déi meescht nei Glasfasernetzwierker lafen OC-192 bei (9,6 Gbit / s), generéiere Kapazitéit iwwer 150 Gbit / s op e Paar Faseren wann se mat DWDM kombinéiert sinn. , SDH a Gigabit Ethernet Signaliwwerdroung op enger eenzeger Faser, déi mat den existente Netzwierker kompatibel ka sinn, sou datt DWDM existent Verméigen schützen kann, awer och ISP an Telekomfirmen mat méi staarke Réckgrat ubidden, a Breetband manner deier a méi zougänglech maachen, wat bitt staark Ënnerstëtzung fir d'Bandbreedungsfuerderunge vu VoIP-Léisungen.
De verstäerkten Iwwerdroungsrate kann net nëmmen eng méi gréisser Pipeline mat manner Chance fir ze blockéieren, awer och d'Verzögerung mat vill reduzéieren, an doduerch d'QoS Ufuerderunge op IP Netzwierker staark reduzéieren.
4.Breetband Zougang Technologie
D'Benotzerzougang vum IP-Netzwierk ass e Flaschenhals ginn, deen d'Entwécklung vum ganzen Netz beschränkt. Op laang Dauer ass d'ultimativ Zil vum Benotzerzougang Glasfaser-zu-Haus (FTTH). a passiv opteschen Netzwierk.Déi fréier ass haaptsächlech an den USA, kombinéiert mat oppene Mond V5.1/V5.2, seng integréiert System op optesch Faser iwwerdroen, grouss Vitalitéit ze weisen.
Déi lescht ass haaptsächlech an der Uerdnung an Däitschland.Fir méi wéi engem Jorzéngt huet Japan eng Rei vu Moossnamen geholl fir d'Käschte vum passive opteschen Netz op e Niveau ähnlech wéi Kupferkabel a Metall verdreift Pair ze reduzéieren, a benotzt se benotzt.Besonnesch an de leschte Joren, ITU huet de Geldautomaten-baséiert passiv opteschen Reseau proposéiert (APON), déi ergänzt d'Virdeeler vun Geldautomaten a passiv opteschen Reseau.Den Zougangsquote kann 622 M bit / s erreechen, wat ganz gutt ass fir d'Entwécklung vum Breetband IP Multimedia Service, a kann d'Feelerquote an d'Zuel vun den Wirbelen reduzéieren an d'Ofdeckung erweideren. Am Moment huet d'ITU d'Standardiséierungsaarbecht ofgeschloss. , Hiersteller entwéckelen aktiv, et gëtt Wueren um Maart, wäert d'Haaptentwécklungsrichtung vun der Breetbandzougang Technologie fir den 21. Joerhonnert ginn.
Am Moment sinn d'Haaptzougang Technologien: PSTN, IADN, ADSL, CM, DDN, X.25 an Ethernet a Breetband Wireless Access System Kolonn, etc.Dës Zougang Technologien hunn hir eege Charakteristiken, dorënner déi schnellsten Entwécklungslänner ADSL an CM;CM (Kabel Modem) benotzt coaxial Kabel, héich Transmissioun Taux, staark Anti-Interferenz Fähegkeet;awer net zwee-Manéier Transmissioun, keng eenheetlech Norm.ADSL (Asymmetresch Digital Loop) huet exklusiv Zougang zu Breetband, déi voll Notzung vum existente Telefonsnetz mécht an asymmetresch Iwwerdroungsrate ubitt.Den Downloadrate op der Benotzersäit kann 8 Mbit/s erreechen, an den Uploadrate op der Benotzersäit kann 1M bit/s erreechen.ADSL stellt déi néideg Breetband fir Geschäfter an all Benotzer zur Verfügung, a reduzéiert d'Käschte staark.Using low-cost ADSL regional Circuiten, Firmen elo Zougang zum Internet an Internet-baséiert VPN mat méi héijer Geschwindegkeet, wat méi héich VoIP Uruffkapazitéit erlaabt.
5.Central Veraarbechtung Eenheet Technologie
Zentralveraarbechtungseenheeten (CPU) entwéckelen sech weider a Funktioun, Kraaft a Geschwindegkeet. Dëst erméiglecht eng verbreet Uwendung vu Multimedia PC a verbessert d'Performance vu Systemfunktiounen limitéiert duerch CPU Kraaft. vun de Benotzer, sou datt d'Stëmm Appellen op Datennetzwierker liwweren ass natierlech dat nächst Zil. Dës Rechenfunktioun erméiglecht souwuel fortgeschratt Multimedia Desktop Uwendungen wéi fortgeschratt Funktiounen an Netzwierkkomponenten fir Stëmmapplikatiounen z'ënnerstëtzen.