Традиционална телефонска мрежа је говорна централа, потребног широкопојасног преноса од 64кбит/с.Такозвани ВоИП је ИП мрежа за размену пакета као платформа за пренос, симулирана компресија гласовног сигнала, паковање и низ посебних обрада, тако да може да користи неповезани УДП протокол за пренос.
За пренос гласовних сигнала на ИП мрежи потребно је неколико елемената и функција.Најједноставнији облик мреже састоји се од два или више уређаја са ВоИП могућностима који су повезани преко ИП мреже.
1. Трансформација гласа-података
Гласовни сигнал је аналогни таласни облик, преко ИП-а за пренос гласа, било да се ради о апликацијама у реалном времену или пословању са апликацијама у реалном времену, прво у конверзију аналогних података гласовног сигнала, односно квантификацију аналогног гласовног сигнала 8 или 6, а затим се шаље у бафер складиште , величина бафера се може изабрати у складу са захтевима кашњења и кодирања.Многи кодери ниске брзине преноса су кодирани у оквирима.
Типична дужина оквира се кретала од 10 до 30 мс.Узимајући у обзир трошкове током преноса, међујезички пакети се обично састоје од 60, 120 или 240 мс говорних података.Дигитализација се може применити коришћењем различитих шема кодирања гласа, а тренутни стандарди кодирања гласа су углавном ИТУ-Т Г.711.Кодер гласа на изворном одредишту мора да имплементира исти алгоритам тако да говорни уређај на одредишту може да врати аналогни говорни сигнал.
2.Оригинална конверзија података у ИП
Када је говорни сигнал дигитално кодиран, следећи корак је компримовање кодираног говорног пакета са одређеном дужином оквира.Већина енкодера има одређену дужину оквира.Ако енкодер користи оквире од 15 мс, пакет од 60 мс са првог места се дели на четири оквира и кодира у низу.Сваки оквир има 120 узорака говора (брзина узорковања од 8 кХз).Након кодирања, четири компримована оквира су синтетизована у компримовани говорни пакет и послата у мрежни процесор.Мрежни процесор гласу додаје Баотоу, временску скалу и друге информације и прослеђује их другој крајњој тачки кроз мрежу.
Говорна мрежа једноставно успоставља физичку везу између крајњих тачака комуникације (једна линија) и преноси кодиране сигнале између крајњих тачака.За разлику од мрежа за комутацију кола, ИП мреже не формирају везе.Захтева да се подаци сместе у варијабилне дугачке извештаје или пакете података, а затим адресне и контролне информације сваком датаграму и пошаљу преко мреже, прослеђују се на одредиште.
3.Трансфер
У овом каналу, цела мрежа се посматра као гласовни пакет који се прима са улаза, а затим се преноси на излаз мреже унутар одређеног времена (т).Т може да варира у пуном опсегу, одражавајући подрхтавање у мрежном преносу.
Исти чвор у мрежи проверава информације о адресирању повезане са сваким ИП подацима и користи те информације да проследи тај датаграм до следеће станице на одредишној путањи.Мрежна веза може бити било која топологија или метод приступа који подржава ИП токове података.
4. ИП пакет - трансформација података
Одредишни ВоИП уређај прима ове ИП податке и почиње обраду.Мрежни ниво обезбеђује бафер променљиве дужине који се користи за регулисање подрхтавања које генерише мрежа.Бафер може да прими много гласовних пакета, а корисници могу да бирају величину бафера.Мали бафери производе мање кашњења, али не регулишу велико подрхтавање.Друго, декодер декомпресује кодирани говорни пакет да би произвео нови говорни пакет, а овај модул такође може да ради по оквиру, потпуно исте дужине као и декодер.
Ако је дужина оквира 15мс, гласовни пакети од 60мс се деле у 4 оквира, а затим се декодирају назад у ток говорних података од 60мс и шаљу у бафер за декодирање.Током обраде извештаја о подацима, информације о адресирању и контроли се уклањају, оригинални оригинални подаци се задржавају, а ти оригинални подаци се затим достављају декодеру.
5.Дигитални говор је претворен у аналогни говор
Погон за репродукцију уклања узорке гласа (480) у баферу и шаље их на звучну картицу преко звучника на унапред одређеној фреквенцији (нпр. 8кХз).Укратко, пренос говорних сигнала на ИП мрежи иде кроз конверзију из аналогног сигнала у дигитални сигнал, дигитално пакирање гласа у ИП пакет, пренос ИП пакета кроз мрежу, распакивање ИП пакета и враћање дигиталног гласа у аналогни сигнал.
Друго, технички стандарди који се односе на ВоИП
За мултимедијалне апликације на постојећим комуникационим мрежама, Међународна унија за телекомуникације (ИТУ-Т) је развила протокол серије мултимедијалних комуникација Х.32к, следеће главне стандарде за једноставан опис:
Х.320, Стандард за мултимедијалну комуникацију на ускопојасном видеотелефонском систему и терминалу (Н-ИСДН);
Х.321, Стандард за мултимедијалну комуникацију на Б-ИСДН;
Х.322.Стандард за мултимедијалну комуникацију на ЛАН-у који гарантује КоС;
Х.323.Стандард за мултимедијалну комуникацију на мрежи за комутацију пакета без КоС гаранције;
Х.324, стандард за мултимедијалну комуникацију на комуникационим терминалима ниске брзине преноса (ПСТН и бежична мрежа).
Међу горе наведеним стандардима, Х. Стандардно дефинисане 323 мреже су најчешће коришћене, као што су Етхернет, Токен мрежа, ФДДИ мрежа, итд. због Х. Примена стандарда 323 је природно постала врућа тачка на тржишту, па ћемо се у наставку фокусирати на Х.323。Х.323 Четири главне компоненте су дефинисане у предлогу: терминал, гатеваи, софтвер за управљање мрежним пролазом (такође познат као гатеваи или гате) и контролна јединица са више тачака.
1.Терминал (Терминал)
Сви терминали морају подржавати говорну комуникацију, а могућности видео и пренос података су опционе. Сви Х. 323 терминал такође мора подржавати Х.245 Стандард, Х.245 Стандард се користи за контролу коришћења канала и перформанси канала. .323 Главни параметри кодека говора у гласовној комуникацији су специфицирани на следећи начин: ИТУ препоручени пропусни опсег гласа / КХз брзина преноса у битовима / Кб/с алгоритам компресије напомена Г.711 3.4 56,64 ПЦМ једноставна компресија, примењена на ПСТН у Г .728 3.4 16 ЛД-ЦЕЛП квалитет гласа као Г.711, примењен на пренос са ниском брзином у битовима Г.722 7 48,56,64 АДПЦМ квалитет гласа је виши од Г.711, примењен на пренос велике брзине у битовима Г .723.1Г.723.0 3.4 6.35.3 ЛП-МЛК Квалитет гласа је прихватљив, Г.723.1 Усвоји Г за ВОИП форум.729Г.729А 3.4 8 ЦС-АЦЕЛП кашњење је ниже од Г.723.1, квалитет гласа је виши од Г.723.1.
2.Гатеваи (Гатеваи)
Ово је Х. опција за систем 323. Мрежни пролаз може да трансформише протоколе, аудио, видео алгоритме кодирања и контролне сигнале које користе различити системи да би се прилагодили системској терминалској комуникацији. Као што је ПСТН базиран на систему Х.324 и ускопојасни Х. Систем 320 и Х.323 заснован на ИСДН-у За системску комуникацију потребно је конфигурисати мрежни пролаз;
3. Царинско чување (чувар капије)
Ово је Х. Опциона компонента система 323 је софтвер за комплетирање функције управљања. Има две главне функције: прва је за управљање Х.323 апликацијом;други је управљање терминалском комуникацијом преко мрежног пролаза (као што је успостављање позива, уклањање, итд.). Менаџери могу да изврше конверзију адресе, контролу пропусног опсега, аутентификацију позива, снимање позива, регистрацију корисника, управљање доменом комуникације и друге функције преко царине кеепинг.оне Х.323 Комуникациони домен може имати више мрежних пролаза, али само један мрежни пролаз ради.
4. Контролна јединица на више тачака (Управљачка јединица са више тачака)
МЦУ омогућава комуникацију са више тачака на ИП мрежи, а комуникација од тачке до тачке није потребна. Цео систем формира топологију звезда кроз МЦУ. МЦУ садржи две главне компоненте: контролер са више тачака МЦ и процесор са више тачака МП, или без МП.Х између МЦ терминала за обраду.245 Контролне информације за изградњу минималног јавног имена за аудио и видео обраду.МЦ не обрађује директно ниједан ток медијских информација, већ га препушта МП. МП меша, пребацује и обрађује аудио , видео или подаци о подацима.
У индустрији постоје две паралелне архитектуре, једна је ИТУ-Т Х представљена изнад.323 Протокол је СИП протокол (РФЦ2543) који је предложила Радна група за Интернет инжењеринг (ИЕТФ), а СИП протокол је погоднији за интелигентне терминале.
Треће, подстицај за развој ВоИП-а
Широка употреба ВоИП-а ће се брзо остварити захваљујући многим хардверским, софтверским, повезаним развојима и технолошким открићима у протоколу и стандардима. Технолошки напредак и развој у овим областима играју водећу улогу у стварању ефикасније, функционалније и интероперабилне ВоИП мреже. Технички фактори који промовишу брз развој, па чак и широку примену ВоИП-а, могу се сажети у следеће аспекте.
1. Процесор дигиталног сигнала
Напредни процесори дигиталних сигнала (Дигитал Сигнал Процессор, ДСП) обављају компоненте које захтевају много рачунања потребне за интеграцију гласа и података. ДСП обрађује дигиталне сигнале првенствено да би извршио сложене прорачуне које би иначе морао да обавља универзални ЦПУ. Комбинација њихових специјализованих процесорска снага уз ниску цену чини ДСП погодним за обављање функција обраде сигнала у ВоИП систему.
Један гласовни ток на Г.729 Рачунарски трошак компресије гласа је обично велики и захтева 20 МИПС.Ако је централни ЦПУ потребан за обављање функција рутирања и управљања системом током обраде вишеструких токова гласа, то је нереално.Због тога, коришћење једног или више ДСП-а може деинсталирати рачунарски задатак сложеног алгоритма компресије гласа са централног ЦПУ-а. Поред тога, ДСП је погодан за откривање гласовне активности и поништавање еха, омогућавајући им да обрађују токове гласовних података у реалном времену и брзо приступају уграђена меморија, дакле. У овом одељку ћемо детаљно објаснити како да имплементирате кодирање гласа и поништавање еха на платформи ТМС320Ц6201ДСП.
Протокол и стандардни софтвер и хардвер Х.323 Пондерисана поштена метода чекања ДСП МПЛС таг размена пондерисана насумично рано откривање напредни АСИЦ РТП, РТЦП дупли левак општи алгоритам брзине ћелије ДВДМ РСВП оцењен приступ брза брзина СОНЕТ Диффсерв, ЦАР Цисцо процесорска снага процесора за брзо прослеђивање Г. 729, Г.729а: ЦС-АЦЕЛП Табела проширеног приступа АДСЛ, РАДСЛ, СДСЛ ФРФ.11/ФРФ.12 Алгоритам токен баррел мултилинк ППП Фраме Релаи Исправљач података СИП заснован на приоритетној интеграцији ЦоС пакета преко СОНЕТ ИП и АТМ КоС/ЦоС
2.Напредна наменска интегрисана кола
Развој интегрисаног кола за специфичну апликацију (АСИЦ) је произвео бржи, сложенији и функционалнији АСИЦ. АСИЦ је специјализовани апликативни чип који обавља једну апликацију или мали скуп функција. Пошто се фокусирају на веома уске циљеве апликације, могу бити високо оптимизовани за специфичне функције, обично са ЦПУ-ом двоструке намене за један или неколико редова величине брже.
Баш као што се чип рачунара са танким инструкцијским скупом (РСИЦ) фокусира на брзо извршавање граничних бројева, АСИЦ је унапред програмиран да брже обавља коначан број функција. Када се развој заврши, цена масовне производње АСИЦ-а је ниска и користи се за мрежне уређаје укључујући рутере и комутаторе, обављање функција као што су провера табеле рутирања, групно прослеђивање, групно сортирање и провера, и чекање у реду. Употреба АСИЦ-а даје уређају веће перформансе и мање трошкове. Они обезбеђују повећану широкопојасну и бољу подршку за КоС за мреже, тако да играју велику улогу у промовисању развоја ВоИП-а.
3.ИП технологија преноса
Већина преносних телекомуникационих мрежа користи мултиплексирање са временским поделом, док Интернет мора усвојити статистичку поновну употребу и дугу размену пакета.У поређењу, овај други има високу стопу искоришћености мрежних ресурса, једноставну и ефикасну међуповезаност и веома применљив на сервисе података, што је један од важних разлога за брзи развој Интернета. Међутим, широкопојасна ИП мрежна комуникација захтева КоС и карактеристике кашњења. , тако да је развој размјене пакета статистичког мултиплексирања привукао забринутост. Тренутно, поред нове генерације ИП протокола-ИПВ6, свјетска интернет инжењерска радна група (ИЕТФ) предложила је технологију размјене више протокола (МПЛС), овај је врста одабира мрежног слоја заснованог на различитим разменама ознака/ознака, може побољшати флексибилност избора путева, проширити могућност избора мрежног слоја, поједноставити интеграцију рутера и размене канала, побољшати перформансе мреже. МПЛС може да ради као независни протокол за рутирање и компатибилан са постојећим мрежним протоколом рутирања, подржава различите функције рада, управљања и одржавања ИП нетворк, учините КоС, рутирање, перформансе сигнализације знатно побољшаним, како бисте достигли или близу нивоа статистичке поновне употребе размене пакета фиксне дужине (АТМ), и једноставним, ефикасним, јефтиним и применљивим од АТМ-а.
ИЕТФ такође локално прихвата нову технологију груписања, како би постигао избор путева КоС. „Технологија тунела“ се проучава како би се постигао широкопојасни пренос једносмерних веза. Поред тога, како одабрати платформу за пренос ИП мреже је такође важно поље истраживања последњих година, а сукцесивно су се појављивале ИП преко АТМ-а, ИП преко СДХ-а, ИП преко ДВДМ-а и друге технологије.
ИП слој обезбеђује ИП корисницима висококвалитетне услуге ИП приступа уз одређене гаранције услуга. Кориснички слој обезбеђује приступну форму (ИП приступ и широкопојасни приступ) и форму садржаја услуге. У основном слоју, Етхернет, као физички слој ИП мрежа је нешто што се подразумева, али ИП оверДВДМ има најновију технологију и велики потенцијал за развој.
МултипЛекинг са поделом густог таласа (ДВДМ) убризгава нови живот у мреже оптичких влакана и обезбеђује невероватан пропусни опсег у телеком компанијама које постављају нову оптичку кичму. Технологија ДВДМ користи могућности оптичких влакана и напредне оптичке опреме за пренос. Назив мултиплексирања таласне поделе је изведен за преношење вишеструких таласне дужине светлости (ЛАСЕР) из једног тока оптичких влакана. Садашњи системи могу да шаљу и препознају 16 таласних дужина, док будући системи могу да подржавају 40 до 96 пуних таласних дужина. Ово је значајно јер свака додатна таласна дужина додаје додатни ток информација. Можете стога проширите мрежу од 2,6 Гбит/с (ОЦ-48) за 16 пута без постављања нових влакана.
Већина нових оптичких мрежа ради ОЦ-192 на (9,6 Гбит/с), генеришући капацитет преко 150 Гбит/с на пару влакана када се комбинује са ДВДМ. Поред тога, ДВДМ обезбеђује протокол интерфејса и функције независне од брзине, и подржава оба АТМ , СДХ и Гигабит Етхернет пренос сигнала на једном влакну, који може бити компатибилан са постојећим мрежама, тако да ДВДМ може да заштити постојећу имовину, али и да обезбеди ИСП и телеком компанијама јачу окосницу, и учини широкопојасни интернет јефтинијим и доступнијим, што обезбеђује снажна подршка захтевима за пропусни опсег ВоИП решења.
Повећана брзина преноса не само да може да обезбеди грубљи цевовод са мањим шансама за блокирање, већ и да смањи кашњење за много, и на тај начин може у великој мери смањити КоС захтеве на ИП мрежама.
4. Технологија широкопојасног приступа
Кориснички приступ ИП мрежи постао је уско грло које ограничава развој целе мреже. Дугорочно, крајњи циљ корисничког приступа је фибер-то-хоме (ФТТХ). Уопштено говорећи, оптичка приступна мрежа укључује оптички систем носача дигиталне петље и пасивна оптичка мрежа. Прва је углавном у Сједињеним Државама, у комбинацији са отвореним устима В5.1/В5.2, преноси свој интегрисани систем на оптичко влакно, показујући велику виталност.
Ово последње је углавном у поруџбини иу Немачкој. Већ више од деценије Јапан је предузео низ мера да смањи цену пасивне оптичке мреже на ниво сличан бакарним кабловима и металним упреденим парицама, и користио га је. последњих година, ИТУ је предложио пасивну оптичку мрежу (АПОН) засновану на АТМ-у, која допуњује предности АТМ-а и пасивне оптичке мреже.Брзина приступа може да достигне 622 М бит/с, што је веома корисно за развој широкопојасне ИП мултимедијалне услуге, и може смањити стопу неуспеха и број чворова и проширити покривеност. Тренутно, ИТУ је завршио посао стандардизације , произвођачи се активно развијају, биће робе на тржишту, постаће главни правац развоја технологије широкопојасног приступа за 21. век.
Тренутно, главне приступне технологије су: ПСТН, ИАДН, АДСЛ, ЦМ, ДДН, Кс.25 и колона Етхернет и широкопојасни бежични приступни систем, итд. Ове приступне технологије имају своје карактеристике, укључујући АДСЛ и ЦМ који се најбрже развијају;ЦМ (кабловски модем) користи коаксијални кабл, високу брзину преноса, јаку способност против сметњи;али не двосмерни пренос, нема јединствен стандард.АДСЛ (Асиметрична дигитална петља) има ексклузивни приступ широкопојасној мрежи, у потпуности користи постојећу телефонску мрежу и обезбеђује асиметричну брзину преноса.Брзина преузимања на страни корисника може да достигне 8 Мбит/с, а брзина отпремања на страни корисника може да достигне 1М бит/с. АДСЛ обезбеђује неопходну широкопојасну везу за предузећа и све кориснике и значајно смањује трошкове. Коришћење јефтинијег АДСЛ-а регионалним круговима, компаније сада приступају Интернету и ВПН-у заснованом на Интернету већим брзинама, омогућавајући већи капацитет ВоИП позива.
5. Технологија централне процесорске јединице
Централне процесорске јединице (ЦПУ) настављају да еволуирају у функцији, снази и брзини. Ово омогућава широку примену мултимедијалног рачунара и побољшава перформансе системских функција ограничених снагом ЦПУ-а. Могућност рачунара да обрађује стриминг аудио и видео података дуго се чекала корисника, тако да је испорука говорних позива на мрежама за пренос података следећи циљ. Ова рачунарска функција омогућава и напредне мултимедијалне десктоп апликације и напредне функције у мрежним компонентама које подржавају гласовне апликације.