เครือข่ายโทรศัพท์แบบเดิมคือเสียงโดยการแลกเปลี่ยนวงจร บรอดแบนด์การส่งข้อมูลที่ต้องการ 64kbit/sVoIP ที่เรียกว่าเป็นเครือข่ายแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ต IP เป็นแพลตฟอร์มการส่ง การบีบอัดสัญญาณเสียงจำลอง บรรจุภัณฑ์ และชุดของการประมวลผลพิเศษ เพื่อให้สามารถใช้โปรโตคอล UDP ที่ไม่ได้เชื่อมต่อสำหรับการส่ง
จำเป็นต้องมีองค์ประกอบและฟังก์ชันหลายอย่างในการส่งสัญญาณเสียงบนเครือข่าย IPรูปแบบเครือข่ายที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยอุปกรณ์สองเครื่องขึ้นไปที่มีความสามารถ VoIP ที่เชื่อมต่อผ่านเครือข่าย IP
1. การแปลงข้อมูลเสียง
สัญญาณเสียงเป็นรูปคลื่นแอนะล็อก ผ่าน IP เพื่อส่งสัญญาณเสียง ไม่ว่าจะเป็นธุรกิจแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์หรือธุรกิจแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ การแปลงข้อมูลแอนะล็อกสัญญาณเสียงเป็นอันดับแรก คือ การหาปริมาณสัญญาณเสียงอะนาล็อก 8 หรือ 6 แล้วส่งไปยังที่เก็บบัฟเฟอร์ สามารถเลือกขนาดของบัฟเฟอร์ได้ตามความต้องการของความล่าช้าและการเข้ารหัสตัวเข้ารหัสอัตราบิตต่ำจำนวนมากถูกเข้ารหัสในเฟรม
ความยาวเฟรมทั่วไปอยู่ระหว่าง 10 ถึง 30 msเมื่อพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายในระหว่างการส่ง แพ็กเก็ตระหว่างภาษามักจะประกอบด้วยข้อมูลเสียงพูด 60, 120 หรือ 240 มิลลิวินาทีการแปลงเป็นดิจิทัลสามารถทำได้โดยใช้รูปแบบการเข้ารหัสเสียงที่หลากหลาย และมาตรฐานการเข้ารหัสเสียงในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็น ITU-T G.711ตัวเข้ารหัสเสียงที่ปลายทางต้นทางต้องใช้อัลกอริธึมเดียวกันเพื่อให้อุปกรณ์เสียงพูดที่ปลายทางสามารถกู้คืนสัญญาณเสียงพูดแบบแอนะล็อกได้
2. การแปลงข้อมูลเป็น IP ดั้งเดิม
เมื่อสัญญาณเสียงพูดถูกเข้ารหัสแบบดิจิทัลแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการบีบอัดการเข้ารหัสแพ็คเก็ตคำพูดด้วยความยาวเฟรมเฉพาะตัวเข้ารหัสส่วนใหญ่มีความยาวเฟรมเฉพาะหากตัวเข้ารหัสใช้เฟรม 15ms แพ็คเกจ 60ms จากตำแหน่งแรกจะถูกแบ่งออกเป็นสี่เฟรมและเข้ารหัสตามลำดับแต่ละเฟรมมีตัวอย่างเสียงพูด 120 ตัวอย่าง (อัตราการสุ่มตัวอย่าง 8kHz)หลังจากเข้ารหัสแล้ว เฟรมที่บีบอัดทั้งสี่เฟรมจะถูกสังเคราะห์เป็นแพ็คเกจเสียงพูดที่ถูกบีบอัดและส่งไปยังตัวประมวลผลเครือข่ายตัวประมวลผลเครือข่ายจะเพิ่ม Baotou มาตราส่วนเวลา และข้อมูลอื่น ๆ ให้กับเสียง และส่งผ่านไปยังปลายทางอื่นผ่านเครือข่าย
เครือข่ายเสียงพูดจะสร้างการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างปลายทางการสื่อสาร (หนึ่งบรรทัด) และส่งสัญญาณที่เข้ารหัสระหว่างปลายทางไม่เหมือนกับเครือข่ายสวิตช์วงจร เครือข่าย IP ไม่สร้างการเชื่อมต่อมันต้องการให้วางข้อมูลในรายงานข้อมูลแบบยาวหรือแพ็กเก็ต จากนั้นระบุและควบคุมข้อมูลไปยังแต่ละดาตาแกรม และส่งผ่านเครือข่าย ส่งต่อไปยังปลายทาง
3.โอน
ในช่องนี้ เครือข่ายทั้งหมดจะถูกมองว่าเป็นแพ็กเก็ตเสียงที่ได้รับจากอินพุตแล้วส่งไปยังเอาต์พุตของเครือข่ายภายในระยะเวลาหนึ่ง (t)t สามารถเปลี่ยนแปลงได้เต็มช่วง ซึ่งสะท้อนถึงความกระวนกระวายใจในการส่งสัญญาณเครือข่าย
โหนดเดียวกันในเครือข่ายจะตรวจสอบข้อมูลที่อยู่ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูล IP แต่ละรายการ และใช้ข้อมูลนี้เพื่อส่งต่อดาตาแกรมนั้นไปยังจุดแวะถัดไปบนเส้นทางปลายทางลิงก์เครือข่ายอาจเป็นโทโพโลยีหรือวิธีการเข้าถึงใดๆ ที่สนับสนุนสตรีมข้อมูล IP
4.แพ็คเกจ IP- -การแปลงข้อมูล
อุปกรณ์ VoIP ปลายทางได้รับข้อมูล IP นี้และเริ่มประมวลผลระดับเครือข่ายจัดเตรียมบัฟเฟอร์ความยาวผันแปรที่ใช้ในการควบคุมการกระวนกระวายใจที่สร้างโดยเครือข่ายบัฟเฟอร์สามารถรองรับแพ็กเก็ตเสียงจำนวนมาก และผู้ใช้สามารถเลือกขนาดของบัฟเฟอร์ได้บัฟเฟอร์ขนาดเล็กทำให้เกิดเวลาแฝงน้อยลง แต่ไม่ได้ควบคุมการกระวนกระวายใจขนาดใหญ่ประการที่สอง ตัวถอดรหัสจะคลายการบีบอัดแพ็กเก็ตคำพูดที่เข้ารหัสเพื่อสร้างแพ็คเกจคำพูดใหม่ และโมดูลนี้ยังสามารถทำงานแบบทีละเฟรม ซึ่งมีความยาวเท่ากันทุกประการกับตัวถอดรหัส
หากความยาวของเฟรมคือ 15ms แพ็กเก็ตเสียง 60ms จะถูกแบ่งออกเป็น 4 เฟรม จากนั้นจะถูกถอดรหัสกลับไปเป็นโฟลว์ข้อมูลเสียง 60ms และส่งไปยังบัฟเฟอร์การถอดรหัสในระหว่างการประมวลผลรายงานข้อมูล ข้อมูลที่อยู่และการควบคุมจะถูกลบออก ข้อมูลดั้งเดิมจะถูกเก็บรักษาไว้ จากนั้นข้อมูลดั้งเดิมนี้จะถูกส่งไปยังตัวถอดรหัส
5.คำพูดดิจิทัลถูกแปลงเป็นคำพูดแบบอะนาล็อก
ไดรฟ์เล่นจะลบตัวอย่างเสียง (480) ในบัฟเฟอร์และส่งไปยังการ์ดเสียงผ่านลำโพงที่ความถี่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (เช่น 8kHz)กล่าวโดยย่อ การส่งสัญญาณเสียงบนเครือข่าย IP จะต้องผ่านการแปลงจากสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล บรรจุภัณฑ์เสียงดิจิตอลเป็นแพ็กเก็ต IP การส่งแพ็กเก็ต IP ผ่านเครือข่าย การเปิดแพ็กเก็ต IP และการกู้คืนเสียงดิจิตอลเป็นแอนะล็อก สัญญาณ.
ประการที่สอง มาตรฐานทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับ VoIP
สำหรับแอปพลิเคชันมัลติมีเดียบนเครือข่ายการสื่อสารที่มีอยู่ International Telecommunication Union (ITU-T) ได้พัฒนาโปรโตคอล H.32x Multimedia Communication Series ซึ่งเป็นมาตรฐานหลักต่อไปนี้สำหรับคำอธิบายง่ายๆ:
H.320 มาตรฐานสำหรับการสื่อสารมัลติมีเดียบนระบบและเทอร์มินัลวิดีโอโทรศัพท์แบบแนร์โรว์แบนด์ (N-ISDN);
H.321 มาตรฐานสำหรับการสื่อสารมัลติมีเดียบน B-ISDN;
ซ.322มาตรฐานสำหรับการสื่อสารมัลติมีเดียบน LAN รับประกันโดย QoS;
ซ.323มาตรฐานสำหรับการสื่อสารมัลติมีเดียบนเครือข่ายการสลับแพ็คเก็ตโดยไม่มีการรับประกัน QoS
H.324 มาตรฐานสำหรับการสื่อสารมัลติมีเดียบนเทอร์มินัลการสื่อสารอัตราบิตต่ำ (PSTN และเครือข่ายไร้สาย)
ในบรรดามาตรฐานข้างต้น H. 323 เครือข่ายที่กำหนดมาตรฐานมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เช่น Ethernet, Token Network, FDDI Network เป็นต้น เนื่องจาก H.The 323 มาตรฐานได้กลายเป็นที่นิยมในตลาดโดยธรรมชาติ ด้านล่างนี้เราจะเน้นที่ H.323。H.323 องค์ประกอบหลักสี่ประการที่กำหนดไว้ในข้อเสนอ: เทอร์มินัล เกตเวย์ ซอฟต์แวร์การจัดการเกตเวย์ (หรือที่เรียกว่าเกตเวย์หรือเกต) และหน่วยควบคุมหลายจุด
1.เทอร์มินอล (เทอร์มินอล)
เทอร์มินัลทั้งหมดต้องรองรับการสื่อสารด้วยเสียง และความสามารถในการสื่อสารวิดีโอและข้อมูลเป็นตัวเลือก เทอร์มินัล H. 323 ทั้งหมดต้องรองรับมาตรฐาน H.245, H.245 มาตรฐานใช้เพื่อควบคุมการใช้ช่องสัญญาณและประสิทธิภาพของช่องสัญญาณ H .323 พารามิเตอร์หลักของตัวแปลงสัญญาณเสียงพูดในการสื่อสารด้วยเสียงระบุไว้ดังนี้: ITU แนะนำให้ใช้แบนด์วิดท์เสียง / อัตราบิตในการส่ง KHz / อัลกอริทึมการบีบอัด Kb/s G.711 3.4 56,64 PCM การบีบอัดอย่างง่าย นำไปใช้กับ PSTN ใน G .728 3.4 16 คุณภาพเสียง LD-CELP เป็น G.711 ตามที่ใช้กับการส่งอัตราบิตต่ำ G.722 7 48,56,64 คุณภาพเสียง ADPCM สูงกว่า G.711 ใช้กับการส่งอัตราบิตสูง G .723.1G.723.0 3.4 6.35.3 LP-MLQ คุณภาพเสียงเป็นที่ยอมรับ G.723.1 ใช้ G สำหรับฟอรัม VOIP.729G.729A 3.4 8 CS-ACELP ดีเลย์ต่ำกว่า G.723.1 คุณภาพเสียงสูงกว่า ช.723.1。
2.เกตเวย์ (เกตเวย์)
นี่คือตัวเลือก H.An สำหรับระบบ 323 เกตเวย์สามารถเปลี่ยนโปรโตคอล อัลกอริธึมการเข้ารหัสเสียง วิดีโอ และสัญญาณควบคุมที่ใช้โดยระบบต่างๆ เพื่อรองรับการสื่อสารเทอร์มินัลของระบบ เช่น PSTN-based ของระบบ H.324 และแนร์โรว์แบนด์ ระบบ H.The 320 ที่ใช้ ISDN และ H.323 สำหรับการสื่อสารของระบบ จำเป็นต้องกำหนดค่าเกตเวย์
3. พิธีการศุลกากร (Gatekeeper)
นี่คือ H. ส่วนประกอบเสริมของระบบ 323 คือซอฟต์แวร์เพื่อทำหน้าที่จัดการให้สมบูรณ์ มีหน้าที่หลักสองประการ: ประการแรกคือการจัดการแอปพลิเคชัน H.323;ประการที่สองคือการจัดการการสื่อสารปลายทางผ่านเกตเวย์ (เช่น การสร้างการโทร การลบ ฯลฯ) ผู้จัดการสามารถดำเนินการแปลงที่อยู่ ควบคุมแบนด์วิดท์ รับรองความถูกต้องของการโทร การบันทึกการโทร การลงทะเบียนผู้ใช้ การจัดการโดเมนการสื่อสาร และฟังก์ชันอื่นๆ ผ่านศุลกากร Keeping.one H.323 โดเมนการสื่อสารสามารถมีเกตเวย์ได้หลายเกตเวย์ แต่เกตเวย์เดียวเท่านั้นที่ใช้งานได้
4.หน่วยควบคุมหลายจุด (หน่วยควบคุมหลายจุด)
MCU ช่วยให้สามารถสื่อสารแบบหลายจุดบนเครือข่าย IP และไม่จำเป็นต้องมีการสื่อสารแบบจุดต่อจุด ทั้งระบบจะสร้างโทโพโลยีแบบดาวผ่าน MCU MCU ประกอบด้วยสององค์ประกอบหลัก: MC ตัวควบคุมหลายจุดและ MP ตัวประมวลผลหลายจุด หรือ ไม่มี MP.H ระหว่างเทอร์มินัลการประมวลผล MC245 ควบคุมข้อมูลเพื่อสร้างชื่อสาธารณะขั้นต่ำสำหรับการประมวลผลเสียงและวิดีโอ MC ไม่ได้ประมวลผลสตรีมข้อมูลสื่อโดยตรง แต่จะปล่อยให้ MP ผสม สลับ และประมวลผลเสียง ข้อมูลวิดีโอหรือข้อมูล
ในอุตสาหกรรมมีสถาปัตยกรรมคู่ขนานสองแบบ หนึ่งคือ ITU-TH ที่แนะนำข้างต้น 323 โปรโตคอลคือโปรโตคอล SIP (RFC2543) ที่เสนอโดย Internet Engineering Task Force (IETF) และโปรโตคอล SIP เหมาะสำหรับเทอร์มินัลอัจฉริยะมากกว่า
ประการที่สาม แรงผลักดันสำหรับการพัฒนา VoIP
การใช้ VoIP อย่างแพร่หลายจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ การพัฒนาที่เกี่ยวข้อง และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในโปรโตคอลและมาตรฐานต่างๆ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการพัฒนาในสาขาเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการสร้างเครือข่าย VoIP ที่มีประสิทธิภาพ ใช้งานได้จริง และทำงานร่วมกันได้ ปัจจัยทางเทคนิคที่ส่งเสริมการพัฒนาอย่างรวดเร็วและแม้กระทั่งการใช้ VoIP อย่างแพร่หลายสามารถสรุปได้ดังนี้
1.ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล
ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอลขั้นสูง (Digital Signal Processor, DSP) ดำเนินการส่วนประกอบที่เน้นการคำนวณที่จำเป็นสำหรับการรวมเสียงและข้อมูล DSP ประมวลผลสัญญาณดิจิตอลเป็นหลักเพื่อทำการคำนวณที่ซับซ้อนซึ่งอาจต้องดำเนินการโดย CPU สากลการรวมกันของความเชี่ยวชาญของพวกเขา กำลังในการประมวลผลที่มีต้นทุนต่ำทำให้ DSP เหมาะสมอย่างยิ่งที่จะทำหน้าที่ประมวลผลสัญญาณในระบบ VoIP
สตรีมเสียงเดี่ยวใน G.729 ค่าใช้จ่ายในการบีบอัดเสียงมักจะสูง ซึ่งต้องใช้ 20MIPSหากจำเป็นต้องใช้ CPU ส่วนกลางเพื่อดำเนินการกำหนดเส้นทางและฟังก์ชันการจัดการระบบขณะประมวลผลสตรีมเสียงหลายรายการ สิ่งนี้ไม่สมจริงดังนั้นการใช้ DSP อย่างน้อยหนึ่งตัวจึงสามารถถอนการติดตั้งงานการคำนวณของอัลกอริธึมการบีบอัดเสียงที่ซับซ้อนจาก CPU ส่วนกลางได้ นอกจากนี้ DSP ยังเหมาะสำหรับการตรวจจับกิจกรรมเสียงและการยกเลิกเสียงสะท้อน ทำให้สามารถประมวลผลสตรีมข้อมูลเสียงแบบเรียลไทม์และเข้าถึงได้อย่างรวดเร็ว หน่วยความจำออนบอร์ด ดังนั้น ในส่วนนี้ เราจะให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการใช้การเข้ารหัสเสียงและการยกเลิกเสียงสะท้อนบนแพลตฟอร์ม TMS320C6201DSP
โปรโตคอลและซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์มาตรฐาน H.323 Weighted fair queuing method DSP MPLS tag exchange weighted random early detection advanced ASIC RTP, RTCP dual funnel general cell rate algorithm DWDM RSVP rated access fast rate SONET Diffserv, CAR Cisco fast forwarding CPU กำลังประมวลผล G. 729, G.729a: CS-ACELP Extended Access Table ADSL, RADSL, SDSL FRF.11/FRF.12 อัลกอริทึมบาร์เรล Token Multilink PPP Frame Relay ตัวเรียงกระแสข้อมูล SIP ตามการรวมลำดับความสำคัญของ CoS Packet ผ่าน SONET IP และ ATM QoS / CoS
2. วงจรรวมเฉพาะขั้นสูง
การพัฒนา Application-Specific Integrated Circait (ASIC) ทำให้เกิด ASIC ที่เร็วขึ้น ซับซ้อนขึ้น และทำงานได้มากขึ้น ASIC เป็นแอพพลิเคชั่นชิปเฉพาะที่ดำเนินการกับแอพพลิเคชั่นเดียวหรือชุดเล็ก ๆ ของฟังก์ชั่น เพราะพวกเขามุ่งเน้นไปที่เป้าหมายการใช้งานที่แคบมาก พวกมันสามารถปรับให้เหมาะสมอย่างสูงสำหรับฟังก์ชั่นเฉพาะ โดยปกติแล้วด้วย CPU แบบ dual-purpose หนึ่งหรือหลายคำสั่งของขนาดที่เร็วกว่า
เช่นเดียวกับที่ชิป Thin Instruction set Computer (RSIC) มุ่งเน้นไปที่การดำเนินการอย่างรวดเร็วของจำนวนจำกัด ASIC ได้รับการตั้งโปรแกรมล่วงหน้าเพื่อให้ทำงานจำนวนจำกัดได้เร็วขึ้น เมื่อการพัฒนาเสร็จสิ้น ต้นทุนของการผลิตจำนวนมากของ ASIC จะต่ำ และถูกนำมาใช้ สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายรวมถึงเราเตอร์และสวิตช์ ทำหน้าที่ต่างๆ เช่น การตรวจสอบตารางเส้นทาง การส่งต่อกลุ่ม การเรียงลำดับและการตรวจสอบกลุ่ม และการจัดคิว การใช้ ASIC ช่วยให้อุปกรณ์มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลง โดยให้บรอดแบนด์ที่เพิ่มขึ้นและการสนับสนุน QoS ที่ดีขึ้นสำหรับ เครือข่ายจึงมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนา VoIP
เทคโนโลยีการส่งผ่าน 3.IP
เครือข่ายโทรคมนาคมแบบส่งสัญญาณส่วนใหญ่ใช้มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา ในขณะที่อินเทอร์เน็ตต้องใช้การใช้ซ้ำทางสถิติและการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ตแบบยาวเมื่อเปรียบเทียบแล้ว อย่างหลังมีอัตราการใช้ทรัพยากรเครือข่ายสูง การเชื่อมต่อที่ง่ายและมีประสิทธิภาพ และใช้ได้กับบริการข้อมูลมาก ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลสำคัญสำหรับการพัฒนาอินเทอร์เน็ตอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม การสื่อสารเครือข่ายบรอดแบนด์ IP ต้องใช้ QoS และลักษณะการหน่วงเวลา ดังนั้นการพัฒนาการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ตมัลติเพล็กซิ่งทางสถิติจึงได้รับความสนใจ ในปัจจุบัน นอกเหนือจากโปรโตคอล IP-IPV6 รุ่นใหม่แล้ว กลุ่มงานวิศวกรรมอินเทอร์เน็ตโลก (IETF) ได้เสนอเทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนแท็กหลายโปรโตคอล (MPLS) นี้ เป็นประเภทของการเลือกเลเยอร์เครือข่ายตามการแลกเปลี่ยนแท็ก / ฉลากต่างๆ สามารถปรับปรุงความยืดหยุ่นของการเลือกถนน ขยายความสามารถในการเลือกเลเยอร์เครือข่าย ลดความซับซ้อนของการรวมเราเตอร์และการแลกเปลี่ยนช่องสัญญาณ ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่าย MPLS สามารถทำงานเป็นโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางอิสระ และ เข้ากันได้กับโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางเครือข่ายที่มีอยู่ รองรับการทำงาน การจัดการ และฟังก์ชั่นการบำรุงรักษาต่างๆ ของ IP neทำงาน, ทำให้ QoS, การกำหนดเส้นทาง, ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณดีขึ้นอย่างมาก, เพื่อเข้าถึงหรือใกล้ระดับของการนำกลับมาใช้ใหม่ทางสถิติทางสถิติ (ATM) และเรียบง่าย มีประสิทธิภาพ ราคาถูก และใช้งานได้ดีกว่า ATM
IETF ยังจับเทคโนโลยีการจัดกลุ่มใหม่ในท้องถิ่นเพื่อให้เกิดการเลือกถนน QoS กำลังมีการศึกษา "เทคโนโลยีอุโมงค์" เพื่อให้ได้การส่งลิงก์ทางเดียวแบบบรอดแบนด์ นอกจากนี้ วิธีการเลือกแพลตฟอร์มการส่งเครือข่าย IP ยังเป็น สาขาการวิจัยที่สำคัญในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และ IP เหนือ ATM, IP เหนือ SDH, IP เหนือ DWDM และเทคโนโลยีอื่น ๆ ปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่อง
เลเยอร์ IP มอบบริการการเข้าถึง IP คุณภาพสูงแก่ผู้ใช้ IP พร้อมการรับประกันบริการบางอย่าง เลเยอร์ผู้ใช้ให้แบบฟอร์มการเข้าถึง (การเข้าถึง IP และการเข้าถึงบรอดแบนด์) และแบบฟอร์มเนื้อหาบริการ ในเลเยอร์พื้นฐาน อีเธอร์เน็ต เป็นเลเยอร์ทางกายภาพของ เครือข่าย IP เป็นเรื่องของหลักสูตร แต่ IP overDWDM มีเทคโนโลยีล่าสุดและมีศักยภาพในการพัฒนา
Dense Wave Division MultipLexing (DWDM) เติมชีวิตใหม่ให้กับเครือข่ายไฟเบอร์และให้แบนด์วิดธ์ที่น่าทึ่งในบริษัทโทรคมนาคมที่วางแกนหลักใยแก้วนำแสงใหม่ เทคโนโลยี DWDM ใช้ความสามารถของไฟเบอร์ออปติกและอุปกรณ์ส่งสัญญาณแสงขั้นสูง ความยาวคลื่นของแสง (LASER) จากเส้นใยแก้วนำแสงเส้นเดียว ระบบปัจจุบันสามารถส่งและรับรู้ความยาวคลื่นได้ 16 ช่วง ในขณะที่ระบบในอนาคตสามารถรองรับความยาวคลื่นเต็มได้ 40 ถึง 96 ช่วง ซึ่งมีความสำคัญเนื่องจากความยาวคลื่นที่เพิ่มขึ้นแต่ละช่วงจะเพิ่มกระแสข้อมูลเพิ่มเติม คุณทำได้ ดังนั้นจึงขยายเครือข่าย 2.6 Gbit/s (OC-48) ได้ถึง 16 เท่า โดยไม่ต้องวางไฟเบอร์ใหม่
เครือข่ายไฟเบอร์ใหม่ส่วนใหญ่ทำงาน OC-192 ที่ (9.6 Gbit/s) สร้างความจุมากกว่า 150 Gbit/s บนไฟเบอร์หนึ่งคู่เมื่อรวมกับ DWDM นอกจากนี้ DWDM ยังมีโปรโตคอลอินเทอร์เฟซและคุณสมบัติที่ไม่ขึ้นกับความเร็ว และรองรับทั้ง ATM การส่งสัญญาณ SDH และ Gigabit Ethernet บนเส้นใยเดี่ยว ซึ่งสามารถเข้ากันได้กับเครือข่ายที่มีอยู่ ดังนั้น DWDM สามารถปกป้องทรัพย์สินที่มีอยู่ได้ แต่ยังช่วยให้ ISP และบริษัทโทรคมนาคมมีแกนหลักที่แข็งแกร่งกว่า และทำให้บรอดแบนด์ราคาถูกลงและเข้าถึงได้มากขึ้น ซึ่งให้ การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับความต้องการแบนด์วิดธ์ของโซลูชั่น VoIP
อัตราการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นไม่เพียงแต่ให้ไปป์ไลน์ที่หยาบกว่าและมีโอกาสบล็อกน้อยลงเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความล่าช้าได้มาก และสามารถลดข้อกำหนด QoS บนเครือข่าย IP ได้อย่างมาก
4.เทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์
การเข้าถึงเครือข่าย IP ของผู้ใช้ได้กลายเป็นคอขวดที่จำกัดการพัฒนาของเครือข่ายทั้งหมด ในระยะยาว เป้าหมายสูงสุดของการเข้าถึงของผู้ใช้คือไฟเบอร์ถึงบ้าน (FTTH) พูดในวงกว้าง เครือข่ายการเข้าถึงด้วยแสงรวมถึงระบบผู้ให้บริการลูปดิจิตอลออปติคัล และเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ ส่วนใหญ่อยู่ในสหรัฐอเมริกา รวมกับ V5.1/V5.2 แบบปากเปิด ซึ่งส่งสัญญาณระบบแบบบูรณาการบนไฟเบอร์ออปติก แสดงถึงพลังอันยิ่งใหญ่
อย่างหลังส่วนใหญ่อยู่ในลำดับและในเยอรมนี เป็นเวลากว่าทศวรรษแล้วที่ญี่ปุ่นได้ดำเนินมาตรการต่างๆ เพื่อลดต้นทุนของเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟให้อยู่ในระดับที่ใกล้เคียงกับสายทองแดงและสายบิดเกลียวโลหะ และใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ITU ได้เสนอเครือข่ายออปติคัลพาสซีฟแบบ ATM (APON) ซึ่งเสริมข้อดีของ ATM และเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟอัตราการเข้าถึงสามารถเข้าถึง 622 M บิต/วินาที ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการพัฒนาบริการบรอดแบนด์ IP มัลติมีเดีย และสามารถลดอัตราความล้มเหลวและจำนวนโหนด และขยายความครอบคลุมได้ ปัจจุบัน ITU ได้เสร็จสิ้นการทำงานมาตรฐาน ผู้ผลิตมีการพัฒนาอย่างแข็งขัน จะมีสินค้าในตลาด จะกลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของเทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์สำหรับศตวรรษที่ 21
ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการเข้าถึงหลัก ได้แก่ PSTN, IADN, ADSL, CM, DDN, X.25 และอีเธอร์เน็ต และคอลัมน์ระบบการเข้าถึงแบบไร้สายบรอดแบนด์ เป็นต้น เทคโนโลยีการเข้าถึงเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของตนเอง รวมถึง ADSL และ CM ที่พัฒนาเร็วที่สุดCM (เคเบิลโมเด็ม) ใช้สายโคแอกเซียล อัตราการส่งข้อมูลสูง ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่งแต่ไม่ส่งสองทางไม่มีมาตรฐานสม่ำเสมอADSL (Asymmetrical Digital Loop) มีการเข้าถึงบรอดแบนด์แบบเอกสิทธิ์เฉพาะบุคคล ทำให้ใช้เครือข่ายโทรศัพท์ที่มีอยู่ได้อย่างเต็มที่และให้อัตราการส่งข้อมูลที่ไม่สมมาตรอัตราการดาวน์โหลดที่ฝั่งผู้ใช้สามารถเข้าถึง 8 Mbit/s และอัตราการอัปโหลดที่ฝั่งผู้ใช้สามารถเข้าถึง 1M บิต/วินาที ADSL ให้บรอดแบนด์ที่จำเป็นสำหรับธุรกิจและผู้ใช้ทั้งหมด และช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก การใช้ ADSL ที่มีต้นทุนต่ำ วงจรระดับภูมิภาค บริษัทต่างๆ เข้าถึงอินเทอร์เน็ตและ VPN บนอินเทอร์เน็ตด้วยความเร็วสูงขึ้น ทำให้สามารถโทร VoIP ได้มากขึ้น
5.เทคโนโลยีหน่วยประมวลผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านฟังก์ชัน กำลัง และความเร็ว ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานมัลติมีเดียพีซีได้อย่างกว้างขวาง และปรับปรุงประสิทธิภาพของฟังก์ชันของระบบที่จำกัดด้วยกำลังของ CPU ความสามารถของพีซีในการประมวลผลสตรีมข้อมูลเสียงและวิดีโอได้รับการรอคอยมานาน โดยผู้ใช้ ดังนั้นการโทรด้วยเสียงบนเครือข่ายข้อมูลจึงเป็นเป้าหมายต่อไปโดยธรรมชาติ คุณลักษณะการประมวลผลนี้ช่วยให้ทั้งแอปพลิเคชันเดสก์ท็อปมัลติมีเดียขั้นสูงและคุณลักษณะขั้นสูงในส่วนประกอบเครือข่ายเพื่อรองรับแอปพลิเคชันเสียง