《ip电话技术与软交换》重点.doc

第一章: IP电话概述 一、IP电话的定义 IP电话在IP网上传送的具有一定质量的语音业务。它采用的技术统称为VoIP (Voice over IP) 。其中IP语音技术应用得最为广泛。 二、IP电话的业务类型 PC到PC PC到电话 3．电话到电话 4．电话到PC 三、IP电话网的结构 网卡是IP电话网的接入设备，位于电话交换网与IP网之间，是电话交换网的终结点，也是IP（分组）交换网的起始点，为用户提供IP电话业务，完成信令转换及媒体转换。 网守是IP电话网的管理设备，它提供地址解析、接入认证、带宽管理和资源管理等功能。 网关与PSTN/ISDN的接口是数字中继接口，信令可采用中国1号、No.7信令和ISDNPRI（D信道信令）。 网关之间的音频信号采用IP数据包传送。 网关与网守、网关与网关之间的信息都是在因特网上传送的，网络层协议采用IP协议，传输层协议采用TCP[H.225.0(Q.931)、H.245]或UDP（RAS、RTP）。 IP电话通信的一般过程 用户使用IP电话通信的过程 目前IP网络中电话到电话模式的IP电话采用的技术主要有两种，一种是H.323技术，一种是SIP技术。国内主要采用的是基于H.323技术的IP电话系统。 2．IP电话通信的呼叫建立的一般处理过程 网关通过语音通路向用户送提示音。网关处理后将呼叫请求和卡号、密码等用RAS消息上传到网守。网守处理后将相关消息用RADIUS协议传送到后台计费/认证服务器。通过认证后，计费/认证服务器用RADIUS信息通知网守，网守用RAS消息通知网关。注意：由于用户拨号是通过语音通路送到IP电话网关的，因而用户的拨号方式必须选择DTMF方式。网关处理后将被叫号码等用RAS消息上传到网守，请求地址解析。网守分析被叫号码将其翻译为被叫所在网关的呼叫信令信道地址，并用RAS消息回送地址解析结果给主叫所在网关。网关必到地址解析结果后，开始与被叫网关联系，两个网关之间采用Q.931消息进行协商建立话路。在用户通话前，双方网关还要用H.245协议建立逻辑通道并在此逻辑通道上传送语音分组。 IP语音分组的基本处理过程 IP语音分组是以IP分组交换网络为传输平台的，需要地模拟的语音信号进行压缩、 打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。 （1）原数据到IP语音包的转换 网络处理器为语音包添加包头、时标和其他信息后开成语音包。 （2）传送 IP网络不像电路交换网络，它不形成连接。它要求把数据放在可变长的数据报或分组中，然后给每个数据报附带寻址和控制信息并通过网络发送，一站一站地转发到目的地。 1．2 IP电话的关键技术 IP网络中的语音处理主要需解决两个问题：一是在保证一定语音质量的前提下尽可能降低编码比特率：二是在IP网络环境下保证一定的通话质量。前者主要是语音编码技术和静音检测：后者包括分组丢失补偿、消除抖动和回波抵消技术。 低比特率语音编码 选择语音编码算法需要考虑四个方面的问题：编码比特率、语音质量、时延和算法复杂度。一般说来这些指标是有矛盾的：比特率越低，线路利用率越高，但语音质量会受到影响；在同样比特率情况下，算法设计越复杂，语音质量会有所提高，但处理时延将增加。 IP电话采用参数编码技术。 其中G.729可将经过采样的64kbit/s语音以几乎不失真的质量压缩至8kbit/s. 2． 回波抵消 在IP网络和PSTN互通的情况下，回波抵消功能一般由网关完成。 3．处理语音时延抖动的技术 网络时延是指一个IP包在网络上传输平均所需的时间，网络时延抖动是指IP包传输时间的长短变化。 1.2.2 IP语音通信协议 语音通信控制协议 目前被广泛接受的IP电话控制信令体系主要有ITU-T的H.323系列和IETF的会话初 始化协议（SIP）。 ITU的H.323系列建议定义了在无业务质量保证的因特网或其他分组网络系统上实现多媒体通信的协议及其规程。 H.323呼叫建立过程涉及到三种信令：RAS（注册：Registration,许可：Admissiont和状态Statua）信令，H.225.0呼叫信令和H.225.0控制信令。 SIP是一种应用层协议，可以用UDP或TCP作为其传输协议。与H.323不同的是：SIP是一种基于文本的协议，易于实现和调试，更重要的是灵活性和扩展性好。 语音信息传送协议 由于语音分组需要实时传送，不允许有大的时延，因此无法采用重发纠错机制。也就 说，语音分组只能采用UDP作为其运输层的协议。 实时控制协议 RTP协议书数据单元是用UDP分组来承载的。 IP网络电话利用RTP协议来适配分组语音数据。 1.2.3 安全技术 P9 IP电