POBT02C1P1VOIP原理32p.ppt

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1、VOIP原理,V1.0,PO_BT02_C1_P1,2,内容提要,VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议,3,概述,VoIP:Voice over Internet Protocol 指的是将模拟的声音信号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP 网络的环境进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话、网络电话或者简称IP电话的意思。VoIP 应该还包括：FoIP（Fax over IP）MoIP（Modem over IP）,4,VoIP系统组成,VoIP系统由媒体网关（MG）、媒体网关控制器（MGC）、媒体服务器（MS）等部分组成。媒体网关（MG）分为：AG（接

2、入网关）、TG（中继网关）和 SG（信令网关）。,5,应用背景,6,内容提要,VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议,7,工作原理,信令：H.248(Megaco)、SIP、MGCP、H.323媒体：RTP(RTCP)、T.38,媒体,信令,信令,MG,Softwtich,MG,PSTN,TG(SG),信令,媒体,8,内容提要,VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议,9,信令协议,VoIP信令协议包含非对等和对等两类协议。非对等协议主要指媒体网关控制协议H.248、MGCP非对等协议的核心是业务和控制分离、控制和承载分离，按照功能分为负责呼叫

3、控制的媒体网关控制器（MGC）和负责资源管理以及媒体处理的媒体网关（MG）两个部分。实现业务集中化、终端简单化（“瘦”终端）。对等协议包括SIP、H.323对等协议将业务和控制推向终端，实现终端的智能化。,10,H.248协议介绍,H.248协议（也称Megaco）是 2000年由 ITU-T第 16工作组提出的媒体网关控制协议，它是在早期的 MGCP协议基础上改进而成。H.248/MeGaCo协议是用于连接MGC与MG的网关控制协议，应用于媒体网关与软交换之间及软交换与H.248/MeGaCo终端之间，是软交换应支持的重要协议。两个基本概念：终结点(termination)和上下文(cont

4、ext)两种注册方式：IP地址注册方式、域名注册方式,11,CONTEXT,Termination,Termination,RTP TID,USER TID,Media Gateway,CONTEXTTermination通常一个MG中有许多Context,用不同的ContextID区分；一个Termination在某一时刻只能存在在一个Context中。,H248基本概念,12,H.248协议中的Termination,终端（Termination）：概念：媒体流的源和宿。一个终端可以终结一个或多个媒体流。半永久性终端：物理终端，例如IAD上的一个Z接口临时性终端：一个信息流，例如一个RTP

5、语音流。Root终端：代表MG本身。,13,H.248协议中的CONTEXT,关联域（Context）：概念：代表一组终端之间的相互关系。Null Context：空关联域，代表尚未和其他终端关联的终端，例如，空闲的用户线。,14,Action 1,Command1,Command2,Command n,Action 2,Action n,Transaction 1,Transaction 2,Transaction n,Message 1,Message 2,Message n,AH,H.248消息结构,15,H.248消息实例（IP方式）,10.62.7.51:2944 T=4868234

6、90C=$A=A15MOMO=SR,RV=OFF,RG=OFF,E=493114115al/*,SG,A=$MOMO=IN,RV=OFF,RG=OFF,Lv=0 c=IN IP4$m=audio$RTP/AVP 8 a=ptime:20,Rv=0 c=IN IP4 10.62.33.4 m=audio 4062 RTP/AVP 8 a=ptime:20,16,H.248消息实例（域名方式）,:2944 T=762334113C=$A=AG58900,A=$MST=1OMO=RC,nt/jit=40,Lv=0 c=IN IP4$m=audio$RTP/AVP 8 0 18 a=ptime:20,

7、E=762513389nt/netfail,nt/qualertth=0,17,Add,Modify,Subtract,Move,AuditValue,AuditCapabilities,Notify,ServiceChange,MGC,MG,H.248命令,18,H.248基本呼叫（建立）,19,H.248基本呼叫（释放）,20,H.248与MGCP协议,H.248与MGCP在协议概念和结构上有很多相似之处，但也有不同。H.248协议简单、功能强大，且扩展性很好，允许在呼叫控制层建立多个分区网关；MGCP是H.248以前的版本，它的灵活性和扩展性不如H.248。H.248支持多媒体，MGCP

8、不支持多媒体。应用于多方会议时，H.248比 MGCP容易实现。MGCP基于UDP传输，H.248基于传输控制协议(TCP)、UDP等。H.248的消息编码基于文本和二进制，MGCP的消息编码基于文本。H.248支持IP和域名两种注册方式，MGCP只能采用域名方式注册。,21,SIP协议介绍,SIP(Session Initiation Protocol会话发起协议)IETF制定的多媒体通信系统框架协议之一基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP六种信令：INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、BYE、REGISTERINV

9、ITE和ACK:建立呼叫，完成三次握手，或者用于建立以后改变会话属性；BYE:结束会话；OPTIONS用于查询服务器能力；CANCEL用于取消已经发出但未最终结束的请求；REGISTER用于客户出向注册服务器注册用户位置等消息。,22,UserA,UserA,SS,Invite,Invite,180 Ringing,180 Ringing,200 OK,200 OK,ACK,ACK,BYE,BYE,200 OK,200 OK,ACK,ACK,SIP呼叫流程,23,内容提要,VOIP技术概述VOIP工作原理VOIP信令协议VOIP媒体协议,24,媒体协议,1.采用UDP封装2.语音:RTP(RT

10、CP)3.语音编解码：G.711A/u、G.729、4.DTMF传输：RFC2833、RFC21985.传真：T.38、T.306.回声抑制：G.165/G.168(32-128MS)7.语音活动检测以及舒适噪音生成,25,0 1 2 3 8 16 31,V：版本，RFC1889 定义为2P：填充，若设置次位，包的实际数据内容比包本身小X：扩展，若设置扩展，固定报头后是报头扩展CC：CSRC 数值，标记多个CSRC数目M：标记，可用来标记谈话的开始PT：有效载荷，定义了有效载荷类型（G.711u/A，G.729,G.723，RFC2833）顺序编号：用于分析丢包率,RTP包格式,26,RTP包

11、实例,PT值：0-G.711U,8-G.711U,18-G.729,4,27,语音编码带宽,注：IP包头大小为42字节，RTP包头为12字节“所需带宽”包括IP和RTP包头大小 带宽计算:(160+1242)*8*(1000/20)=85.6Kbps,28,1.网络抖动、时延、丢包引起语音质量下降2.通过DSP完成缓冲区动态调整，使语音更趋平滑3.语音时延与语音清晰度平衡点4.对收端来说，语音失真尽量消除,语音缓冲区动态调整,29,1.网络拥塞会引起丢包2.如果不做丢包补偿，用户将听到 pops&Clicks3.对语音而言，丢包补偿的方式是插值算法4.对传真面言，所传的包中含有上一个包的信息(冗余技术),语音丢包补偿技术,30,IP Network(RFC2833),10/100 BaseT,FXS,ZTE IAD,FXS,PBX,DTMF,DTMF,Message,ZTE IAD,DTMF中继技术,31,传真中继技术,