《{通信公司管理}华为UC统一通信HCNA认证IHUCA第二章VOIP网络及技》由会员分享，可在线阅读，更多相关《{通信公司管理}华为UC统一通信HCNA认证IHUCA第二章VOIP网络及技（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、修订记录,本页不打印,第二章 VOIP网络及技术介绍,前言,IP语音（VoIP）指通过IP数据网络传输电话呼叫的一种方式：可以是互联网、也可是企业自己的内部网络。 VoIP的主要魅力之一在于它允许通过数据网络（而不是电话公司的网络）传输电话呼叫，从而帮助公司降低了成本。,目标,学完本课程后，您将能够: 了解VoIP网络架构； 了解VoIP基础知识； 了解VoIP信令和媒体传输协议。,目录,第一节 什么是VOIP 第二节 VOIP协议,VoIP概述,VOIP（Voice over Internet Protocol）是指将模拟声音讯号数字化，经过压缩和封包之后，以数据封包（Data Packet
2、）的形式在IP网络上传输语音讯号。,VoIP网络介绍,长途旁路是VoIP网络的最经典应用。,PBX,传真,电话终端,电话终端,深圳公司,北京公司,PBX,传真,电话终端,电话终端,IP Network,PSTN,模数转换,模数转换是将模拟性质的语音讯号转换成数字方式。 模数转换包含：抽样、量化、编码三个阶段。,时间,幅度,时间,幅度,抽样,量化,127,-127,0,01010010,编码,模数转换,抽样是把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽样信号。 量化是把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号。 编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。,语音压缩算法,语
3、音压缩：在数模转换中，为降低编码速率和提高语音质量而采用一些优化编码技术来进行语音编码的过程。 语音编码的意义 提高通话质量(数字化+信道编码纠错) 提高频谱利用率(低码率编码) 提高系统容量 (低码率、语音激活技术),语音压缩算法,语音编码分类: 波形编码 将时域的模拟话音的波形信号经过取样、量化、编码而形成的数字话音信号。 参量编码（音源编码） 基于人类语言的发音机理，找出表征语音特征参量，对特征参量进行编码。 混合编码 混合编译码是结合波形编译码和参量编译码之间的优点。,语音压缩算法,DSP,VoIP的关键部件是DSP，数字信号处理器（Digital Signal Processors）
4、是语音编码器和调制解调器的核心部件。 DSP特点是体积比较小、功率消耗少、运算速度快。,IP电话,通过网线接入系统 拥有独立的 IP 地址,和IP-PBX服务器之间用标准VOIP协议建立呼叫,支持 TFTP/HTTP 等多种IP 应用协议,基于 TCP/IP 协议 语音被封装成 IP数据包进行传输,IP-PBX,IP PBX是从PBX的概念发展而来的，是一种基于IP协议的的公司电话系统。,PSTN,企业VOIP,传真,模拟电话,IP电话,IP-PBX,用户接入网关,IP-PBX优势,PSTN,电话公网,IP PBX,电话终端,主叫方（发起呼叫）,IP PBX,电话终端,上海,北京,IP,方式一
5、：电信长途，话费昂贵 方式二：利用运营商的IP网络将PBX组网，通过IP走长途，话费相对较低,IP-PBX优势,IP-PBX,Router/GW,Router/GW,IP,IP-PBX,TDM PBX,TDM PBX,PSTN,Site A,Site B,Carrier Network,经济：降低布线和维护成本 便利：号码/终端/网络的移动性 效率：业务丰富，与应用整合性强,IP-PBX接入方式,IPPBX,模拟电话,AG,IAD,IAD,H.248,SIP,VoIP网关接入,2,SIP,IMS网络接入,5,移动IMS网络,3,IP电话,IP 电话接入,SIP,IP语音质量,语音质量评价方法：
6、MOS(Mean Opinion Score)测试。,IP语音质量,影响语音质量的因素主要包含：信号失真、丢包、延时、抖动。,编 解 码,网络传输,网络拥塞,路由/交换,信号失真,丢 包,延 时,抖 动,语音质量,IP语音质量,提高话音质量的措施 回声消除（EC） 语音活动检测（VAD） 舒适背景噪音（CNG）,QoS,QoS是Quality of Service（服务质量）的简称，其目的是针对各种业务的不同需求，为其提供端到端的服务质量保证。 QoS技术在当今的互联网中应用越来越多，其作用越来越重要。如果没有QoS技术，业务的服务质量就无法保证。,单向时延不超过150200ms,平均抖动不应
7、超过30ms,每个呼叫需要21106kb/s的保证优先带宽,丢包率不超过1%,语音业务QoS需求,QoS功能,服务质量(QoS) 提供了下述功能： 流分类和标记 网络拥塞管理 网络拥塞避免 流量监管和流量整形,QoS技术,优先级标记 流量监管 端口限速 队列调度 高低优先级调度 严格优先级调度 加权轮循调度 最大时延加权轮循调度,QoS - 优先级标记,未 标 记 的 流,已标记的流,优先级标记的作用： QoS实施差别服务的基础 优先级标记方法： IP优先级 、TOS优先级、DSCP优先级和802.1p优先级,QoS - 流量监管,No. 丢弃或缓存,进入设备的 所有数据流,继续发送,按规定的
8、速度 向桶中存放令牌,令牌足够？,Yes. 转发,QoS - 端口限速,LR（Line Rate）, 物理接口总速率限制。,须由此端口 发送的数据流,分类,队列1,队列2,队列3,队列4,超标，则将超标的报文队列的状态改为不可调度，等端口空闲再调度此队列,调度,符合，转发,出队列,QoS技术 - PQ（严格优先级调度）,PQ(Priority Queue)队列调度机制，PQ对报文进行分类，对于IP网络，可以根据报文的IP优先级、DSCP优先级、五元组等条件进行分类，然后按报文的类别将其送入相应的队列。 在报文出队时，PQ首先让高优先队列中的报文出队并发送，直到高优先队列中的报文发送完，然后发送
9、中优先队列中的报文，直到发送完，然后是正常优先和低优先队列。,华为路由器/交换机的QoS技术,U1980,U19xx,IP话机,IP话机,总部,SBC,PC客户端,WAN,UC服务器,Internet,SVN,远程办公,分支,支持802.1p/q 媒体、信令和管理数据划分不同VLAN 支持Diffserv流量优先级控制 支持iLBC编解码，在低带宽下提供高质量语音 支持节点间的编解码更改和呼叫量控制,支持802.1p/q 支持语音和数据VLAN 支持Diffserv流量优先级控制 支持iLBC编解码，在低带宽下提供高质量语音,IP终端,IP PBX,实时监控网络状况，并及时调整路由和编解码策略
10、,网络,总结,简述VoIP网络架构。 描述VoIP语音处理流程和语音质量。 描述IP PB能和基本特性。 简述QoS技术。,目录,第一节 什么是VOIP 第二节 VOIP协议,VoIP常用协议,IP分组信令为语音/视频媒体流建立虚电路，它独立与媒体信息流传输。,H323,SIP,MGCP,Megaco H248,H.323,H.323 是由ITU 制定的通信控制协议，用于在分组交换网中提供多媒体业务。 呼叫控制是其中的重要组成部分，它可用来建立点到点的媒体会话和多点间媒体会议。 目前最新的H.323 版本是V4。,H.323实体,H.323 定义了如下实体： Gateway：介于电路交换网和分
11、组交换网之间的H.323 网关 GateKeeper：用于地址翻译和访问控制的网守 MCU：多点会议控制单元 Terminal：分组交换网络中能提供实时、双向通信的节点设备 MC：提供多点控制的多点会议控制器 MP：提供多点会议媒体流混合的多点处理器,H.323体系架构,MCU 多点控制单元,Gateway 网关,Terminal H.323终端,Gatekeeper 网守,H.323协议族,H.323呼叫过程,GK,终端A,终端B,ARQ,ACF,Setup,ARQ,ACF,Call Proceeding,Alerting,Connect,audio,capabilities exchang
12、e,master-slave determination,OpenLogicalChannel,EndSessionCommand,EndSessionCommand,RealseComplete,DRQ,DCF,DRQ,DCF,RAS Message,Call Signaling Message,H.245 message,SIP,会话发起协议（Session Initiation Protocol）是由IETF提出并研究的一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议。 SIP被用来创建、修改和终结一个或多个参加者参加的会话进程。 SIP所支持的功能： 基本会话 多用户之间的会话 交互的媒
13、体应用,SIP在协议栈中的位置,Ethernet,IP,TCP,UDP,SDP,codecs,RTP,应用层,传输层,网络层,物理/数据 链路层,SIP,SIP实体之间的基本呼叫流程,“Calls” 18.18.2.4,Rings,Answers,Hangs up,Talking,Talking,User B,SIP实体之间的呼叫流程 - B2BUA,B2BUA,SIP PhoneA,SIP PhoneB,180 Ringing,10,200 OK,12,INVITE,1,100 Trying,2,RTP,MGCP,MGCP 定义了一种呼叫控制结构，在该结构中，呼叫控制与业务承载分离。 MGC
14、P是一个主/从协议，MG需要执行MGC发出的命令。,信令,媒体,H.248,H.248协议，也叫MeGaCo协议，一种媒体网关控制协议，是一项ITU-T与IETF合作制定的新标准。 H.248协议是在MGCP协议的基础上，结合其它媒体网关控制协议特点发展而成的一种协议。 与MGCP相比，H.248有以下优点： 支持更多类型的接入技术并支持终端的移动性 支持更大规模的网络应用和协议扩充，灵活性更强,RTP,实时传输协议（RTP，Real-time Transport Protocol）提供带有实时特性的端对端数据传输服务。 RTP运行在UDP之上，每一个RTP报文封装在一个UDP数据报之中。,R
15、TP在Internet中的位置,RTP,RTP在VoIP中的作用为： 实时传输媒体信息 消除抖动 排序 丢包 在一定场合下可以传输DTMF信号，信号音和信令,RTP起源,RTCP,RTCP（Real-time Transport Control Protocol）和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。 在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包。 RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。 RTCP报文封装在UDP中进行传输，并且发送时使用的端口号比它们所属的RTP数据流端口号大1。,DTM
16、F,DTMF（Double Tone Multi Frequency，双音多频）作为实现电话号码快速可靠传输的一种技术，具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度，迅速取代了传统转盘式电话机使用的拨号脉冲信令。 一个DTMF信号由两个频率的音频信号叠加构成。,DTMF,DTMF在VOIP传送方式: 带外传送 将DTMF消息封装到协议中进行传送，如H.323协议中可以通过Q.931和H.245进行传送DTMF 带内传输 在RTP媒体传输中携带DTMF信号。该方法是将DTMF信号和媒体流一样，用RTP包来传输，因而没有DTMF信号和媒体流不同步的问题，而其中又分透明传送和RFC2833两种 带内带外的本质区别在于是否在媒体流中传输DTMF。,FAX over IP,IP传真（Fax over IP，FoIP）是通过I
