MSR系列路由器-VoIP技术基础.ppt

MSR系列路由器 VoIP技术基础 ISSUE1 0 丘子隽TS MSR 2 引入 什么是VoIP VoIP和传统的PSTN有何异同 3 学习目标 VoIP的体系结构MSR的语音板卡MSR上VoIP的配置 学习完本课程 您应该能够 4 课程内容 第一章VoIP与PSTN第二章VoIP体系结构第三章MSR的语音板卡第四章MSR基础语音配置 5 传统电话PSTN网络组网结构 1 PSTN网络 由国家电信部门铺设专用线缆 企业用户租用要向其交纳很高的费用 2 PSTN网络是分组交换网络 语音信息封装为PCM包形式 几乎不丢包 PSTN PBX PBX 0108277 05718676 北京市海淀区上地分局 杭州市高新区XX分局 PSTN 6 VoIP网络组网结构 1 VoIP网络 长途线路接入IP网络 省去租用电信PSTN网络的费用 2 企业用户只要能上网 就能通过Internet打电话了 3 VoIP网络 语音信息封装为RTP报文形式 并且扩展了PSTN网络的语音包封装形式 PBX PBX 0108277 05718676 华三北研所 华三杭州总部 Internet VoIP 7 PSTN网络向VoIP网络迁移 长途网络由PSTN网切换到Internet网 PSTN PBX PBX 0108277 05718676 VoIP 8 VoIP网络的基本功能 可以保留原有的PSTN网络终端设备 长途骨干网络使用Internet网络 VoIP就是在IP网实现PSTN长途呼叫的各种信令和协议 MSR产品实现PSTN网络信令和IP网络信令的双向转换 9 课程内容 第一章VoIP与PSTN第二章VoIP体系结构第三章MSR的语音板卡第四章MSR基础语音配置 10 第二章VoIP体系结构 VoIP总览SIPH 323RTP语音编解码 11 VoIP网络呼叫概述 用PSTN打长途简单吗 一个VoIP通话成功建立首先需要通过呼叫信令来发起或接收呼叫 然后建立RTP语音流 通话结束时需要通过呼叫信令来释放呼叫 SIP协议和H 323协议体系均可提供呼叫建立 呼叫终止 呼叫控制 能力交换和附加服务 MGCP协议 通过媒体网关控制器来控制媒体网关 可与SIP H 323协议一起使用 SIP H 323协议进行呼叫控制 MGCP管理媒体建立 那只看不见的手在操控着长途线路 12 VoIP呼叫基本流程 PSTN IP PSTN PSTN语音流 PSTN语音流 IP语音流 编解码转换 编解码转换 IP侧呼叫信令与能力协商 PSTN侧呼叫信令 PSTN侧呼叫信令 应答 应答 应答 挂机 断开连接 挂机 应答 应答 应答 13 RTCP RTP IP MGCP 呼叫控制信令 信令和网关控制 媒体语音流 H 225 Q 931 H 323 H 323v1和v2支持H 245overTCP Q 931overTCP和RASoverUDP H 323v3和v4支持H 245overUDP TCP和Q 931overUDP TCP和RASoverUDP SIP支持TCP和UDP TCP RAS UDP SIP H 245 Audio Video RTSP VoIP协议框架 14 第二章VoIP体系结构 VoIP总览SIPH 323RTP语音编解码 15 SIP 会话初始化协议 定义多媒体呼叫的建立 修改和终止 IETFRFC3261SIP VoIP呼叫信令协议 SIP 16 会话建立多用户媒体交互应用 会议 远程教学 邮件 视讯会议 即时消息 语音呼叫 MPEG MP3 Audio HTML XML 个人移动办公 呼叫信令协议 SIP应用 17 RedirectServer重定向服务器 呼叫信令协议 SIP分布式架构 LocationServer定位服务器 RegistrarServer注册服务器 UserAgent用户助理 ProxyServer代理服务器 Gateway语音网关 PSTN SIP部件 ProxyServer代理服务器 18 SIP协议实体 19 呼叫信令协议 SIP消息 方法和应答 SIP方法 INVITE 发起呼叫 邀请用户加入会话 ACK 证实已收到对INVITE消息的最终应答 BYE 终止一个呼叫 CANCEL 取消一个请求 REGISTER 注册用户助理 OPTIONS 查询服务器能力 INFO 携带带外信息 如DTMF数字 SIP应答 1xx InformationalMessages 2xx 成功应答3xx 重定向应答4xx 请求失败应答5xx 服务器失败应答6xx 全局失败应答 SIP部件通信 通过交换SIP消息 20 呼叫信令协议 SIP头字段 SIP借用HTTP的语法和语义SIP消息类似HTTP消息 消息格式 头和MIME支持 例如 SIP头 INVITEsip 4945 1 1 1 49 5060SIP 2 0Via SIP 2 0 UDP1 1 1 62 5060 branch z9hG4bK7e7c328e1Call ID 2396582b1b1a09229e65548c7e7c328e 1 1 1 62From tag 7e7c328eTo CSeq 1INVITEContact Max Forwards 70Content Length 213Content Type application sdp 21 呼叫信令协议 SIP寻址 SIP地址 URL格式 user host 例如 sip hostname vovida orgsip hostname 192 168 10 1sipvovida org 22 呼叫信令协议 SIP通信建立过程 使用SIP建立通信 通常需要6步 注册 初始化和定位一个用户 可选 判断使用媒体 递交会话描述 判断被叫意愿 被叫发送应答表明意愿 接受或者拒绝 呼叫建立 呼叫修改或者处置 例如 呼叫转移 可选 呼叫终止 23 呼叫信令协议 SIP注册 打开SIP用户客户端 SIPIP电话 PC 或者其它SIP设备 客户端就会注册到注册服务器当SIP用户客户端需要通告位置时 也可以注册到注册服务器注册信息定期刷新 并且SIP用户客户端需要重新注册到注册服务器注册服务器通常转发这些信息到定位服务器或者重定向服务器 代理 注册服务器 SIPIP电话用户 定位 重定向服务器 24 呼叫信令协议 简化的SIP呼叫建立和终止 302 MovedTemporarily ACK INVITE 302 MovedTemporarily ACK CallTeardown MediaPath CallSetup 25 第二章VoIP体系结构 VoIP总览SIPH 323RTP语音编解码 26 呼叫信令协议 H 323 描述终端和其它实体 在分组网上 提供多媒体通信 不提供QOS保证 H 323实体可提供语音 视频和 或数据通信 ITU T建议H 323V4 27 呼叫信令协议 H 323组件 Terminal终端 分组交换网 MultipointControlUnit多点控制单元 Gatekeeper网守 电路交换网 28 呼叫信令协议 H 323终端 H 323终端必须支持 H 225呼叫控制信令H 245控制通道信令RTP RTCP协议音频编解码视频编解码 可选 29 呼叫信令协议 H 323网关 网关提供转换 例如 网关提供IP网和PSTN之间的转换网关能提供传送格式转换 通信过程转换 H 323和非H 323端点转换 编解码转换 30 呼叫信令协议 H 323网守 网守提供下面功能 地址解析接入控制带宽控制区域管理呼叫控制信令 可选 呼叫授权 可选 带宽管理 可选 呼叫管理 可选 网守可选 但在一个H 323系统中 选择了网守 所有端点必须注册到网守 并接受呼叫许可 31 呼叫信令协议 H 323多点控制单元 MCU提供三方会议或多方会议MCU组成 多点控制器 MC 提供控制功能多点处理器 MP 接受和处理音频 视频数据流 32 呼叫信令协议 H 323是一个 Umbrella 规格 呼叫控制和信令H 245 能力协商 媒体通道建立 和会议控制H 225 呼叫控制 Q 931 呼叫信令和呼叫建立RAS 注册 接入控制 状态 数据 传真T 120 数据会议T 38 传真 媒体H 261andH 263 视频编解码 G 711 G 723 G 729 音频编解码 RTP RTCP 媒体 H 323 33 H 323端到端 无GK 呼叫过程 34 呼叫信令协议 H 323组件和信令 H 245 能力协商 媒体通道建立 会议控制H 225 呼叫控制Q 931 呼叫控制和呼叫建立RAS 注册 接入和状态 用于H 323端点和网守之间的通信 PSTN Gatekeeper网守 Terminal终端 H 225 RASmessagesoverRASchannel H 245messagesovercallcontrolchannel H 225 Q 931messagesovercallsignalingchannel H 225 RASmessagesoverRASchannel H 225 Q 931 optional H 225 Q 931 optional H 245messages optional H 245messages optional 35 呼叫信令协议 H 323建立通信的过程 使用H 323建立通信 需要6步 向网守注册 可选 呼叫建立初始化通信和能力交换音频 视频通信建立呼叫服务呼叫终止 36 呼叫信令协议 简化的H 323呼叫过程 H 323终端提前注册到网守终端A初始化呼叫 与网守交换RAS消息 网守提供终端B的地址信息给终端A终端A发送SETUP消息给终端B终端B应答CallProceeding消息 并需要得到网守许可终端B发送Alerting和Connect消息终端B和A交换H 245消息 决定主从关系 终端能力 打开逻辑通道两终端建立RTP媒体通道 终端A 网守 终端B RAS消息 CallSignaling消息 1 ARQ 2 ACF 5 ARQ 6 ACF 3 SETUP 4 CallProceeding 7 Alerting 8 Connect H 245消息 RTPMediaPath 37 呼叫信令协议 H 323版本 版本 关键特性参考 H 323Version3 日期 September1999 38 SIP与H 323 共同点 从功能上来看 SIP和H 323相似 都提供 呼叫控制 呼叫建立和呼叫终止基本呼叫特性 如 呼叫等待 呼叫保持 呼叫转换 呼叫返回 呼叫标志 呼叫释放能力交换 39 SIP与H 323 各自优势 H 323 定义成熟的多媒体会议 支持白板 数据协作 视频会议SIP 支持弹性扩展 和新特性创建 使用通用网关接口CGI和呼叫过程语言CPLSIP 第三方呼叫控制 SIP支持 H 323不支持 40 表1 SIP与H 323 H 323 SIP ITU IETF Peer to Peer Peer to Peer 电话网 借用ISDNQ SIG呼叫信令协议 Internet网 Web中心 借用HTTP的语法和消息 智能H 323终端 智能用户助理 H 323网守 SIP代理 重定向 定位 注册服务器 使用H 323 SIP协议双网关 可以实现协议转换 完成H 323和SIP设备的互通 41 表2 SIP与H 323 Information H 323 SIP 42 表3 SIP与H 323 Information H 323 SIP 43 表4 SIP与H 323 Information H 323 SIP 注 基本呼叫特性包括 呼叫保持 呼叫等待 呼叫转移 主叫识别 呼叫释放 44 第二章VoIP体系结构 VoIP总览SIPH 323RTP语音编解码 45 语音流在PSTN网络中采用分组交换的形式 PCM 发送 语音流在VoIP网络中依据RTP协议封装成RTP报文发送 RTP协议是应用层协议 基于UDP封装 一个完整的RTP报文结构 与OSI七层协议模型相对应 举例 一个完整的慢起快速打开H245通道的呼叫过程 cap VoIP网络中语音流的承载形式 RTP RTCP 46 VoIP网络中语音流的承载形式 RTP RTCP RTCP报文的作用 定期相互通报RTP报文统计信息 以便进行实时语音质量判断等 典型的RTCP报文结构 47 第二章VoIP体系结构 VoIP总览SIPH 323RTP语音编解码 48 语音编解码类型 源波形 例如ADPCM AdaptivePCM 预测PCM编码减少64kbps到32或者16kbps 基本不损失质量声音编码器带宽小 例如2 4kbps 声音不自然 失真不可能识别讲话者混合 例如CELP CodeExcitedLinearPredictive 综合了上述两个方法的长处 49 语音编解码 典型的编解码算法 50 语音编解码 MSR产品支持的语音编解码 G711A G711 64KbpsG729r8 G729a 8Kbps 默认编解码 G723r53 G723r63 5 3Kbps 6 3KbpsG726r16 G726r24 G726r32 G726r40 16Kbps 24Kbps 32Kbps 64Kbps 51 小结 VoIP的体系结构SIPH 323RTP RTCP语音编解码格式 52 课程内容 第一章VoIP与PSTN第二章VoIP体系结构第三章MSR的语音板卡第四章MSR基础语音配置 53 第三章MSR语音板卡 VPM VCPM语音板卡PSTN信令MSR语音板卡选配关系 54 VPM和VCPM VPM VoiceProcessingModule 数字语音编解码数字语音板卡需要MIM FIC板卡上的DIMM条SIC用主板上的DIMM条VCPM VoiceCo ProcessingModule 提供TDM语音时钟数字语音板卡需要MIM FIC板卡上的扣卡SIC用主板上的扣卡主板扣卡和板卡扣卡不可混用 55 第三章MSR语音板卡 VPM VCPM语音板卡PSTN信令MSR语音板卡选配关系 56 MSR语音板卡 模拟板卡FXO连接PBX等PSTN设备FXS连接话机E M连接话机 PBX等PSTN设备数字板卡VE1 VT1连接PBX等PSTN设备可以传送多路话音 57 第三章MSR语音板卡 VPM VCPM语音板卡PSTN信令MSR语音板卡选配关系 58 MSR语音PSTN信令 模拟信令 模拟板卡使用LGSE M数字信令 数字板卡使用ISDN PRIR2CNo 1 No 7数字LGS数字E M 59 第三章MSR语音板卡 VPM VCPM语音板卡PSTN信令MSR语音板卡选配关系 60 MSR各机型与语音板卡选配关系 支持 不支持 61 MSR语音板卡选配技巧 模拟卡只要机器上有相应插槽就能支持FXS FXO比较特殊 需要最新的Lundy板卡VE1 VT1MIM FIC只要有相应插槽就能支持SIC只要MSR前面板有VCPM指示灯就能支持 62 MSR语音板卡与AR的兼容性 MSR目前的模拟语音板卡移植于ARMSR支持AR新开发的LundyFXS和FXOMSR支持AR的E MMSR的数字语音板卡AR的E1VI T1VI对外宣称不支持2E1VI T1VI不支持AR不支持VE1 VT1 63 小结 VPM和VCPM语音板卡信令板卡选配 64 课程内容 第一章V