ip网络技术语音

1、IP 网 络 语 音 技 术IP 语 音 技 术 基 础RSVPIP 组 播IP 上 的 语 音 应 用 第 三 层 交 换 千 兆 位 以 太 网 宽 带 分 组 网 与 语 音 通 信IP 网 上 的 语 音 应 用 主 要 的VoIP 运 营 商 实 时 流 协 议IP 语 音 技 术 基 础RSVPIP 组 播IP 上 的 语 音 应 用 千 兆 位 以 太 网 宽 带 分 组 网 与 语 音 通 信 资 源 预 留 协 议（RSVP） 它 是INTERNET 上 的 选 用 的 保 留 协 议 它 是 与 现 有 的TCP/ IP 兼 容 的 端 到 端 协 议，位 于 传 输 层，

2、 工 作 于IP 之 上。是 一 种 控 制 协 议， 类 似 于TCP/IP 协 议 的ICMP 和IGMP 协 议。主 要 用 于 单 播 和 组 播 路 由 选 择 协 议 中 一 般 适 用 于 单 接 收 者， 部 分 应 用 可 能 用 于 多 接 收 者 而 不 必 采 用 全 网 广 播。RSVP 不 同 于 许 多IP 协 议， 它 由 接 收 方 驱 动。RSVP 的 作 用RSVP 可 为IP 语 音 和 其 它 的 多 媒 体 的 应 用，提 供 一 种 不 同 的 路 由 选 择 和 资 源 分 配 方 法。IP 技 术 的 高 网 络 性 能 和 有 效 性， 带

3、来 了 数 据 递 交 的 突 发 性， 而 多 媒 体 业 务 则 是“ 流” 式 或 是 连 续 传 输 的， 这 给 网 络 界 带 来 了 满 足 需 求 和 保 持 网 络 性 能 的 矛 盾。RSVP 为 多 媒 体 业 务 提 供 了 一 种 特 殊 的QoS 方 法， 即 可 解 决 上 述 的 矛 盾， 又 可 维 持 现 有 的 网 络 基 础 结 构。RSVP 的 组 成 发 送 者： 负 责 让 接 收 者 知 道 有 数 据 要 发 送 和 需 要 什 么 样 的 业 务 质 量。 接 收 者： 负 责 分 发 通 告 到 主 机 或 路 由 器 以 便 它 们 能

4、够 为 传 来 的 数据 做 好 准 备。 主 机 或 路 由 器： 负 责 预 留 出 所 有 适 当 的 资 源。RSVP 协 议 的 主 要 概 念 流 簇： 其 标 志 从 一 个 发 送 者 到 多 个 接 收 者 的 业 务 流。 在IPv6 头 中 以“ 流 标 识” 标 明。 在 发 送 一 个 流 之 前， 由 发 送 者 发 送 一 个“ 路 径 消 息” （ 包 括 源IP 地 址、 宿IP 地 址 和 流 特 性。 流 特 性 由 流 的 比 率 和 延 迟 边 界 构 成， 它 表 明 流 所 需 要 的 业 务 质 量）给 接 收 者。 该 路 径 消 息 是 沿

5、着 流 的 路 径 上 的 主 机 和 路 由 器 到 达 接 收 者 的。 资 源 预 留： 接 收 者 一 旦 得 知 路 径 消 息， 就 必 须 负 责 对 资 源 作 出 预 留。 接 收 者 预 留 使 得 处 理 组 播 流 簇 时 具 有 极 大 的 灵 活 性。 该 种 基 于 接 收 者 的 模 型 允 许 分 布 式 的 解 决 方 案， 对 异 构 网 络 更 有 效。RSVP 用 “ 软 状 态” 的 方 法 管 理。RSVP 特 性RSVP 为 单 播 和 组 播 的 接 收 者 进 行 资 源 预 留， 接 收 者 用 软 状 态 的 方 法 来 保 留 或 更

6、新 预 留 的 资 源。RSVP 是 单 方 向 的RSVP 中 的 接 收 者 对 流 进 行 资 源 预 留 的 初 始 化 和 保 持。RSVP 不 是 一 种 路 由 选 择 协 议， 但 它 依 靠 路 由 选 择 协 议 来 传 送 流。RSVP 支 持IPv4 和IPv6。IP 的 组 播 为 何 需 要IP 组 播？IP 组 播 方 案 常 用 的 组 播 主 机 组IP 组 播 的 优 点IP 组 播 的 应 用 组 播 路 由 器 用IGMP 的 规 则为 何 需 要IP 组 播？ 传 统 的INTERNET 的 应 用 常 在 单 一 的 发 送 者 和 单 一 的 接

7、收 者 间 进 行。 新 兴 的 技 术 可 使 一 个 发 送 者 与 一 组 接 收 者 同 时 通 信。IP 组 播 是 针 对 业 务 量 和 网 络 负 荷 增 加 而 产 生 瓶 颈 而 提 出 的 一 种 解 决 方 案。IP 组 播 也 可 改 善 一 些INTERNET 支 持 多 媒 体 传 输 的 性 能。 无组播时的多媒体广播 IP组播时的多媒体广播 IP 组 播 方 案IP 组 播 方 案 中， 每 个 组 播 的 群 组 都 以 一 种 特 定 的D 类 地 址 标 识。 每 个 主 机 都 能 通 过 使 用IGMP 将 自己 登 录 为 一 个 指 定 组 播

8、群 组 的 一 个 成 员。 这 样， 一 个 群 组 的 接 收 者， 即 可 接 收 到 只 广 播 给 该 组 的 消 息。 只 有 该 群 组 会 从 此 条 消 息 中 获 得 好 处 并 感 受 到 消 息 在 网 络 负 载 上 的 影 响。 常 用 的 组 播 主 机 组 熟 知 的D 类 地址 用 途 一 个 子 网 上 的 所 有 主 机 一 个 子 网 上 的 所 有 路 由 器 所 有 的DVMRP 路 由 器 所 有 的MOSPF 路 由 器 第 二 版 的RIP 网 络 时 间 协 议（NTPSGI 公 司 的DOGFIGHT 音 频 新 闻1IETF 音 频2IE

9、TF 视 频IP 组 播 的 优 点 节 省 在 网 络 和 服 务 器 资 源 上 的 开 销， 使 大 量 单 播 传 送 所 不 能 实 现 的 新 应 用 成 为 现 实。IP 组 播 使 网 管 人 员 能 够 更 有 效 地 管 理 网 络 的 增 容 和 控 制 开 销， 此 比 增 加 性 能 和 带 宽 的 方法 更 有 效。IP 组 播 可 方 便 地 帮 助 增 加 网 络 响 应 时 间， 从 而 迅 速 减 轻 由 现 有 应 用 对 接 收 组 的 低 效 传 输 所 带 来 的 网 络 拥 塞。IP 组 播 可 升 级， 可 随 参 加 者 和 合 作 者 的 增

10、 加 而 自 我 调 节。 组 播 与 新 的IP 协 议 和 业 务 完 全 兼 容。IP 组 播 的 应 用 桌 面 上 的 视 频、 音 频 会 议 工 程 协 作 共 享 写 字 板 大 学 演 讲 传 到 远 方 动 态 模 拟 数 据 流 的 保 存 电 话 亭 数 据 或Web 网 络 缓 冲 的 更 新 视 频 服 务 器 到 视 频 服 务 器 的 更 新 公 司 对 员 工 的 通 告组 播 路 由 器 用IGMP 的 规 则 当 第 一 个 进 程 加 入 群 组 时 主 机 发 出 一 个IGMP 报 告， 若 一 个 给 定 主 机 的 多 个 进 程 加 入 同 一

11、 个 群 组， 则 只 发 一 个 报 告， 它 是 由 第 一 个 加 入 群 组 的 进 程 产 生 的。 该 报 告 发 送 的 接 口 与 进 程 加 入 群 组 的 接 口 应 一 致。 当 最 后 一 个 进 程 离 开 群 组 时 与 其 它 离 开 的 进 程 一 样， 主 机 都 不 会 报 告。 主 机 知 道 没 有 成 员 在 一 个 给 定 群 组 里， 因 此 当 它 收 到 下 个 请 求 时， 它 不 会 报 告 给 群 组。 组 播 路 由 器 以 一 定 间 隔 发 送IGMP 请 求 以 观 察 主 机 上 是 否 有 还 有 属 于 某 一 群 组 的

12、进 程。 路 由 器 必 须 在 每 个 接 口 上 发 一 请 求。 由 于 路 由 器 希 望 每 个 含 有 一 个 或 多 个 成 员 的 主 机 的 群 组 中 的 一 个 主 机 发 回 一 个 响 应， 因 此 请 求 的 群 组 地 址 定 为 0。 主 机 对IGMP 请 求 以IGMP 报 告 的 方 式 响 应， 被 响 应 的 群 组 至 少 包 含 有 主 机 的 一 个 进 程 在 内。IP 上 的 语 音 应 用 在 数 据 通 道 上 承 载 语 音 多 协 议 支 持 是 关 键 提 供 升 级 能 力 和 管 理 工 具H.323 标 准ATM 上 的 语

13、音SONET 上 的 语 音 帧 中 继 上 的 语 音 应 用IP 上 的 语 音 应 用 不 久 前 因 特 网 还 是 运 行 在 电 话 网 系 统 之 上， 但 现 在 电 话 系 统 却 运 行 在 因 特 网 之 上。 语 音 和 数 据 综 合 可 大 量 节 省 通 信 的 开 销， 节 省 的 开 销 最 高 可 达90 以 上。 在 很 多 情 况 下， 投 资 可 在 一 年 内 全 部 收 回， 且IP 上 的 语 音 应 用 所 需 要 的 维 护 费 用 比 电 话 系 统 的 维护 费 用 要 小 得 多。在 数 据 通 道 上 承 载 语 音VoIP 提 供

14、了 一 种 影 响 现 有 网 络 资 源 并 显 著 地 减 少 消 除 电 话 开 销 的 途 径。 在 每 个 小 交 换 机 和 网 络 路 由 器 之 间 设 置 一 个 语 音 网 关， 使 语 音 业 务 可 以 搭 载 在 连 接 它 们 的 中 继 线 路 上， 使 得 费 用 仅 为 因 特 网 的 接 入 费 用， 而 非 长 途 和 市 话 费 用。 决 定 是 否 发 展VoIP 的 问 题， 非 成 本 效 应 分 析 和 投 资 回 报 率， 而 是 技 术 实 现 和QoS 保证。 实 现VoIP 的 目 的 是 寻 找 一 种 可 支 持 电 话 业 务（ 语

15、 音 和 传 真） 的 技 术 使 其 运 营 在 各 种 传 输 基 础 结 构 上， 如 帧 中 继、ATM、IP 和 因 特 网。 其 技 术 难 点 是 如 何 快 速 区 分 出 一 个 呼 叫 是 电 话 还 是 传 真， 消 除 对 某 种 传 媒 的 不 同 端 口 的 需 求多 协 议 支 持 是 关 键 在 决 定 采 用 何 种 协 议 来 支 持 时， 应 慎 重 考 虑， 网 关 的 解 决 方 案 应 支 持 所 有 的 通 信 线 路 方 式， 投 资 应 得 到 保 护。 在 既 有 帧 中 继 又 有IP 网 络 线 路 上， 应 选 用 帧 中 继（64kb

16、ps 带 宽 帧 中 继 可 承 载12 路 压 缩 语 音 而IP 协 议 只 可 承 载10 路） 在 既 有IP 线 路 又 有 因 特 网 线 路 中， 应 选 用IP 线 路（IP 线 路 可 得 到 较 高 的 语 音 质 量， 而 因 特 网 线 路 则 有 利 于 带 宽 优 化。 提 供 升 级 能 力 和 管 理 工 具 配 置 和 维 护 一 个 语 音 网 关 需 要 一 个 高度 综 合 并 具 有 图 形 用 户 接 口（GUI） 的 网 络 管 理 系 统（ 该 接 口 不 仅 应 易 于 使用 还 应 具 有 智 能）。VoIP 网 关 具 有 很 大 的 带

17、宽 容 量， 支 持 通 过E1/T1 与 小 交 换 机 的 直 连， 网 关 应 能 支 持 多 种 数 字 接 口 并 在 一 个 单 一 网 关 平 台 上 能 够 具 有 多 达180 个 端 口， 以 保 证 业 务 增 长 的 需 要 和 连 接 多 种 平 台 的 能 力。VoIP 的 网 关 应 确 保 具 有 帧 中 继、IP、 因 特 网、 语 音/ 传 真 的 透 明 传 送、 计 费 和 管 理 功 能， 且 这 些 特 性 及 功 能 应 能 应 用 于 所 有 平 台，无 论 其 规 模 大 小 采 用 和 实 现VoIP 的 正 确 性 不 断 增 长 的 语

18、音 和 数 据 的 综 合IP 协 议 目 前 已 成 为 事 实 上 的 共 用 协 议 分 组 语 音 压 缩 已 显 示 出 了 其 良 好 的 成 本 效 益 企 业 内 部 互 联 网（Intranets） 和 企 业 外 部 互 联 网（Extranets）的 快 速 增 长。 在 主 要 的 企 业 网 络 中， 帧 中 继 语 音 应 用 得 到 了 十 分 成 功 的 应 用。VoIP 的 迅 速 出 现。H.323 标 准H.323 是 描 述ISDN 与 其 它 电 路 交 换 网 络 上 的 电 视 会 议 标 准H.320 的 扩 展。 这 些 扩 展 包 括 了 社

19、 团 的 企 业 内 部 网 和 分 组 交 换 网 的 多 媒 体 业 务。H.323 基 于IETF（ 因 特 网 工 程 任 务 组） 的 实 时 协 议RTP/RTCP， 因 此 也 适 合 因 特 网 上 的 视 频 业 务。H.323 被ITUT 定 义 为 在 分 组 网 上 语 音 和 视 频 通 信 应 用 的 标 准， 适 应 于 点 到 点 和 点 到 多 点 的 应 用。H.323 为 一 个 协 议 簇。H.323 标 准H.225 描述呼叫控制消息（信令、注册、管理及打包和同步）H.245 描述打开或关闭一个介质流通路及其它一些命令、请求H.261 在Px64kbp

20、s环境下的音频视频的图象编解码器H.263 描述一种新的用于在现电话线上传输视频图象编解码器G.711 普通电话音频编解码器，用于3.1KHz音频在64kbps 信道 G.722 音频编解码器。适用7KHz 音频在48、56、64kbps 信道G.728 音频编解码器。适用3.1KHz 音频在16kbps 信道传送G.723 音频编解码器。适用 于5.3、6.3kbps 模式G.729 音频编解码器。ATM 上 的 语 音RFC1577 是 一 个 描 述 了ATM 上 的 经 典IP 和ARP 协 议 的 标 准。IP 数 据 报 被 封 装 在 一 个ALL5 的 数 据 报 中。 下 面

21、 任 一 种 情 况 都 将 使ATM 交 换 机 中 的 信 元 丢 失 数 增 加 则 使 性 能 更 差。（ 小 存 储 器； 大TCP 分 组； 低 效 的TCP 窗 口 尺 寸； 处 于 激 活 状 态 连 接 数 的 增 加）ATM 论 坛 语 音 采 用 固 定 比 特 率（CBR） 业 务 方式 传 送， 可 变 比 特 率 传 送（VBR） 方 式 未 标 准 化， 此 使ATM 上 实 现 语 音 面 临 两 难 境 地。SONET 上 的 语 音 同 步 光 纤 网 络（SONET） 的 设 计 是 面 向 端 到 端 业 务 的， 可 满 足 如 下 需 要： 自 动

22、维 护 和 测 试； 带 宽 管 理； 实 时 路 由 重 选；SONET 数 字 交 叉 连 接； 标 准 的 光 接 口； 同 步 复 用； 世 界 范 围 的 可 连 接 性。SONET 支 持 从51.84Mbps 到2.488Gbps 的 传 输 速 率。SONET 和ATM 主 要 在 骨 干 线 路 上 提 供 更 高 的 语 音、 图 象 和 数 据 综 合 传 输 速率。SONET 帧 和 信 令 的 设 计 是 和 现 有 的 传 统 网 络 兼 容 的， 特 别 是 与 电 话 网 中 的 一 些 重 要 特 点 相 兼 容。 帧 中 继 上 的 语 音 应 用 将 语

23、音 业 务 开 放 在 一 个 被 保 护 的 网 络（ 局 域 网/ 广 域 网） 上， 帧 中 继 是 一 个 合 适 的 解 决 方 案， 也 可 用 于 远 端 拨 号 接 入 的 站 点， 帧 中 继 采 用CELP 编 码 和VAD， 可 使 压 缩 比 至 少 是8：1。 从 经 济 角 度 考 虑 帧 中 继 上 的 语 音 是 非常 好的。 在 帧 中 继 上 开 语 音 需 在 接 入 端 放 置 语 音 帧 中 继 接 入 设 备（VFRAD） 的 装 置。第 三 层 交 换 第 三 层 交 换 就 是 为 解 决 大 业 务 导 致 网 络 可 靠 性 的 下 降 和

24、响 应 时 间 的 减 慢 的 方 案。 它 增 加 了 路 由 选 择 功 能 的 超 高 速 分 组 转 发 器。 它 的 工 作 目 的 在 于 减 轻 繁 忙 网 络 的 拥 塞 状 况。 要 求 交 换 机 必 须 工 作 高 速、 可 升 级 性 能 好 且 易 于 部署 和 管 理。 第 三 层 交 换 机 可 提 供 的 特 性 增 强 的 性 能： 接 近 于 交 换 机 速 度 的 局 域 网 路 由 选 择 机 制 消 除 了 路 由 器 的 瓶 颈 问 题， 同 时 也 有 助 于 改 善 对 高 带 宽、 多 媒 体 应 用 的 支持， 如IP 组 播 和IP 上 的

25、 语 音。 简 化 的 管 理： 与 现 有 网 络 设 备 和 协 议 的 互 操 作 性， 并 且 比 路 由 器 更 容 易 安 装、 配 置 和 管 理。 低 开 销： 第 三 层 交 换 机 用 来 替 换 掉 复杂 昂 贵 的 路 由 器 后， 使 用 和 技 术 支 持 的 开 销 都 会 大 幅 度 的 减 少。 第三层交换实现上的两种基本类型 分 组 到 分 组 的 第 三 层 交 换 机： 这 些 配 套 的 路 由 器 组 象 一 般 的 路 由 器 一 样 检 查 每 一 个 分 组 并 将 分 组 转 发 到 其 目 的 地， 也 运 行OSPF 一 类 的 路 由

26、选 择 协 议， 对 路 由 表 进 行 缓 存 并 可 理 解 本 地 网 的 拓 扑 逻 辑 结 构。 差 别 在 于 不 同 的 价 格 和 性 能 上， 分 组 到 分 组 的 第 三 层 交 换 机 声 称 其 数 据 吞 吐 量 可 达 每 秒 上 百 万 个 分 。 直 通 型 第 三 层 交 换 机： 直 通 描 述 了 一 种 利 用 捷 径 处 理 分 组 的 方 法， 它 基 本 上 只 分 析 第 一 个 或 几 个 分 组 从 而 确 定 目 的 地， 一 旦 确 定 了 目 的 地， 就 建 立 连 接， 数 据 流 在 第 二 层 上 完 成 交 换， 从 而 提

27、 供 了 低 时 延 高 吞 吐 量。 千 兆 位 以 太 网 千 兆 位 以 太 网 是10Mbps(10BASE-T) 和100Mbps(100BASE-T) 快 速 以 太 网 标 准 的 扩 展。 千 兆 位 以 太 网 规 范（ 定 义 帧 格 式 并 支持IEEE802.3 标 准 定 义 的 具 有 冲 突 检 测 的 载 波 侦 听 多 路 访 问 协 议、 全 双 工 功 能、 流 控 和 管 理 对 象 等 内 容） 所 采 用 的 技 术 与 以 太 网 技 术 是 完 全 一 样 的。千 兆 位 以 太 网 的 优 越 性千 兆 位 以 太 网 使 得 在 网 络 层

28、的 快 速 光 纤 接 入 成 为 可 能，MAC 层 的 数 据 传 送 速 率 提 高 了10 倍， 可 支 持 电 视 会 议 和IP 语 音 应 用 和 其 它 数 据 密 集 型 的 应 用。千 兆 位 以 太 网 具 有 与 目 前 最 普 遍 的 网 络 结 构 以 太 网 兼 容 的 优 越 性。 在 部 署 千 兆 位 以 太 网 时， 不 必 购 买 另 外 的 协 议 栈 产 品 或 为 新 的 中 间 件 投 资。 为 了 支 持 大 量 桌 面 用 户 的 需 求，IT 部 门 采 用 了 快 速 以 太 网 并 且 最 终 还 会 采 用 千 兆 位 以 太 网 来

29、 提 高 网 络 性 能。 千 兆 位 以 太 网 的 优 越 性 网 络 性 能 层 次 的 增 加， 包 括 业 务 量 本 地 化 和 高 速 越 段 机 制。 网 络 可 升 级 性 的 增 强， 将 更 容 易 地 增 加 和 管 理 更 多 的 用 户 以 及“ 期 待 的” 应 用。 无 时 不 在 降 低 的 整 体 开 销。 与FDDI 和ATM 相 比， 千 兆 位 以 太 网 在 解 决 带 宽 此 难 题 时 无 需 昂 贵 的 协 议 变 更。 千 兆 位 以 太 网 与ATM 比 较 性 能 千兆位以太网 ATMIP 性 能 可提供 需要实现RFC1577 或PNN

30、I以太网分组 可提供 需要局域网仿真实现 信元到分组的寻址多媒体处理 可提供 可提供，但应用需 要修改业务质量 可提供 通过SVC 可提供 （与RSVP和802.1一起）ATM 与以太网及千兆位以太网的特性评价 特 性ATM 以太网和快速以太网 千兆位以太网端到端 可升级 面向连接 业务质量 低开销互操作性 标准化软件易于集成 宽 带 分 组 网 与 语 音 通 信 通信系统正不断发展以满足计算环境的需要。 从时间共享的基于主机的网络向功能强大的工作站互连网络转移。 宽带分组网络被设计成为用于以分组化（ 统计复用）格式携带业务量并将其传送给远端一个同样的接口。 分组网络的关键是有许多来自不同源

31、的业务量，它允许本来可能仅由单个点到点特定连接专用的带宽被聚集组合起来改由不同的连接按需要动态分配。以更适合语音传输的需要。IP 网 上 的 语 音 应 用 1998 年 曾 有 专 家 预 测， 在 未 来 的 几 年 中， 至 少70 的 语 音 业 务 将 以 分 组 的 形 式 通 过 因 特 网 传 输。VoIP 的 实 现 主 要 在 两 个 方 面： 节 省 成 本/ 简 单 化 和 扩 展 公 司 的 电 话 网 设 施 至 很 小 的 地 方。VoIP 的 应 用 还 包 括 计 算 机 电 话 集 成、 电 视 会 议、 文 档 共 享 等。 摩托罗拉的Vanguard V

32、oice的应用 小 型 办 公 室/ 家 庭 办 公 室 连 接 企 业 内 部 互 联 网 电 话 基 于 双 音 多 频（DTMF） 的 安 全 机 制 下 一 代 电 信 业 务 供 应 商（ 对 于 电 信 业务 运 营 商，VoIP 仍 具 有 优 越 性， 如 美 国 的 网 络 通 信 公 司 即 通 过 其 宽 带IP 骨 干 网 提 供 国 际 语 音 业 务） 主 要 的VoIP 运 营 商 的 总 控HiPer 接 入 系 统 和eFusion 合 作 开 发 的 增 强VoIPSound Design 的SoundWare TOSNatural MicroSystems

33、 的Fusion 摩 托 罗 拉 的VIPRNuera 通 信 的Access+ 系 列Qwest 通 信 公 司 的 宏 容 量 光 纤 网 络NetSpeak 公 司 的WebPhoneNetPhone 的PBX 服 务 器VocalTec 的 因 特 网 电 话 和 电 话 网 关 服 务 器Vienna 系 统 公 司 的IP 电 话 解 决 方 案 朗 讯 科 技 的E 型 因 特 网 电 话 服 务 器 北 方 电 信 的Webtone实 时 流 协 议 实 时 流 协 议（RTSP） 在RFC2326 中 作 为 标 准 描 述。 专 用 于 控 制 具 备 实 时 属 性 的 数 据 的 发 送RTSP 提 供 一 个 扩 展 的 框 架 用 来 实 现 受 控 的、 按 需 分 配 的 实 时 数 据 传 送， 数 据 源 可 包 括 实 况 数 据 输 入 和 存 储 的 片 段。RTSP 可 以 控 制 多 数 据 发 送 会