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文档简介

华为eSpace统一通信解决方案V2.3基础知识议题综述企业语音系统常见概念语音系统部署组网和可靠性VoIP基础概念和协议视频基础概念VoIPQoS相关基础概念VoIP与IP网络注重效率、服务、成本和形象的企业都需要IPT&UCIPT&UC是干什么的?方便企业员工的内部语音通信专网内统一编号,方便记忆和呼叫更多的电话业务,如姓名显示、电话回叫等…方便客户联系企业总机的唯一性,方便记忆总机可以协助客户找到他想找的人…提升员工团队协作能力功能和组织匹配,如连选组、经理秘书电话、代答等语音会议、数据会议等工具…节约企业费用VoIP省长途节约培训费用经济路由控制计费…提升企业效率通信融入业务系统…支撑企业业务酒店生产调度…企业通信的发展综述第一台现代意义的PBX(PrivateBranchExchange或者称为PABX,PrivateAutomaticBranchExchange)诞生于上个世纪70年代中期,基本上和运营商的数字程控局用交换机诞生于同一时间,并且一直在持续地发展,经历了IPenablePBX、IPPBX一直到现在以SIP为核心的IPPBX,衍生出UnifiedCommunications,一直到现在UnifiedCommunications&Collaboration。开始商用成熟1970s1980s开始商用成熟19982008开始商用成熟20052015开始商用成熟20102020PBXIPTUCUCC/CEBP更高效的通信工具降低通信成本迎接IP时代,降低网络成本进一步降低通信费用更灵活的部署整合通信工具改变通信方式提升员工效率通信融入业务流程改变工作方式提升企业竞争力企业通信与运营商的通信服务有本质区别PBX关注的是用户体验、用户安全性、用户构建自己的专网的方便性、在有限性能的承载网上如何保证业务质量等因素,而对于运维以及计费的要求相对简单,要求轻量化,方便使用。PBX注重用户功能,目前主流品牌的PBX的业务可以多达数百个,这是运营商网络上只可以提供的区区数十个补充业务所无法比拟的;除了在电话业务方面的特点之外,其余包括:实现了企业内部通话的免费;可以方便的组建企业自己的广域语音专网,降低长途通信费用;语音专网用户可以自己掌控;可以方便的增加应用,如语音信箱、统一消息、语音调度、护士呼叫系统、酒店语音应用等;可以方便与异种系统之间互联,如连接广播、电控开关、告警系统、无线集群等;......企业语音通信自身的特点决定他是一个独立的市场,并且可以长期稳健的存在。企业通信终端的特殊性和重要性为了用户体验,企业的电话终端,从刚开始的多功能话机featurephone、到数字话机digitalphone,这时候企业语音终端的功能性达到大成,目前流行的IPphone除了少数特性是由IP本身的特点带来的之外,绝大多数功能都已经在数字话机时代达成。通过这些专用的企业终端,PBX之上的语音业务可以很方便的通过一两个按键就可以实现,不需要用户记忆很长很繁琐的功能访问码,使得这些终端在企业中获得广泛的欢迎,虽然这类终端的中档价格就达到100~200美元,但在欧美等发达市场中在企业的统治地位无法撼动,基本上没有普通模拟电话的地位。议题综述企业语音系统常见概念语音系统部署组网和可靠性VoIP的基础概念和协议VoIPQoS相关基础概念VoIP与IP网络电话交换发起呼叫寻址&接续接听呼叫程控时代就是将模拟变数字,人工变计算机;到了IP时代,就是TDM变分组,基本原理和结构没有本质变化。PBXSwitchCSwitchASwitchBTrunksTrunksTrunksPOTSHandsetPOTSHandsetPOTSHandsetPSTNISDNPRI/BRISS7SS7AnalogPSTN和PBXPSTN(PublicSwitchingTelephoneNetwork):即公用电话交换网,是由电信运营商经营的、向全社会开放的电话通信网。PBX(PrivateBrancheXchange):企业程控交换机从运营商的角度看,属于用户侧设备在TDM时代基于ISDN构建,在IP时代快速的从H.323过渡到SIP信号音信号音是用来表示电话交换系统在使用中的各种状态,目前随着硬件资源的扩大,系统内的信号音逐渐被更清晰的语音提示所代替,但是在TDM环境下,系统间的很多状态还是通过传统的信号音来体现,尤其在使用模拟中继AT0的时候。信号音类别含义信号频率拨号音摘机后受话器中便有一种“嗡--”的连续音,这种声音就是拨号音,它表示电话交换机已经做好了接续准备,允许用户拨号(450±25)HZ回铃音拨完被叫号,若听到“嘟--嘟--”的断续音(响1s,断4s),便是回铃音,表示被叫话机正在响铃,可静候接话。忙音当主叫用户在拨号过程中或拨完被叫电话号码后,若听到“嘟、嘟、嘟……”的短促音(响0.35s,断0.35s),这就是忙音,表示线路已经被占满或被叫电话机正在使用空号音当用户拨完号码后听到不等间隔断续信号音(重复3次0.1s响,0.1s断后,0.4s响0.4s断),这便是空号音,表示通知主叫用户所呼叫的被叫号码为空号或受限制的号码。(450±25)HZ催挂音如果用户听到连续信号音,响度变化为5级,由低级逐步升高,则是催挂音。通知久不挂机的用户迅速挂机。(950±25)HZDTMF双音多频双音多频信号(Dual-ToneMulti-Frequency,DTMF),电话系统中模拟电话机与语音交换机之间的一种用户信令,通常用于发送被叫号码。在使用双音多频信号之前,电话系统中使用一连串的断续脉冲来传送被叫号码,称为脉冲拨号。双音多频信号是贝尔实验室发明的,选择双音方式是由于它能够可靠地将拨号信息从语音中区分出来。一般情况下,声音信号很难造成对DTMF接收器的错误触发。1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz123A770Hz456B852Hz789C941Hz*0#DDTMF话机号盘频率编码图FSK移频键控移频键控,英文简称FSK(Frequency-shiftkeying),是数字通信中使用较早的一种调制方式,基本原理是利用载波的频率变化来传递数字信息。它的主要优点是:实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。来电显示的信息传输方式有2种:FSK和DTMF。FSK方式与DTMF方式相比有如下的优点:数据传输速率高,在规定时间内能传的字符数多;FSK方式支持ASCII字符集,而DTMF方式只支持数字及少数字符;目前采用FSK方式的国家和地区有:美国、中国、日本、英国、加拿大、比利时、西班牙、新加坡等;采用DTMF主要则是以瑞典为代表的一些欧洲国家等。SignalingSystemNo.7(SS7,7号信令)通讯设备之间任何实际应用信息的传送总是伴随着一些控制信息的传递,它们按照既定的通讯协议工作,将应用信息安全、可靠、高效地传送到目的地。这些信息在计算机网络中叫做协议控制信息,而在电信网中叫做信令(Signal或Signaling信令过程)。信令按其用途分为用户信令和局间信令两类。前者作用于用户终端设备(如电话机、PBX)和PSTN之间,后者作用于PSTN内部。SS7是运营商的局间信令,共路信令模式,现代通信网络智能化的基础。ITU-T定义SS7核心模块TelephoneUserPart(TUP)ISDNUserPart(ISUP)所以友商的PBX都没有SS7,在国内这是我们的控标点。R2信令和中国一号信令R2信令是一种随路信令。这种信令是将话路所需要的各种控制信号(如占用、应答、拆线、拨号等)由该话路本身或与之有固定联系的一条信令通路(信道)来传送,即用同一通路传送话间信息和与其相应的信令。中国一号信令系统是国际R2信令系统的一个子集,是国内PSTN网最早普遍使用的信令。在海外,墨西哥和巴西的R2是比较特殊的子集。在R2的时代是不分局间信令和用户侧信令的,所以主流PBX都是支持R2的。R2信令的含义简单,而且扩展性差,效率低,大容量性能不佳,所以PSTN领域被SS7全面取代。E1和T1E1和T1是一种物理线路上的数据传输规范,不是信令。E1系统主要应用于欧洲;T1系统主要应用在美国、加拿大、香港、台湾和日本(日本有些特殊,所以有厂家称之为J1)等地。相同点:采样频率8kHz、每编码字位数8bit、时隙位速率64kbit/s。不同点:E1

32个时隙,速率2.048Mbit/s;T1

24个时隙,速率1.544Mbit/s。作为语音应用时,E1采用13折线的A律编解码,T1采用15折线µ律编解码;接口:基于G.703标准的非平衡的75欧美同轴电缆以及平衡的120欧姆(通常就是一根标准五类以太网网线)2种接口。PRI/BRI接口PRI和BRI是用户侧信令,又称DSS1(DigitalSignalSystem1),ISDN时代的产物,TDM语音时代的终极版本,PSTN用于连接PBX或者终端设备。PRI/PRA(PrimaryRateInterface/Access基群速率接口)30B+D接口。BRI/BRA(BasicRateInterface/Access基本速率接口),2B+D接口,两种物理接口。S/T接口,4线,传输距离1.2km,目前一些国家提供的BRI中继接口就是这种类型;U接口,2线,传输距离5km,通过NT1设备转换为S/T接口。类型B通道(媒体,kbit/s)D通道(信令,kbit/s)BRA2B+D2B=2*64=128D=16PRA欧洲30B+D30B+D=30*64=1920D=64PRA北美23B+D23B+D=23*64=1472D=64QSIGQSIG

(D-channelsignalingprotocolatQreferencepointforPBXnetworking)是一种基于ISDNQ.931标准的国际标准化的PBX间直连协议,专门用于第三方PBX之间互联。支持的功能包括:基本呼叫、号码显示、姓名显示、转接、前转、call-back、留言提示、路由优化等。DPNSSDPNSS(DigitalPrivateNetworkSignalingSystem),即数字专用网信号系统,是一种在企业语音专网上使用的共路信号系统(CCS)。它是由英国电信公司BT研究开发的,发表在英国电信网规范(BTNRNO.188)上。古老的东西,甚至早于Q.931,已经完全被淘汰的技术。如果客户需要你支持这个协议,一种可能他是一个不学习的老家伙,一种可能是他不想你来参与这个项目。FXO和FXSFXO即ForeignExchangeOffice,外部交换局。或称为AnalogTrunks模拟中继,简单的理解它是PBX交换机上用来同公共电话网相连的接口,将PBX模拟成一个模拟话机和运营商网络进行交互,所以这种连接方式必须通过人工或自动总机才能联系到分机。FXS即ForeignExchangeStation,外部交换站。

FXS(或称为POTS口)是PBX上用来连接模拟电话机用的接口。该接口提供连接电话机的插口、驱动的电源,和传送拨号音。FXOFXSPSTNPBX传真传真是将文字、图表、相片等记录在纸面上的静止图像,通过扫描和光电变换,变成电信号,在接收端通过一系列逆变换过程,获得与发送原稿相似记录副本的通信方式,称为传真。传真目前可以通过传真服务器模拟传统传真机,可以将传真象电子邮件一样处理。传真在很多国家具备法律效力,因此传真短时间内不会消失。FaxoverIP:T.38(ProceduresforReal-TimeGroup3FacsimileCommunicationOverIPNetworks)协议规定了在计算机网络(IP网络)实时收发传真的数据通讯过程,包括在IP网络、公共电话交换网(PSTN)或综合业务数字网(ISDN)中的数据传输方式。拨号规则或编号计划DialPlan对于语音专网而言,拨号规则是一个非常简单但是非常重要的因素。拨号规则包含几个要素:专网内电话号码规则,需要注意:统一的、简单、有规律、方便记忆静态的示例:路由访问码+(区域码)+分机号反面案例:华为语音专网的拨号规则华为内部IP电话使用说明ABC分机:1xxx、2xxx地点前缀:810分机:1xxx、3xxx地点前缀:821分机:2xxx、6xxx地点前缀:820PSTNPSTNXX单位全国专网编号计划建立本地网概念,原则:大型节点单独为一本地网;小型节点根据网络中的位置、隶属关系、连接情况,多个节点合并为一本地网;各本地网号码分配原则:“0”内部分机拨叫本地总机;“1”特殊服务号码:如114、112、110、119等;“9”专网访问码;“8”本地市话访问码;“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”为内部分机字头。专网电话分机号码统一为5位;地区码为2位;本地网分机之间相互拨打为5位直拨;不同节点之间电话呼叫为“9”+地区访问码(两位)+分机号码(五位),

则专网长途直拨为9N1N2X1X2X3X4X5,共8位;预定部分特殊岗位分机号码,如特定调度用户号码等。序号使用单位地区码分机号一总局部分1XX总局102BCDE2XX局新办公楼103BCDE3XX总局XX局104BCDE二XX局1XXX105BCDE2XXX中心106BCDE3XXX站112BCDE4XXX中心122BCDE5XXX站132BCDE6XXX中心142BCDE统一消息UMS:语音信箱VM&传真信箱信箱功能经历了从语音信箱(VoiceMail)到统一消息(UnifiedMessageSystem)两个发展阶段;UMS包含了VM和传真信箱功能,并和email进行了用户界面整合。设备中,通常小容量系统采用内置的语音信箱,大容量或者统一消息系统基本都是基于通用服务器的版本,对应U1900系列就是内置的VM和OEM的UMS。业界都是采用用户数许可,而我司采用了并发通道许可,在大容量时对客户非常有利。PBX的常用配套设备,在西方国家企业员工普遍具有这个使用习惯,当年的北电的PBX的语音信箱的配套率大约是80%。语音信箱在酒店有特殊要求,是高档次酒店的必配设备。企业级的UMS和VM一般由PBX厂家提供,独立的传真信箱使用场景比较少,因此都是专业公司的产品。典型的语音信箱系统功能通常自动总机AA功能都是由VM兼任的,我司是独立的,因此在国内要求提供原厂AA能力是一个小控标点。VM通常只有电话一个界面,但是UMS至少会有电话和电脑两个用户界面。UMS和VM都需要提供留言灯能力,注意:我司的模拟用户是采用FSK点灯方式,另外一种是高压点灯。PBX计费软件所有PBX厂商都没有计费软件,或者只在有限地区内销售。由于企业的计费主要目的就是进行费用管控,常用功能就是按照个人和部门的周期性费用统计,不涉及经营,因此功能非常简单,标准化高,价格非常便宜,因此除中国区外建议由当地代理商自行处理。计费帐务系统通常分为以下三个系统模块:数据采集加载模块计费与帐务模块统计与用户资料管理模块数字话机和IP话机的区别数字话机IP话机物理连接电话双绞线以太网线供电集中供电以太网供电(PoE)或者本地供电传输协议2B+DIPIPT业务全面全面+宽带业务无充满想象力传输距离最大1200米IP网络可达之处断电逃生不支持不支持移机麻烦简单分机携带少量支持支持兼容性厂家自产,没有兼容性基本业务具备广泛兼容性硬件规格由于停止发展所以硬件配置比较低,如屏幕、蓝牙支持等与时俱进单纯在外形上是没有明显区别的,例如同样外观的话机可能有数字话机、H.323和SIP三个版本。议题综述企业语音系统常见概念语音系统部署组网和可靠性VoIP基础概念和协议视频基础概念VoIPQoS相关基础概念VoIP与IP网络传统TDMPBX(数字程控交换机)线路是传统TDM交换机在投资和维护方面的主要弱点;线路的安全可靠性也比较差,如雷击等;模拟话机的好处就是集中供电以及可以并机。数字中继E1/T1/BRISS7/R2/PRI模拟中继FXO机房总配线架MDF程控交换机楼层&楼宇配线架PSTN用户电缆大对数电话双绞线电缆电话双绞线模拟电话线的传输距离PBX的FXS模拟电话端口的中国标准:用户馈电:48V用户馈电电流:>18mA,这个决定了可以并几个电话,我司为25~32mA环路电阻:<1K欧姆,(一般最大不超过1500欧),这个决定了可以传输多远绝缘电阻:R>20K欧姆线间电容<0.5uf中国电缆标准:0.32mm芯1000米环路阻抗小于等于472欧,按1对线计算。(最常用)0.4mm芯1000米环路阻抗小于等于269欧,按1对线计算。0.5mm芯1000米环路阻抗小于等于190欧,按1对线计算。0.6mm芯1000米环路阻抗小于等于132欧,按1对线计算。0.8mm芯1000米环路阻抗小于等于73.6欧,按1对线计算。(矿用较多)所以:一般市内铜芯电话线常用0.3-0.4mm,传输距离只有3km-4KM左右一般市内铜芯电话线线径0.5mm的可传输6-7km,一般矿用通讯电缆0.8mm的12km左右。IPPBX的模拟用户接入通过IAD,即使接入模拟用户也可以很好的改善线路上的困境。数字中继E1/T1/BRISS7/R2/PRI模拟中继FXO机房总配线架MDFIPPBX楼层&楼宇配线架PSTN用户电缆大对数电话双绞线电缆电话双绞线IADIPPBX的IP用户接入IP话机需要Switch提供PoE供电能力,或者本地供电;IP话机不能并机。数字中继E1/T1/BRISS7/R2/PRI模拟中继FXOSwitchIPPBX楼层&楼宇SwitchPSTNIP网络综合布线PBX/IPPBX的常见中继类型数字中继SS7,华为独家支持,连接PSTN;R2(在中国叫中国一号),连接PSTN;PRI(通常协议为EuroISDN),连接PSTN或第三方PBX;QSIG,连接第三方PBX;BRI,连接PSTN,常用于小容量局点或大容量局点的备份中继;我司E1支持SS7、R2、PRI和QSIG;T1支持PRI和QSIG。模拟中继模拟市话中继AT0或FXO,连接PSTN,常用于小容量局点或大容量局点的备份中继;E&M,已经很少用了,一般用于连接特殊设备,如无线电台、广播、早期卫星地面站等,有贝尔I、II、III、IV和V五种接口,常用的是I、II和V三种。我司通过OEM外置网关支持。组网一:通过PSTN呼叫是否需要组建企业语音专网取决于:专网内呼叫量业务需要资金PSTNPSTNPSTN组网二:分布式PBX对等组网选择分布式PBX组网及中继方式取决于:PBX能力专线类型和质量政策法规语音质量要求企业IT策略PSTNPSTNPSTN数字中继H.323中继SIP中继组网三:集中式PBX组网选择集中式PBX组网取决于:PBX能力IP网络质量政策法规企业IT策略PSTNPSTNPSTNSIP协议H.248协议核心节点远端节点本地再生远端节点可靠性方式一:双主控板卡专用硬件类型的PBX经常采用的可靠性保证方式;在IP化、软件化的潮流下,在主流的IP语音厂商的新发布产品里已经很少看到这种可靠性方式;这样方式对于单机而言仍然是可靠性最高的和最短主备切换时间的;华为U1980/U1981支持双主控板卡。2个电源模块主控板AvayaS8800通信服务器AvayaG650媒体网关可靠性方式二:双通信服务器在面对Avaya、Cisco等竞争下,经常遇到此类需求。这类方案是PBX纯软化的必经之路,这种方式对两台服务器之间的IP连接的带宽、时延、丢包率有很高要求。这种方案在IPT端到端软件化并支持虚拟化部署之前,和传统的专用硬件方案相比并没有明显的优势。U1900系列网关可以视为专用硬件版的通信服务器。可靠性方式三:异地容灾异地容灾的关键点在于:IP网络物理链路节点间IP网络质量运营商网络是否配合Avaya、Cisco仅支持IPT异地容灾;华为UC2.2仅支持IPT异地容灾,但是华为UC2.3将同时支持UC应用异地容灾。PSTNPSTNPSTN主节点远端节点本地再生远端节点灾备节点中继网关可靠性:本地再生(本地自存活)集中VoIP组网的可靠性必要要求核心节点和远端节点之间需要有心跳检测;数据同步;新的路由策略。本地再生的层次:可以通信;使用习惯不变;业务不丢PSTN核心节点远端节点本地再生可靠性:断电逃生当PBX系统掉电时,可以将FXO和FXS口直接连接,保证系统还可以对外联系。U1900系列网关使用的OSU板,具备12端口FXS和12端口FXO,内置断电逃生能力,1:1对应。友商不具备这个内置能力,是通过外部上增加一个外置小模块来实现这个功能。PSTNFXOFXSMTBF、MTTR、MTTFMTBF(MeanTimeBetweenFailure,即平均无故障工作时间)指从新的产品在规定的工作环境条件下开始工作到出现第一个故障的时间的平均值。MTBF越长表示可靠性越高正确工作能力越强。MTTR(MeanTimeToRepair,即平均修复时间)指可修复产品的平均修复时间,就是从出现故障到修复中间的这段时间。MTTR越短表示易恢复性越好。严格意义的MTTR也必须包含获得配件的时间,维修团队的响应时间,记录所有任务的时间,还有将设备重新投入使用的时间。MTTF(MeanTimeToFailure,即平均失效时间)指系统平均能够正常运行多长时间,才发生一次故障。系统的可靠性越高,平均无故障时间越长。议题综述企业语音系统常见概念语音系统部署组网和可靠性VoIP的基础概念和协议视频基础概念VoIPQoS相关基础概念VoIP与IP网络企业VoIP的两个发展阶段第一阶段始于上世纪90年代后期主流是H.323解决了长途电话费用问题解决了出差用户的语音需要(基于PC)主要设备形态是IP-enablePBX初步显示了IP终端相对于TDM终端的优势第二阶段始于2005年左右主流是SIP提供除语音之外更多的通信方式注重通信应用对于业务的支撑主要设备形态为IPPBX,并向纯软、虚拟化方向转变IP话机成为企业终端的主流,并进一步智能化价值建立时间IP通信应用IP通信架构将来IP价值的建立将基于业务处理生产力和区别。对IP价值建立的关注放在减少成本运行和资产效率改进上。VoIP的主要标准:H.323和SIPH.323是国际电信联盟ITU用于音频、视频和在数据包(IP)网络上共享数据的总括标准,初始用于多媒体会议,后被IP电话借用并进行了扩展。典型的电信特征,兼顾了运营商网络从TDM到IP的通信发展提供一个集中的处理和管理的工作模式

SIP(SessionInitiationProtocol,会话起始协议)是IETF(互联网工程任务组)制定的多媒体信号协议具有简单、模块化、扩展性好和Internet应用关系紧密的特点。将网络设备的复杂性向网络边缘推出发点就是利用现有Internet构建VoIP电话网络H.323和SIP协议的共同点:用于在IP网络上提供多媒体服务的。在IP网络上运行,使用TCP和UDP会话发出信号并且使用RTP(实时协议)传输语音/视频流。不产生新的编码/解码方式,利用现有的其它协议(如G.711和G.729)。一般都是利用一台服务器作为建立会话的中间人。在H.323VoIP网络中,网守(gatekeeper)是关键,提供地址翻译、带宽控制、许可控制与区域管理功能。采用SIP协议,一个代理服务器能够处理和发送用户代理的请求,直接与其它用户代理建立会话,或者通过网关呼叫传统的PSTN成员。H.323与SIP的区别SIP的一个重要特点是它不定义要建立的会话的类型,而只定义应该如何管理会话。有了这种灵活性,也就意味着SIP可以用于众多应用和服务中,包括交互式游戏、音乐和视频点播以及语音、视频和Web会议。SIP设计上就为分布式的呼叫模型,具有分布式的组播功能,其组播功能不仅便于会议控制,而且简化了用户定位、群组邀请等,并且能节约带宽。H.323不支持组播。SIP的优点:容易理解:SIP是文本的,H.323是ASN.1格式比较简单:SIP是奔放的互联网人定义的,H.323是严谨的电信人定义的扩充性好:SIP有很多地方可以用户自定义,H.323严谨扩展性好:SIP支持多域搜索效率好:SIP建立一个呼叫流程比H.323简单构建一个音视频环境成本比较低SIP的缺点:扩充性太好了,所以标准性欠佳越简单越流行H.248H.248协议是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。在分离网关体系中(既我们的集中式PBX组网),H.248协议用作MGC(MediaGatewayController,即媒体网关控制器,就是核心节点的U19XX网关或USM)与MG(MediaGateway,即分支节点的U19XX网关)之间的通信。实现了MGC(或MSCServer)在呼叫处理过程中控制MG中各类静态及动态资源(IP/TDM/DSP/信号音/会场)的能力,该接口还提供了独立于呼叫的MG状态维护与管理能力(可以做网管了)。MGCP媒体网关控制协议MGCP:MediaGatewayControlProtocolMGCP采用的是呼叫控制结构,这里的“智能”呼叫控制处于网关外部,并由呼叫代理控制。MGCP设定呼叫代理之间采用同步方式发送连续命令和响应给在它们控制下的网关,但其并没有为同步呼叫代理设置专门的机制。基本上,MGCP是一种主从协议,由网关去执行由呼叫代理发送的命令。H.248和MGCP是同一类标准协议,但是H.248比MGCP更简单、更快、更安全、更灵活,因此前景更加广泛。H.248和MGCP都可以应用于SIP或H.323网络中。数字化的基础:PCM语音编码PCM脉冲编码调制是PulseCodeModulation的缩写。主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样,使其离散化,同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化,同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。编码过程抽样(Sampling)量化(quantizing)编码(Coding)传统上的语音编码就是采用8K的抽样频率和用8bit对量化的数值进行编码,编码过程中采用A律或者µ律,最后形成64K的语音编码。常用语音压缩编解码G.711A/µ,64kbpsG.729ab,8kbps,语音质量接近G.711G.723,双码率5.3k/6.3kbit/s,语音质量较差我司有专利风险,一般不宣传iLBC(internetlowbitratescodec)在丢包时具有的强大的健壮性,以13.3kbps(每帧30毫秒)和15.2kbps(每帧20毫秒)速度运行。大部分标准的低位速率编解码,如G.723.1和G.729,仅对300~3400Hz的频率范围进行编码。在这个频率范围里,用G.711编解码所达到的语音质量,就是传统PSTN网络进行语音通话的效果。iLBC充分利用了0~4000Hz的频率带宽进行编码,拥有超清晰的语音质量。G.722(48/56/64kbps)、G.722.1(24/32kbps)、G.722.2(AMR-WB,16kbps),16KHz采样率,带宽为7000Hz的宽带编码器,可增加话音的可懂度,使与会者长期收听不感到疲劳。AAC-LD,全带语音,最高48KHz采样率,支持双声道,48~64kbps,优于G.722。选择编码器依赖的因素:设备能力、带宽、音质要求。编解码的带宽计算IP语音包长度

=有效载荷+RTP头+UDP头+IP头+Ethernet头+帧间隔

=有效载荷+(12+8+20+26+12)*8bit

=有效载荷+624bit语音编码后的带宽是有效载荷的带宽,不是在IP网络中的实际占用带宽;带宽=包长度×每秒包数=每秒的比特数+624/打包周期对于G.711,64kbps,20ms打包:带宽=64k+624/0.02=94.5kbps对于G.729,8kbps,20ms打包:带宽=8k+624/0.02=38.5kbps对于G.723.1,5.3KBps,30ms打包:带宽=5.3k+624/0.03=25.6kbps对于G.723.1,6.3KBps,30ms打包:带宽=6.3k+624/0.03=26.6kbps通常为了保证质量,还会建议客户在带宽上留有20%的余量来保证语音质量;OPUSOpus编码器是一个有损声音编码的格式,由IETF进来开发,适用于网络上的实时声音传输。在当今的有损音频格式争夺上,AAC格式很受欢迎,而在Opus格式诞生后,低码率下Opus完胜曾经优势明显的HEAAC,中码率就已经可以媲敌码率高出30%左右的AAC格式,而高码率下更接近原始音频,未来前景光明。6kb/秒到510kb/s的比特率采样率从8kHz(窄带)到48kHz(全频)帧大小从2.5毫秒到60毫秒支持恒定比特率(CBR)和可变比特率(VBR)从窄带到全频段的音频带宽支持语音和音乐支持单声道和立体声支持多达255个频道(多数据流的帧)可动态调节比特率,音频带宽和帧大小良好的鲁棒性丢失率和数据包丢失隐藏(PLC)浮点和定点实现在使能NetATE的下,会根据网络情况调整打包时长、码率等参数,这时打包时长是自动调整的(仅针对Opus)。所以OPUS的带宽是不定的。议题综述企业语音系统常见概念语音系统部署组网和可靠性VoIP的基础概念和协议视频基础概念VoIPQoS相关基础概念VoIP与IP网络视频编码国际标准MPEG:国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC关于关于活动图像的编码标准MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4ITU-T:国际电信联盟关于电视电话/会议电视的视频编码标准H.261,H.263ISO和ITU-T联合制定的H.264/AVC(MPEG-4Part10)H.263(过去)H.263是由ITU-T制定的视频会议用的低码率视频编码标准,属于视频编解码器。H.263最初设计为基于H.324的系统进行传输(即基于公共交换电话网和其它基于电路交换的网络进行视频会议和视频电话)。后来发现H.263也可以成功的应用与H.323(基于RTP/IP网络的视频会议系统),H.320(基于综合业务数字网的视频会议系统),RTSP(流式媒体传输系统)和SIP(基于因特网的视频会议)。H.263标准在低码率下能够提供比H.261(为ISDN设计的)更好的图像效果,两者的区别有:H.263的运动补偿使用半像素精度,而H.261则用全像素精度和环路滤波;数据流层次结构的某些部分在H.263中是可选的,使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力;H.263包含四个可协商的选项以改善性能;H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码;采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法;H.263支持5种分辨率,即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外,还支持SQCIF、4CIF和16CIF,SQCIF相当于QCIF一半的分辨率,而4CIF和16CIF分别为CIF的4倍和16倍。数字视频格式:4CIF/CIF/QCIF/SQCIFOVGA、720p、1080pQVGA即QuarterVGA,顾名思义即VGA的四分之一尺寸,亦即在液晶屏幕(LCD)上输出的分辨率是240×320像素,多用于手持/移动设备。720p是一种在逐行扫描下达到1280×720的分辨率的显示格式。1080p是一种在逐行扫描下达到1920×1080的分辨率的显示格式。帧率通常为60Hz,可标示在p后面,如1080p60,意思是60Hz。并非HDMI就一定有1080p的输出,画面不一定要能支持1920×1080才能算是1080p输出,只要水平扫描线超过1080条就能称之为1080p,水平像素点并没有严格的规范,FullHD才是规范垂直与水平扫描像素的标准,1080p仅规范垂直像素点(等同水平扫描线)。H.264(现在)在H.263之后,ITU-T(在与MPEG的合作下)的下一代视频编解码器是H.264,或者叫AVC以及MPEG-4第10部分。H.264创造性了多参考帧、多块类型、整数变换、帧内预测等新的压缩技术,使用了更精细的分象素运动矢量(1/4、1/8)和新一代的环路滤波器,使得压缩性能大大提高,系统更加完善。和H.263+和MPEG-4SP相比最多可节省50%的码率,使存储容量大大降低;H.264在不同分辨率、不同码率下都能提供较高的视频质量;采用简洁的设计方式,简单的语法描述,避免过多的选项和配置,尽量利用现有的编码模块;可以简便地和G.729等低比特率语音压缩组成一个完整的系统;低时延:对不同的业务灵活的采用相应的时延限制;加强对误码和丢包的处理,增强解码器的差错恢复能力;提高网络适应性,采用“网络友好(NetworkFriendliness)”的结构和语法,以适应IP网络、移动网络和应用。H.265(未来)H.265全称为高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding),华为有众多核心专利,是主导者。H.265旨在在有限带宽下传输更高质量的网络视频,仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。在相同的图象质量下,相比于H.264,通过H.265编码的视频大小将减少大约39-44%。在码率减少51-74%的情况下,H.265编码视频的质量还能与H.264编码视频近似甚至更好,其本质上说是比预期的信噪比(PSNR)要好。H.265标准也同时支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频。H.263可以2~4Mbps的传输速度实现标准清晰度广播级数字电视(符合CCIR601、CCIR656标准要求的720*576);而H.264由于算法优化,可以低于2Mbps的速度实现标清数字图像传送;H.264HighProfile可实现低于1.5Mbps的传输带宽下,实现1080p全高清视频传输。议题综述企业语音系统常见概念语音系统部署组网和可靠性VoIP的基础概念和协议视频基础概念VoIPQoS相关基础概念VoIP与IP网络语音质量级别MOS分值用户体验优5.0非常好,听得很清楚,无失真感,无延迟感良4.0稍差,听得清楚,延迟小,有点杂音中3.0还可以,听不太清楚,有一定延迟,有杂音,有失真差2.0勉强,听不太清楚,有较大杂音或断续,失真严重劣1.0极差,静音或完全听不清楚,杂音很大语音质量评价方法:MOS(MeanOpinionScore)测试影响VoIP语音质量的主要因素从这里大家可以理解一下,为什么厂商都不承诺在3/4G、Wi-Fi以及Internet上的VoIP语音质量?提升语音质量的常见方法:丢包补偿(PLC)动态抖动缓存(DJB)自动回声消除(AEC)自动背景噪声抑制(ANS)自动静音压缩(ASC)静音检测(VAD)舒适背景噪音(CNG)自动增益调整(AGC)人与语音延时的感受范围(毫秒)说明0-150对于多数用户及应用而言可接受。150-400在一定条件下可接受。400之上不可接受。注意:这是端到端的延时,考虑其他因素,如编解码、缓存等环节,网络上的延迟应该控制在200ms之内。ITU在G.114中定义:范围(毫秒)说明0-100对大多数人而言无感知。100-300轻微受影响。300之上明显感知。人的实际感受:丢包补偿PacketLossCompensationVoIP是在IP网络上使用UDP进行语音数据的传输,IP网络上不可避免的会出现丢包。为避免包丢失带来的影响,采用丢包补偿算法,根据前后语音信息的相关性,在解码时重构出丢失的帧,较好地保证接收语音的音质效果。丢多了也算不出来,语音业务对丢包不敏感。PacketlossdetectorFrameestimator1or0FramebufferMissingframeRestoredframe49685framecountFeaturevectorstreamfromnetworkTorecognizer动态抖动缓存DynamicJitterBufferJitterBuffer是指网关的RTP媒体接受部分安排一定数量的缓冲区,并进行相应RTP媒体包的排序,去包算法工作,主要是用来缓解网络抖动给语音带来的影响。所谓动态即可以在网络无抖动情况下不启用缓冲,网络抖动大的情况下,加大缓冲的深度。缓冲一定是以牺牲一定的网络时延为代价的,时延越大,对抖动的过滤越好。对于算法优秀的动态JitterBuffer,可以实现在延时及抖动中找平衡,同时应用优秀的排队及及时丢包处理以得到更加完美的互联网语音质量。IPNetwork20ms20msCBA503010RTP时间戳每帧间隔20msJitterBuffer20ms23msCBA503010RTP时间戳每帧间隔20msIPusers20ms20msCBA503010RTP时间戳每帧间隔20msMGPBX回声消除EchoCancellation回声表示说话者的声音,经过网络设备后,环回到己方。回声能为人感觉处理需要两个条件,其一为强度,其二为时延,当汇报时延超过25ms,回声可以被人感觉处理。在通话过程中,由于设备的原因,讲话方的语音通过某种途径又返回到讲话方的听筒中。这种返回的声音就叫做“回波”,回波会使讲话方感到不适,影响通话质量,所以,应当尽可能的消除回波。正常语音呼叫带回声的语音呼叫背景噪声抑制AutomaticNoiseSuppressor环境噪音污染使许多语音处理系统的性能急剧下降,消除背景噪音,是为了改善语音质量,使听者乐于接受,不感觉到疲劳。ANS就是要在带噪语音信号中估计出原始的语音信号,并且保证估计语音信号尽可能接近原始的语音信号。实际是经过滤波,把噪声滤掉。背景噪声被抑制了静音压缩SilenceCompression静音压缩,即在不说话时不发包,从而节省大量网络带宽。实现静音压缩有两个关键技术:VAD(静音检测):判断话音信号能量,当低于一定门限时就认为时静默状态。CNG(舒适噪音生成):静默状态不发包导致通话中听者会因为听不到对方任何动静而感到不舒服,甚至认为对方已经挂机。CNG就是在对方不说话的时候,给听者采用某种方式重构舒适的背景音。Hi,Jack,thisisSarah.Hi,Sarah.Howareyou?SilenceSilence一次通话中,说话的时间和听对方说话的时间大体上各占50%,即使说话也有停顿间隙约10%,这样话音活动度大约只有40%。静音检测VAD和舒适噪声生成CNGVAD(VoiceActivityDetection)为静音检测又称为活动语音检测,即判断话音信号能量,当低于一定门限时就认为时静默状态。实现VAD有两个技术难点:如何在噪音大的环境下检测静音。剪音问题,从静默到说话之间,需要一段时间和门限来判断,此时开始说话的微弱话音就会被丢弃,这个时候静默和话音突发之间需要一个平滑过渡。通常,背景噪声和语音信号一起传输,当没有语音时,就不被传输,这就导致背景噪声的不连续,使听的人感觉不舒服,在强背景噪声的情况下这种感觉尤为明显,最坏的情况是语音难以理解,甚至认为对方已经挂机。CNG(ComfortNoiseGenerator),就是在对方不说话的时候,给听者采用某种方式重构舒适的背景音。VAD如果检测到话音,则以正常的编码发送出去;如果检测到静音,则通过SID(静音指示)通知对方,或者干脆不发包。CNG根据SID来重构舒适的背景音的时候,必须保持解码器和编码器之间的同步,有音段和无音段的平滑过渡。自动增益调整Autom

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