接入产品语音业务实现原理课件

接入网语音业务实现原理接入网产品导入部前言

目前接入网设备中包括UA5000，MA5600TMSAN和MDU等均可以实现语音业务，具体实现方式支持传统V5语音，H248，MGCP，SIP等，各个产品的语言业务在内部实现时即存在差异，也有很多相似点。Page2学习完本课程，您将会：了解语音业务的组网应用掌握语音业务的呼叫流程理解语音业务的实现原理目标Page3NGN体系架构接入网语音产品就是MGPage5POTSModemVOICE、FAX、MODEMTwistedpairFaxMGLEV5.1/V5.2H.248/MGCPFE/GEH.248/MGCPSoftSwitchIPnetworkE1IUAIUA支持V5上行的产品：UA5000不支持V5上行的产品：MA5600T/MA5606T/MA5620E/MA5620GPage6POTS2B+DTerminal2B+DISDNBRIMGLEV5.1/V5.2TANT1ISDNrouterH.248/MGCPFE/GEH.248/MGCPSoftSwitchIPnetworkE1IUAIUA支持BRI接入的产品：UA5000/MA5600T不支持BRI接入的产品：MA5606T/MA5620E/MA5620GPage7第1章语音业务概览第2章系统结构第3章语音业务实现原理第4章语音业务呼叫流程第5章语音维护特性介绍内容介绍Page9软件结构逻辑图Page10硬件逻辑框图（以MA5600T为例）POTS接入ISDNBRA接入ISDNPRA接入业务接口模块GE/FEEPONGPON上行接口模块E1业务转发模块业务控制模块Page11第3章语音业务实现原理第1节VOIP中的媒体流和信令流第2节VOIP中的关键技术内容介绍Page13媒体流和信令流设备外流向PSTN分组核心网Soft-phoneUMGMA5600T（MSAN）UA5000（MSAN）E-phoneSoftswitchRouterSoftswitchRouterMA5680T（OLT）MA5620E/MA5620G（ONU）信令流媒体流Page14媒体流和信令流设备内流向POTS接入ISDNBRA接入ISDNPRA接入业务接口模块GE/FEEPONGPON上行接口模块E1业务转发模块业务控制模块信令流媒体流Page15VoIP关键技术VoIP关键技术HDJUROK;UPO’XCGDSZGJHFKLHL信令技术实时传输技术网络传输技术QOS技术媒体技术传统的IP网络主要是用来传输数据业务，采用的是尽力而为的、无连接的技术，因此没有服务质量保证，存在分组丢失、失序到达和时延抖动等情况。数据业务对此要求不高，但话音属于实时业务，对时序、时延等有严格的要求。因此必须采取特殊措施来保障一定的业务质量。Page17信令技术

信令技术保证电话呼叫的顺利实现，目前被广泛接受的VOIP控制信令体系包括：H.323系列MGCP

H.248/MegacoSIPPage18RTP/RTCPRTP报文格式：RTCP报文格式：RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)：实时传输控制协议RTCP采用和数据分组同样的分配传送机制向RTP会话中的所有与会者周期性地发送控制包。从而提供数据传送QoS的监测手段。RTCP包一般占带宽的5%；RTCP协议提供的QOS参数包括:环路时延,丢包率,抖动等;RTP端口一般为偶数，RTCP端口为紧挨着的奇数；RTP(Real-timeTransportProtocol)：实时传输协议RTP协议为音频、视频等实时数据提供端到端的传送服务，可以向接收端点传送恢复实时信号必需的定时和顺序信息。Page19语音通信协议Page21媒体处理技术JBCODECVAD/CNGPLCEC媒体处理技术编码技术静音检测/舒适噪音丢包补偿回声取消JutterBufferPage22CODEC（编码）编解码性能因素：比特率语音质量复杂度时延一般来说，编码的比特率越低，算法的复杂度就越高，编码的处理时延也会越长，并降低语音质量。在实际的应用过程中，用户真正关心的并不是算法的原理以及所采用的具体技术，而是各种算法的使用特点Page23PLC（丢包补偿）PLC：PacketLossConcealment丢包补偿应用：当网络出现丢包时，根据语音信号的时域相关性，通过前几帧的数据恢复丢失帧的信息，达到平滑补偿的作用；丢包补偿对语音有好处，据测试，5％的随机丢包对语音几乎没有多大影响，在20％的随机丢包情况下，语音质量还可以接受。Page25EC（回声抵消）电学回声主要是电话网络上的二四线转换器（在用户板上）引入的，由于二四线转换器两侧的阻抗不匹配，导致部分能量返回，引起回声。声学回声是由于话机听筒中的声音又直接送至了话筒中所导致。使用话机的免提功能时，这种现象更为明显。回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰，保证通话质量。这点在时延相对较大的IP分组网络中尤为重要。Page26保证NGN语音质量常用技术VOIP本身提供的技术冗余，丢包补偿，FFC2198，adaptive/FixedJitter,EC,选择合适的编解码提高音源质量自动增益调整&背景噪声抑制（接收端）合理的规划网络规划独立的NGN网络或者独立的VPN；信令和媒体分离设计给语音规划合理的TOS/DSCP;合理的规划和定义每个网元的时延和抖动；Page29第1章语音业务概览第2章系统结构第3章语音业务实现原理第4章语音业务呼叫流程第5章语音维护特性介绍内容介绍Page30第4章语音业务呼叫流程第1节常见业务流程第2节FAX、MODEM流程第3节其他特色业务流程内容介绍Page31SLIC+CODECCPUCPUDSPSLIC+CODEC摘机DSP摘机摘机正常极性拨号音+数图第一个号码停拨号音最后一个号码号码上报振铃振铃远端回铃音回铃音摘机摘机摘机停远端回铃音DSP停振铃RTP（回铃音）RTP反极性反极性反极性拨号音呼叫建立流程MGMG振铃Page32SLIC+CODECCPUCPUSLIC+CODECDSP忙音+正常极性忙音挂机挂机挂机挂机DSP释放资源释放资源挂机DSP正常极性释放资源呼叫释放流程RTPDSPDSPMGMGMGC正常极性Page33SLIC+CODECCPUCPUDSPSLIC+CODEC摘机DSP摘机摘机正常极性拨号音+数图拨号音第一个号码停拨号音最后一个号码号码上报振铃振铃振铃脉冲收号DSP最后一个号码第一个号码MGMGMGCPage34SLIC+CODECCPUCPUSLIC+CODEC摘机DSP摘机摘机正常极性拨号音+数图第一个号码停拨号音最后一个号码号码上报振铃振铃振铃回铃音拨号音本端回铃音流程回铃音回铃音MGMGMGCPage35CPUDSPSLIC+CODEC振铃来电显信息初始振铃初始振铃挂机态主叫号码显示流程来电显信息FSK持续振铃持续振铃DSP振铃来电显信息来电显信息DTMF持续振铃持续振铃数据传送方式：1、FSK：移频键控方式（美国、加拿大、比利时、英国、西班牙、日本、新加坡和中国等）FSK两种标准：（1）BellCoreFSK（美规，在响铃的一、二声之间显示来电）（2）ETSIFSK（欧规，振铃后显示来电）FSK格式：(a)SDMF（可以显示日期、时间、号码）(b)MDMF（可以显示日期、时间、号码、姓名等），可以显示P(限制主叫号码显示)、O(由于跨网络而无法获取号码)2、DTMF：双音多频传送方式（欧洲以瑞典为代表）DTMF是在响铃前显示来电只显示电话号码日期、时间、号码等信息由MGC通过H.248/MGCP信令下发到MG），而对于SIP，代理服务器目前只能下发号码，日期和时间采用的是MG本地信息MGMGCFSK制式DTMF制式Page36CPUDSPSLIC+CODEC呼叫等待音来电显信息占用占用摘机态主叫号码显示流程来电显信息FSK证实证实DSP呼叫等待音来电显信息占用占用来电显信息DTMF证实证实主叫号码显示相关的配置包括：（1）主叫号码显示使用的制式（FSK/DTMF）（2）使用的标准（ITU/ETSI）（3）FSK格式（SDMF/MDMF）（4）数据传输时机（振铃前/振铃后）无法显示来电

原因:1.用户没有申请主叫号码显示功能（开通来电显功能）2.话机不支持主叫号码显示（更换为支持来电显功能的话机）

3.格式不符（更改配置为相应的主叫号码显示制式或者标准）4.设备故障（更换单板或者设备）5.话机故障（更换话机）MGMGCFSK制式DTMF制式Page37SLIC+CODECCPUCPUDSPSLIC+CODECDSP振铃振铃振铃远端回铃音回铃音摘机摘机摘机停远端回铃音DSP停振铃RTP(回铃音)RTP反极性反极性反极性反极计费流程忙音+正常极性忙音挂机挂机挂机挂机挂机正常极性DSPMGMGMGC忙音+正常极性Page38SLIC+CODECCPUCPUDSPSLIC+CODECDSP振铃振铃振铃远端回铃音回铃音摘机摘机摘机停远端回铃音DSP停振铃RTP(回铃音)RTPKCKCKCKC计费流程忙音忙音挂机挂机挂机DSP停止KC停止KCKCKCKCMGMGMGCPage39SLIC+CODECCPUCPUDSPDSP请拨输入号码，按#号健结束RTP(语音提示)DTMF号码通过带外信令传送DSP检测出媒体流中的DTMF号码后，把收到的号码通过信令送给MGC，同时擦除RTP流中的DTMF号码（如果不擦除则可能导致重号）,MGC通过信令把号码信息送给对端设备，对端可以根据需要确定是否把号码还原成DTMF信号送给最终用户。号码号码号码MGMGCPBXDTMFDTMF号码Page40SLIC+CODECCPUCPUDSPDSP请拨输入号码，按#号健结束RTP(语音提示)DTMF号码带内透传传送DSP把DTMF当作普通语音数据处理，即不做任何改变直接透传到对端。对端从RTP流中检测出DTMF号码，并进行处理。MGMGCDTMFRTP(DTMF)DTMFPage41SLIC+CODECCPUCPUDSPDSP请拨输入号码，按#号健结束RTP(语音提示)DTMF号码通过带内RFC2833传送DSP检测出媒体流中的DTMF号码后，把DTMF号码封装成2833报文发送到对端，同时擦除RTP流中的DTMF号码（如果不擦除则可能导致重号）。对端把接收到的FRC2833报文还原成DTMF号码送给用户。MGCDTMFDTMFRTP(RFC2833)Page42第4章语音业务呼叫流程第1节常见业务流程第2节FAX、MODEM流程第3节其他特色业务流程内容介绍Page43ModemoverIPPCMoIPModemtrafficMGModemIPbackbonenetworkCallserverTMGPSTNAccessserverG.711语音编码方式关闭VAD/CNG高速ModemEC关闭低速ModemEC打开对网络要求比较高，网络的抖动、丢包、时延对传真质量有较大的影响。Page44FaxoverPSTNFAXDataEncapsulationofT.30faxpacketTDMFAXDataEncapsulationofT.30faxpacketTDMMGMGV5.1/V5.2E1V5.1/V5.2E1DataEncapsulationofT.30faxpacketTDMLEPSTN上的传真：待传真的纸件经过传真机的图像扫描系统变成图像信号，图像信号再经过传真机终端共同遵循的协议进一步处理调制成模拟信号，然后通过64KPCM理想信道传输到对端接收。Page45FaxoverIP-VBDIPbackbonenetworkFAXDataEncapsulationofT.30faxpacketTDMFAXDataEncapsulationofT.30faxpacketTDMMGMGDataEncapsulationofT.30faxpacketG.711UDP/IPCallserverTMGPSTNG.711语音编码方式关闭VAD/CNG低速传真EC打开高速传真EC关闭（不需要配置、由MGC或者设备自动设置）优点：1、对DSP要求较低，占用资源少；2、兼容性好，对接成功率高；缺点：对网络要求比较高，网络的抖动、丢包、时延对传真质量有较大的影响。Page46FaxoverIP-T.38IPbackbonenetworkFAXDataEncapsulationofT.30faxpacketTDMFAXDataEncapsulationofT.30faxpacketTDMMGMGDataEncapsulationofT.38faxpacketUDP/IPCallserverTMGPSTNT.38传真原理：是一种实时传真模式，网关将收到的来自传真机的T30信号终结，以T38协议将数据传送给对方网关，对方网关将收到的T38包，还原成T30信号。T38传真优点：数据包有冗余处理机制，对网络要求不高（20％的丢包，传真也能通）缺点：DSP由于参与T30的解析，由于终端类型太多，存在兼容性问题。Page47T.38传真流程可配置两种方式：自切换T.38软交换控制T.38Page48传真流程阶段A－呼叫建立传真终端标识CNGCED阶段B－报文前过程能力协商（速度、编码、纠错）DISCSINSF/DCSTSINSS线路训练TCF阶段C－报文中过程报文传输报文中过程（同步、误码纠错、监测）阶段D－报文后过程证实（单页、多页）MCF结束（报文、传真）EOP/MPS阶段E－呼叫释放DCNPage49第4章语音业务呼叫流程第1节常见业务流程第2节FAX、MODEM流程第3节其他特色业务流程内容介绍Page50本地混音1、应用场景适合MRS功能简化，或者无MRS部署的应用场景符合TISPANNGN标准发展趋势，三方通话、呼叫等待等补充业务混音功能由网关实现2、实现方式利用语音处理DSP芯片的本地混音能力，支持三方通话，呼叫等待等补充业务ASS-CSCFMRSIPCoreNetworkMGCPMGRTP/RTCPSoftSwitchSIPMGMG……AGCFSIPSIPH.248H.248H.248×××Page51本地数图1、应用场景：减少MG和MGC信令交互大数图应用（8K数图）2、实现方法：用户低定义数图文件，通过FTP方式加载到设备IPCoreNetworkMGSoftSwitchMGH.248H.248加载数图到设备×下发数图Page52本地放音1、应用场景：可以分担MRS大部分放音功能，减轻MRS负荷，提高话务高峰时的接通率，同时减少MRS与AMG之间IP承载网的流量符合IMS架构发展趋势，简化MRS放音功能，接入层完成常见信号音放音可以实现部分客户的特殊信号音定制需求，如南非Telkom双频信号音，阿根廷Telcom同步放音需求,BT的announcement2、实现方法：扩充信号音种类，扩充到50种信号音，语音的本地放送，包括：新增10余种信号音（参数音），新增12种语音提示（波形音），以及5种应用层定义语音文件，可以为部分客户的特殊信号音需求定制继承原有DSP放送信号音（参数音）的功能，扩充支持逻辑放送语音文件（波形音）的功能同时实现放音功能优化，增加语音文件实时加载功能、增加语音文件备份功能ASS-CSCFMRSIPCoreNetworkMGCPMGRTP/RTCPSoftSwitchSIPMGMG××AGCF×SIPSIPH.248H.248H.248语音文件加载到设备（实现语音文件定制和announcement播放）Page53智能启动RFC2198和10ms打包MODEMIP网络银行POS机POS机接收系统MSANMSANPOS机怎么经常断啊？采用RFC2198,以及10mscodec效果就是不一样啊！职能启动RFC2198+10ms打包技术时钟源1、应用场景：在银行、商场等使用MODEM连接POS终端的开展业务时，提高MODEM的稳定性和在线时间2、实现方式：当网络丢包时采用RFC2198重传机制，可以明显的改善因为丢包引起的Modem断线；部署10ms打包技术，通过短的数据包快速传送，可以减少包的误码律和重传MODEM速率打包时长网络丢包率（随机丢包）在线时长T336Cx20ms0.10%22H0.50%1.5H1%基本不可用1%(RFC2198)12.5H10ms0.10%>24H0.50%22.5H1%5.5H1%(RFC2198)24HPage54第1章语音业务概览第2章系统结构第3章语音业务实现原理第4章语音业务呼叫流程第5章语音维护特性介绍内容介绍Page55远程抓包远程抓包配置：配置服务器指定需要抓包的用户或者配置录音号码功能介绍：TDMTracePTraceCMDTrace扩展trace原理介绍：远程抓包功能是依靠DSP芯片提供的重定向功能复制报文，将RTP包和DSP芯片命令使用IP和UDP协议进行二次封装，在分析报文时再将二次封装的IP和UDP头去掉。IPHeaderUDPHeaderDataIPHeaderUDPHeaderRTPHeaderG.nnnFramePa