VoI基本原理与常见设备

导读--1995年以色列VocalTec公司所推出的InternetPhone，不但是VoIP网络的开端，也揭开了电信IP化的序幕。1995年以色列VocalTec公司所推出的InternetPhone，不但是VoIP网络的开端，也揭开了电信IP化的序幕。人们从此不但可以享受到更便宜、甚至完全免费的通话及多媒体增值服务，电信业的服务内容及面貌也为之剧变。一开始的网络是以软件的形式呈现，同时仅限于PCtoPC间的通话，换句话说，人们只要分别在两端不同的PC上，安装网络软件，即可经由IP网络进行对话。随着宽频普及与相关网络技术的演进，网络也由单纯PCtoPC的通话形式，发展出IPtoPSTN（公共开关网络）、PSTNtoIP、PSTNtoPSTN及IPtoIP等各种形式，当然他们的共通点，就是以IP网络为传输媒介，如此一来，电信业长久以PSTN电路交换网网络为传输媒介的惯例及独占性也逐渐被打破。VoIP的原理、架构及要求由VoiceoverIP的字面意义，可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，所以VoIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。进一步来说，VoIP大致透过5道程序来互传语音讯号，首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前主要是采用ITU-TG.711语音编码标准来转换。第二道程序则是将语音封包加以压缩，同时并添加址及控制信息，如此便可以在第三阶段中，也就是传输IP封包阶段，在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。到了目的端，IP封包会进行译码还原的作业，最后并转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。在一个基本的VoIP架构之中，大致包含4个基本元素：(1)媒体网关器（MediaGateway）：主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。(2)媒体网关控制器（MediaGatewayController）：又称为GateKeeper或CallServer。主要负责管理讯号传输与转换的工作。(3)语音服务器：主要提供不通、占线或忙线时的语音响应服务。(4)信号网关器（SignalingGateway）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。虽然VoIP拥有许多优点，但绝不可能在短期内完全取代已有悠久历史并发展成熟的PSTN电路交换网，所以现阶段两者势必会共存一段时间。为了要让两者间能相互沟通，势必要建立一个互通的接口及管道，而媒体网关器与网关管理器即扮演了中介的色角，因为他们具备将媒体数据流及IP封包转译成不同网络所支持的各类协议。其运作原理是，媒体网关器先将语音转换为IP封包，然后交由媒体网关控制器加以控制管理，并决定IP封包在网络中的传送路径。至于信号网关器则负责将SS7信号格式转换为IP封包。网络若要走向符合企业级营运标准，必须达到以下几个基本要求：1.服务品质（QoS）之保证：这是由PSTN过渡到VoIP、IPPBX取代PBX的最基本要求。所谓QoS就是要保证达到语音传输的最低延迟率（400毫秒）及封包遗失率（5-8%），如此通话品质才能达到现今PSTN的基本要求及水准，否则VoIP的推行将成问题。2.99.9999％的高可用性（HighAvailable；HA）：虽然网络已成今后的必然趋势，但与发展已久的PSTN相较，其成熟度、稳定度、可用性、可管理性，乃至可扩充性等方面，仍有待加强。尤其在电信级的高可用性上，VoIP必须像现今PSTN一样，达到6个9（99.9999%）的基本标准。目前VoIP是以负载平衡、路由备份等技术来解决这方面的要求及问题，总而言之，HA是VoIP必须达到的目标之一。3.开放性及兼容性：传统PSTN是属封闭式架构，但IP网络则属开放式架构，如今VoIP的最大课题之一就是如何在开放架构下，而能达到各家厂商VoIP产品或建设的互通与兼容，同时地造成各家产品在整合测试及验证上的困难度。目前的解决方法是透过国际电信组织不断拟定及修改的标准协议，来达到不同产品间的兼容性问题，以及IP与传统的互通性。4.可管理性与安全性问题：电信服务包罗万象，包括用户管理、异地漫游、可靠计费系统、认证授权等等，所以管理上非常复杂，VoIP营运商必须要有良好的管理工具及设备才能因应。同时IP网络架构技术完全不同于过去的PSTN电路网，而且长久以来具开放性的IP网络一直有着极其严重的安全性问题，所以这也形成网络今后发展上的重大障碍与首要解决的目标。织5.羽多媒恼体应四用：测与传筑统P叮ST夸N相逼比，穷网络咸康今后吊发展垫上的枕最大爹特色奸及区洞别，戒恐怕番就在溉多媒铜体的皮应用燃上。乞在可垫预见独的未忧来，稠Vo招IP咐将可馆提供滨交互逗式电也子商诞务、洽呼叫疫中心灯、企漠业传绢真、后多媒雁体视壤讯会呼议、鹊智能胖代理秀等应永用及委服务京。过钩去，冬Vo辆IP瓶因为荐价格倦低廉龙而受钱到欢袋迎及圈注目隐，但改多媒捡体应沈用才艇是V逐oI浸P今虚后蓬某勃发嚷展的殊最大开促因劲，也差是各响家积华极参鹿与的计最大笔动力伪。淘主宰街Vo贴IP功走向机的三知大主遗流协心定逝在浩澡瀚的嫩IP善网络浪中要兴如何弃正确畅的寻睡找到给要通越话的宇对方困并建缎立对焰答，既同时晶也能慰依照精彼此貌资料刚的处仓理能敌力来商传送首语音书数据句，这狼中间笋必须蒙藉由扣国际狸电信塔组织锡所拟老定的芽标准锁协议唯才能沸达到号。如筹今，只市面聋上的疮网络至压大致炎都会窝遵循无H.葱32应3、摧MG赵CP裳及S誓IP副等3进种标惜准协恨议。扑虽然肚目前全产品挠仍以捏支持甲H.叠32拖3为酒多，萌但S携IP其的支卡持将锤会成征为今编后主刊流。雄1.稍H.竹32牙3浑IT伯U-王T闯国际筐电联亦第1状6研铅究组群首先旗在1滋99什6年塞通过艰H.克32趟3第壶一版废的制局定工索作，培同时慕并在坝19仇98拉年完弦成第坟二版涂协议帜的拟桥定。辟原则汇上，政该协肢议提迫供了次基础扬网络搂（P扛ac哄ke胳t暑Ba票se泄d缝Ne叔tw何or辫ks绕；P概BN壶）架留构上条的多京媒体秀通讯蔽系统城标准曲，并踏为I膏P网涝络上嫁的多炊媒体啊通讯刺应用混提供兔了技伙术基话础。渐H.慰32己3并古不依窄赖于抱网络垫结构桥，而剧是独西立于桨操作筋系统欣和硬题件平王台之师上，秤支持仇多点依功能谎、组球播和燕频宽坐管理闹。H哗.3撑23蕉具备齐相当异的灵假活性杂，可币支持议包含椒不同讲功能碑节点艺之间渴的视超讯会殿议和信不同镰网络领之间众的视醋讯会督议。田H.限32硬3并旅不支齐持群竹播（音Mu内lt此ic告as盈t）芽协议词，只肤能采泽用多灿点控舱制单麻元（敌MC风U）什构成油多点灾会议法，因豆而同屡时只键能支护持有彩限的炸多点淘用户玩。H祸.3滨23眉也不服支持翅呼叫纷转移窗，且蹈建立仙呼叫小的时更间也俗比较托长。仓早期富的视做讯会旨议多帐半支泰持H斩.3粪23止协议事，例存如微程软N垃et碑Me值et原in袖g、脱In辅te黄l股In怎te弹rn炼et罢V行id赞eo附P掠ho议ne佩等都什是支熟持H就.3寿23符协议胞的视扫讯会在议软隔件，歉亦为最现今袭Vo肚IP榴的前严辈。楚不过柄H.算32航3协范议本款身具柴有一换些问讽题，寸例如气采用类H.兰32爆3协混议的哲IP暮稍网络跃在接断入端喂仍要移经过嫂当地话的P闪ST刷N电猾路交就换网液。而池之后泊制定定出的而MG恋CP毙等协撤议，投目的候即在龙于将挺H.榜32程3网细关进摘行功波能上踏的分搬解，灭也就日是划辟分成舌负责追媒体画流处冬理的榴媒体柏网关沫（M曲G）吨，以沾及掌戒控呼急叫建朋立与徐控制榴的媒巷体网哈关控蝶制器本（M葱GC骂）两古个部玩分。怪虽然撞如今符微软棵的W散in疮do摸ws忽M香es畏en们ge队r则苏已改伞采S攀IP沫标准质，且铁SI洪P标晓准隐欢隐具羞有取眯代H位.3庸23争的势勺头。符但目击前仍蹦有许鼓多网细络电听话产寿品依延旧支糊持H令.3蜘23德协定冶。昌2.惊SI你P（针Se序ss弊io世n车In建it素ia畏ti漂on凶P屑ro恳to淘co恢l）栗SI丹P是伪由I闻ET且F所天制定轧，其租特性皂几乎祝与H证.3取23怒相反骆，原承则上蹄它是厅一种励比较询简单超的会辱话初成始化坏协议姻，也井就是友只提智供会啊话或迹呼叫殃的建苹立与旗控制蓄功能塌。S诸IP苏协议弹可支祝持多槽媒体盲会议矩、远榆程教陷学及俭In欣te事rn字et镜糟等领醒域的勒应用神。象SI但P同削时支勺持单店点播夜送（升Un疯ic帽as无t）蠢及群跟播功妄能，垦换句价话说狐，使促用者横可以逼随时总加入群一个羽已存棍在的站视讯剃会议译之中闪。在链网络植OS疤I属铲性上雕，S衔IP条属于济应用泛层协禽议，抽所以任可透舟过U肺DP药或T志CP走协议详进行腰传输沿。盆SI邮P另断一个存重要升特点宇就是灯它属已于一妄种基慰于文棋本的套协议投，采亮用S可IP双规则榴资源个定位便语言桥描述添（S色IP顽U显ni美fo伞rm姿R滩es啦ou搭rc位e第Lo黄ca凝to屡rs白），蹈因此场可方驶便地艇进行扶撰改彼或测摊试作既业，王所以线比起敬H.呼32司3来钞说，园其灵命活性工与扩图展性斤的表肾现较述好。绣SI楼P的辛UR型L甚腥至可坛以嵌缝入到继We谁b页抽面或减其它狐超文西本连苗结之袋中，萌用户桥只需穷用鼠竭标一犯点即婶可发拨出呼乡叫。锻所以远与H居.3垃23航相比座，S掩IP激具备诱了快殿速建铃立呼慨叫快麦与支朝持电蚁话号丝码之弟传送能等特末点。求3.控MG乘CP疤原则烟上，会MG传CP炸协定术与前危两者先皆不央同，惭H.窗32建3和钞SI垃P协诞议是杂专门而针对伞网络凭许及I窃P网击络所蓄提出苦的两侦套各卸自独斥立的模标准残，两弯者间背并不伏兼容纸及互央通。妙反观盛MG沸CP因协议烟，则伟与I旅P电揪话网浇络无皮关，敏而只蝶牵涉亡到网容关分筋解上饺的问胃题，盆也因缸为如代此，廉该协猴议可叔同时耻适用阻于支交持H花.3傲23锹或S笋IP榆协议绒的网爬络电俘话系螺统。售MG算CP倚协议段制定胡的主慌要目箭的即祸在于疤将网圾关功旬能分西解成反负责怖媒痒体流语处理抚的媒华体网抓关（镇MG夫），淋以及驴掌控练呼叫悠建立抹与控遥制的虑媒体辩网关序控制还器（门MG思C）葵两大茶部分芹。同殃时M财G在朋MG桐C的养控制振下，漠实现仓跨网稼域的升多媒若体电董信业鹅务。肥由于站MG程CP牙更加美适应姿需要与中央窗控管极的通平讯服碧务模毫式，无因此肿更符筑合电护信营楚运商文的需浆求。报在大绪规模发网络窜转网中竟，集气中控秋管是颗件非仍常重把要的钓事情泰，透诱过M迁GC庸P则洁可利拐用M门GC像统一拒处理恨分发刮不同貌的服尖务给风MG怀。荡4.劳其它尝重要剂协议形及技败术择除了迹上述告3大画协议词之外坏，还四有许半多左向右V隔oI杀P通柿话品葡质及别传输否效率次的重剪要协饱议与杜技术升。在赚语音银压缩罪编码基技术翠方面黄，主极要有诞IT裁U-麦T定次义的事G.瞒72纠9、博G.逢72晋3等辰技术也，其府中G脚.7防29浑提供悬了将饶原有融64榜Kb妈it翼/s宏P润ST答N模在拟语轮音，做压缩犯到只岂有8游Kb挨it武/s铁，而筛同时张符合虚不失险真需掩求的织能力检。纸在实尊时传巧输技逼术方杏面，脸目前粗网络观碍主要船支持币RT樱P传封输协面议。兔RT妹P协渴议是趣一种来能提缓供端泄点间忌语音倚数据滤实时低传送稍的一扩种标搏准。谣该协陶议的公主要育工作童在于刺提供井时间卖标签始和不孩同数判据流袍同步宵化控良制作蛋业，城收话阅端可拘以藉贫由R呢TP绍重组哭发话饰端的开语音英数据谅。除仇此之范外，旨在网复络传述输方亮面，京尚包郑括了段TC徒P、自UD探P、迎网关腊互联然、路猾由选车择、花网络糊管理捏、安疮全认挥证及浆计费辈等相享关技鸭术。获Vo隆IP偿各项嘴产品豪及设窝备的雪类型酬和许胀多早忌期网雷络设肿备一雨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