VOIP的关键技术

在许多场合,VoIP技术仅指通过IP网络实现类似普通老式电话的功能。但是,在传统电话网的业务不断发展的情况下,VoIP的含义和设计目标也超越了其字面意义;也就是说VoIP技术不仅指提供双方会话的传统电话技术,而且是包含话音、图像和数据、支持各种智能业务的双方及多方多媒体通信技术。

由于传统PSTN的广泛存在性等历史渊源,在相当长一段时间内,新兴的IP电话系统要充分发挥其优势,就必须考虑与PSTN的互通问题。这就要在IP网与PSTN交换机之间配置IP电话网关,以实现媒体流与控制信令的互连互通。这样IP电话就有了4种方式:电话到电话、电话到PC、PC到电话和PC到 PC。

电话到电话即普通电话经过电话交换机连到IP电话网关,用电话号码穿过IP网进行呼叫。发端网关鉴别主叫用户,翻译电话号码/网关IP地址,发起IP电话呼叫,连接到最靠近被叫的网关,并完成话音编码和打包。收端的网关实现拆包、解码和连接被叫。

对于电话到PC或是PC到电话的情况,是由网关来完成IP地址和电话号码的对应和翻译,以及话音编解码和打包。

PC到PC方式下,多媒体PC经过电话线或局域网连接到Internet上,利用IP地址进行呼叫。话音压缩、编解码和打包均通过PC上的处理器、声卡、网卡等硬件资源完成。

对于Internet或企业内部互联网(Intranet)这样的无连接数据网络是没有业务质量保障的,必然会存在分组丢失、失序到达和时延抖动的情况。这样,就必须采取特殊的步骤来保障一定的业务质量。例如,高层协议TCP提供了流控和差错恢复,但会产生显著的时延和时延抖动,因而在此环境中, TCP就不可用作第三层协议。基于多媒体数据与一般计算机数据不同,它能容忍一定程度的差错,而不会明显地影响通话或图像质量。因此,多媒体数据传输都采用UDP传输协议。由于UDP只是提供了一个基本的传输手段,而多媒体传输应用需要多媒体编码类型、同步时标、分组序列号等参数,以及一定程度的业务质量保障,因而提出了实时传输协议RTP/实时传输控制协议TRCP[3]。

VoIP的关键技术包括:

(1)信令技术:包括ITU-TH.323和IETF会话初始化协议SIP[4](SessionInitationProtocol)两套标准体系,还涉及到进行实时同步连续媒体流传输控制的实时流协议TRSP。

(2)媒体编码技术:包括流行的G.723.1、G.729,G.729A话音压缩编码算法和MPEG-II多媒体压缩技术。

(3)媒体实时传输技术:主要采用实时传输协议RTP。

(4)业务质量保障技术:采用资源预留协议RSVP和用于业务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络拥塞,保障通话质量。

(5)网络传输技术:主要是TCP和UDP。

此外还涉及到分组重建技术和时延抖动平滑技术、动态路由平衡传输技术、网关互联技术(包括媒体互通和控制信令互通)、网络管理技术(SNMP)以及安全认证和计费技术等等。

来源:网络通信中国


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