Jaringan telpon tradisional yaiku swara kanthi ijol-ijolan sirkuit, broadband transmisi sing dibutuhake 64kbit/s. Sing diarani VoIP yaiku jaringan ijol-ijolan paket IP minangka platform transmisi, kompresi sinyal swara simulasi, kemasan lan seri pangolahan khusus, supaya bisa nggunakake protokol UDP sing ora disambungake kanggo transmisi.
Sawetara unsur lan fungsi dibutuhake kanggo ngirim sinyal swara ing jaringan IP. Bentuk jaringan sing paling gampang kalebu rong piranti utawa luwih kanthi kapabilitas VoIP sing disambungake liwat jaringan IP.
1.Swara-Data Transformasi
Sinyal swara minangka gelombang analog, liwat IP kanggo ngirim swara, apa bisnis aplikasi wektu nyata utawa bisnis aplikasi wektu nyata, pisanan kanggo konversi data analog sinyal swara, yaiku kuantifikasi sinyal swara analog 8 utawa 6, banjur dikirim menyang panyimpenan buffer , ukuran buffer bisa dipilih miturut syarat tundha lan coding. Akeh encoder tingkat bit sing sithik dienkode ing pigura.
Dawane pigura khas antara 10 nganti 30 ms. Ngelingi biaya nalika transmisi, paket interlingual biasane kasusun saka 60, 120, utawa 240ms data wicara. Digitalisasi bisa dileksanakake nggunakake macem-macem skema kode swara, lan standar kode swara saiki utamane ITU-T G.711. Enkoder swara ing panggonan sumber kudu ngetrapake algoritma sing padha supaya piranti wicara ing panggonan sing dituju bisa mulihake sinyal wicara analog.
2.Original data-to-IP konversi
Sawise sinyal wicara wis kode digital, langkah sabanjure kanggo compress encode paket wicara kanthi dawa pigura tartamtu. Umume encoder duwe dawa pigura tartamtu. Yen encoder nggunakake pigura 15ms, paket 60ms saka wiwitan dipérang dadi papat pigura lan dikode ing urutan. Saben pigura duwe 120 conto wicara (rate sampling 8kHz). Sawise enkoding, papat pigura sing dikompres disintesis dadi paket ucapan sing dikompres lan dikirim menyang prosesor jaringan. Prosesor jaringan nambahake Baotou, skala wektu, lan informasi liyane menyang swara lan ngirim menyang titik pungkasan liyane liwat jaringan.
Jaringan wicara mung nggawe sambungan fisik antarane titik pungkasan komunikasi (siji baris) lan ngirim sinyal sing dikode ing antarane titik pungkasan. Ora kaya jaringan switching sirkuit, jaringan IP ora nggawe sambungan. Sampeyan mbutuhake data diselehake ing laporan utawa paket data dawa variabel, banjur alamat lan kontrol informasi kanggo saben datagram lan dikirim liwat jaringan, diterusake menyang panggonan.
3. Pindhah
Ing saluran iki, kabeh jaringan dideleng minangka paket swara sing ditampa saka input lan banjur dikirim menyang output jaringan ing wektu tartamtu (t). Ing t bisa beda-beda ing sawetara lengkap, nggambarake jitter ing transmisi jaringan.
Simpul sing padha ing jaringan mriksa informasi alamat sing ana gandhengane karo saben data IP lan nggunakake informasi kasebut kanggo nerusake datagram kasebut menyang mandeg sabanjure ing jalur tujuan. Link jaringan bisa dadi topologi utawa cara akses sing ndhukung aliran data IP.
4. Paket IP- -transformasi data
Piranti VoIP sing dituju nampa data IP iki lan wiwit diproses. Tingkat jaringan nyedhiyakake buffer dawa variabel sing digunakake kanggo ngatur jitter sing digawe dening jaringan. Buffer bisa nampung akeh paket swara, lan pangguna bisa milih ukuran buffer. Buffer cilik mrodhuksi latensi kurang, nanging ora ngatur jitter gedhe. Kapindho, decoder uncompresses paket wicara dienkode kanggo gawé paket wicara anyar, lan modul iki uga bisa operate dening pigura, persis dawa padha decoder.
Yen dawa pigura 15ms, paket swara 60ms dipérang dadi 4 pigura, lan banjur decoded bali menyang aliran data swara 60ms lan dikirim menyang buffer dekoding. Sajrone pangolahan laporan data, informasi alamat lan kontrol dibusak, data asli asli disimpen, lan data asli iki banjur diwenehake menyang decoder.
5. Wicara digital diowahi dadi wicara analog
Drive puter maneh mbusak conto swara (480) ing buffer lan dikirim menyang kertu swara liwat speaker ing frekuensi sing wis ditemtokake (contone 8kHz). Singkatnya, transmisi sinyal swara ing jaringan IP liwat konversi saka sinyal analog menyang sinyal digital, kemasan swara digital dadi paket IP, transmisi paket IP liwat jaringan, unpacking paket IP lan pemugaran swara digital menyang analog. sinyal.
Kapindho, standar teknis sing gegandhengan karo VoIP
Kanggo aplikasi multimedia ing jaringan komunikasi sing wis ana, International Telecommunication Union (ITU-T) wis ngembangake protokol seri komunikasi Multimedia H.32x, standar utama ing ngisor iki kanggo katrangan prasaja:
H.320, Standar kanggo komunikasi multimedia ing sistem telpon lan terminal video narrowband (N-ISDN);
H.321, Standar kanggo komunikasi multimedia ing B-ISDN;
H.322. Standar kanggo komunikasi multimedia ing LAN dijamin dening QoS;
H.323. Standar kanggo komunikasi multimedia ing jaringan packet switching tanpa jaminan QoS;
H.324, standar kanggo komunikasi multimedia ing terminal komunikasi tingkat bit rendah (PSTN lan jaringan nirkabel).
Ing antarane standar ing ndhuwur, H. 323 Jaringan standar sing paling akeh digunakake, kayata Ethernet, Token Network, FDDI Network, lan liya-liyane. supaya ing ngisor iki kita bakal fokus ing H.323。H.323 Papat komponen utama ditetepake ing proposal: terminal, gateway, software Manajemen gateway (uga dikenal minangka gateway utawa gapura), lan unit kontrol multi-titik.
1. Terminal (Terminal)
Kabeh terminal kudu ndhukung komunikasi swara, lan kemampuan komunikasi video lan data opsional.Kabeh terminal H. 323 uga kudu ndhukung Standar H.245, H.245 Standar digunakake kanggo ngontrol panggunaan saluran lan kinerja saluran.H .323 Parameter utama codec wicara ing komunikasi swara ditemtokake kaya ing ngisor iki: bandwidth swara sing disaranake ITU / tingkat bit transmisi KHz / Anotasi algoritma kompresi Kb/s G.711 3.4 56,64 PCM kompresi prasaja, ditrapake ing PSTN ing G .728 3.4 16 Kualitas swara LD-CELP minangka G.711, kaya sing ditrapake kanggo transmisi tingkat bit rendah G.722 7 48,56,64 Kualitas swara ADPCM luwih dhuwur tinimbang G.711, ditrapake kanggo transmisi tingkat bit dhuwur G .723.1G.723.0 3.4 6.35.3 Kualitas swara LP-MLQ ditrima, G.723.1 Nganggo G kanggo forum VOIP.729G.729A 3.4 8 wektu tundha CS-ACELP luwih murah tinimbang G.723.1, Kualitas swara luwih dhuwur tinimbang G.723.1.
2. Gerbang (Gateway)
Iki minangka pilihan H.Opsi kanggo sistem 323. Gerbang bisa ngowahi protokol, audio, algoritma coding video lan sinyal kontrol sing digunakake dening sistem sing beda kanggo nampung komunikasi terminal sistem. Kayata Sistem H.324 berbasis PSTN lan narrowband ISDN basis H.The 320 System lan H.323 Kanggo komunikasi sistem, iku perlu kanggo ngatur gateway;
3. Bea Cukai (Gateeper)
Iki H.Komponèn opsional saka sistem 323 yaiku piranti lunak kanggo ngrampungake fungsi manajemen. Wis rong fungsi utama: sing pisanan yaiku kanggo manajemen Aplikasi H.323; sing kapindho yaiku manajemen komunikasi terminal liwat gateway (kayata panyiapan telpon, mbusak, lan liya-liyane).Manager bisa nindakake konversi alamat, kontrol bandwidth, otentikasi telpon, rekaman telpon, registrasi pangguna, manajemen domain komunikasi lan fungsi liyane liwat adat. keeping.one H.323 Domain komunikasi bisa duwe sawetara gateway, nanging mung siji gateway sing bisa digunakake.
4. Multipoint Control Unit (Unit Kontrol Multipoint)
MCU mbisakake komunikasi multi-titik ing jaringan IP, lan komunikasi point-to-point ora dibutuhake. Sistem kabeh mbentuk topologi bintang liwat MCU. MCU ngemot rong komponen utama: multipoint controller MC lan multipoint prosesor MP, utawa tanpa MP.H antarane terminal pangolahan MC.245 Informasi kontrol kanggo mbangun jeneng umum minimal kanggo pangolahan audio lan video.MC ora langsung ngolah aliran informasi media, nanging ninggalake menyang MP. MP nyampur, ngalih, lan ngolah audio , video, utawa informasi data.
Ing industri ana rong arsitektur paralel, siji yaiku ITU-T H sing ditepungake ing ndhuwur.323 Protokol yaiku protokol SIP (RFC2543) sing diusulake dening Internet Engineering Task Force (IETF), lan protokol SIP luwih cocok kanggo terminal cerdas.
Katelu, Impetus kanggo pangembangan VoIP
Panggunaan VoIP sing nyebar bakal cepet kawujud amarga akeh hardware, piranti lunak, perkembangan sing gegandhengan lan terobosan teknologi ing protokol lan standar. Kemajuan lan perkembangan teknologi ing bidang kasebut nduweni peran nyopir kanggo nggawe jaringan VoIP sing luwih efisien, fungsional lan interoperable. Faktor teknis sing ningkatake pangembangan kanthi cepet lan malah nyebarake aplikasi VoIP bisa diringkes menyang aspek ing ngisor iki.
1. Prosesor Sinyal Digital
Prosesor sinyal digital canggih (Prosesor Sinyal Digital, DSP) nindakake komponen intensif komputasi sing dibutuhake kanggo integrasi swara lan data. daya Processing karo biaya kurang ndadekake DSP uga cocog kanggo nindakake fungsi Processing sinyal ing sistem VoIP.
Stream swara siji ing G.729 Biaya komputasi komprèsi swara biasane gedhe, mbutuhake 20MIPS. Yen CPU tengah dibutuhake kanggo nindakake fungsi nuntun lan manajemen sistem nalika ngolah pirang-pirang aliran swara, iki ora nyata. Mulane, nggunakake siji utawa luwih DSP bisa instal tugas komputasi algoritma komprèsi swara Komplek saka CPU tengah. Kajaba iku, DSP cocok kanggo deteksi aktivitas swara lan pambatalan gema, saéngga bisa ngolah aliran data swara ing wektu nyata lan akses cepet. memori on-board, dadi. Ing bagean iki, kita rinci babagan carane ngleksanakake kode swara lan pembatalan kumandhang ing platform TMS320C6201DSP.
Protokol lan piranti lunak standar lan hardware H.323 Weighted fair queuing method DSP MPLS tag exchange bobot acak deteksi dini majeng ASIC RTP, RTCP dual corong algoritme sel umum DWDM RSVP dirating akses cepet SONET Diffserv, CAR Cisco maju cepet daya Processing CPU G. 729, G.729a: CS-ACELP Extended Access Table ADSL, RADSL, SDSL FRF.11/FRF.12 Token algoritma barel Multilink PPP Frame Relay Data rectifier SIP adhedhasar integrasi prioritas Paket CoS liwat SONET IP lan ATM QoS / CoS
2.Advanced darmabakti sirkuit terpadu
Pangembangan Sirkuit Terpadu Khusus Aplikasi (ASIC) wis ngasilake ASIC sing luwih cepet, luwih kompleks, lan luwih fungsional.ASIC minangka chip aplikasi khusus sing nindakake aplikasi siji utawa sawetara fungsi cilik. Amarga fokus ing tujuan aplikasi sing sempit, padha bisa Highly optimized kanggo fungsi tartamtu, biasane karo CPU dual-tujuan siji utawa sawetara pesenan gedhene luwih cepet.
Kaya Thin Instruction set Computer (RSIC) chip fokus ing eksekusi cepet nomer watesan, ASIC wis diprogram kanggo nindakake sawetara fungsi kanthi luwih cepet. Sawise pembangunan rampung, biaya produksi massal ASIC kurang, lan digunakake. kanggo piranti jaringan kaleburouterlan ngalih, nindakake fungsi kayata mriksa meja nuntun, terusake grup, ngurutake lan mriksa klompok, lan antrian.Panggunaan ASIC menehi kinerja piranti sing luwih dhuwur lan biaya sing luwih murah. Padha nyedhiyakake broadband lan dhukungan QoS sing luwih apik kanggo jaringan, supaya padha muter. peran gedhe ing mromosiaken pembangunan VoIP.
3. teknologi transmisi IP
Umume jaringan telekomunikasi transmisi nggunakake multiplexing time-division, dene Internet kudu nggunakake statistik maneh lan ijol-ijolan paket sing dawa. Dibandhingake, sing terakhir nduweni tingkat pemanfaatan sumber daya jaringan sing dhuwur, interkoneksi sing prasaja lan efektif, lan bisa ditrapake kanggo layanan data, sing minangka salah sawijining alasan penting kanggo perkembangan Internet kanthi cepet. Nanging, komunikasi jaringan IP broadband mbutuhake QoS lan karakteristik tundha. , supaya pangembangan ijol-ijolan paket multiplexing statistik wis kepincut prihatin.Ing saiki, saliyane generasi anyar IP protokol-IPV6, ing donya Internet engineering task group (IETF) ngajokaken teknologi multi-protocol tag exchange (MPLS), iki minangka jinis pilihan lapisan jaringan adhedhasar macem-macem ijol-ijolan tag / label, bisa nambah keluwesan pilihan dalan, nggedhekake kemampuan pilihan lapisan jaringan, nyederhanakakerouterlan integrasi exchange saluran, nambah kinerja jaringan.MPLS bisa digunakake minangka protokol nuntun sawijining, lan kompatibel karo protokol nuntun jaringan ana, ndhukung macem-macem operasi, Manajemen lan pangopènan fungsi jaringan IP, nggawe QoS, nuntun, kinerja signaling nemen apik, kanggo nggayuh utawa cedhak tingkat nggunakake maneh statistik ijol-ijolan paket dawa tetep (ATM), lan prasaja, efisien, murah lan ditrapake tinimbang ATM.
IETF uga lokal nangkep teknologi klompok anyar, supaya entuk pilihan dalan QoS. "Teknologi trowongan" lagi diteliti kanggo entuk transmisi broadband link siji-arah. Kajaba iku, carane milih platform transmisi jaringan IP uga lapangan penting riset ing taun anyar, lan IP liwat ATM, IP liwat SDH, IP liwat DWDM lan teknologi liyane wis katon sukses.
Lapisan IP nyedhiyakake pangguna IP layanan akses IP sing berkualitas kanthi jaminan layanan tartamtu. Lapisan pangguna nyedhiyakake formulir akses (akses IP lan akses broadband) lan formulir konten layanan. Ing lapisan dhasar, Ethernet, minangka lapisan fisik saka jaringan IP, punika prakara mesthi, nanging IP overDWDM wis teknologi paling anyar, lan wis potensial gedhe kanggo pembangunan.
Dense Wave Division MultipLexing (DWDM) nyuntikake urip anyar menyang jaringan serat lan nyedhiyakake bandwidth sing luar biasa ing perusahaan telekomunikasi sing nyedhiyakake backbone serat anyar. Teknologi DWDM nggunakake kemampuan serat optik lan peralatan transmisi optik canggih. dawa gelombang cahya (LASER) saka siji stream serat optik.Sistem saiki bisa ngirim lan ngenali 16 dawa gelombang, nalika sistem mangsa bisa ndhukung 40 kanggo 96 dawa gelombang lengkap. Iki penting amarga saben dawa gelombang tambahan nambah aliran tambahan informasi.Sampeyan bisa mulane nggedhekake 2,6 Gbit / s (OC-48) jaringan karo 16 kaping tanpa kanggo lay serat anyar.
Umume jaringan serat anyar mbukak OC-192 ing (9,6 Gbit / s), ngasilake kapasitas luwih saka 150 Gbit / s ing pasangan serat nalika digabungake karo DWDM. , SDH lan Gigabit Ethernet transmisi sinyal ing serat siji, kang bisa kompatibel karo jaringan sing ana, supaya DWDM bisa nglindhungi aset ana, nanging uga nyedhiyani ISP lan perusahaan telekomunikasi karo backbone kuwat, lan nggawe broadband kurang larang lan luwih gampang diakses, kang menehi dhukungan kuwat kanggo syarat bandwidth solusi VoIP.
Tingkat transmisi tambah ora mung bisa nyedhiyani pipo coarser karo kurang kasempatan kanggo mblokir, nanging uga nyuda wektu tundha dening akeh, lan kanthi mangkono bisa nemen nyuda syarat QoS ing jaringan IP.
4. Teknologi akses broadband
Akses pangguna jaringan IP wis dadi bottleneck sing mbatesi pangembangan kabeh jaringan. Ing jangka panjang, tujuan utama akses pangguna yaiku serat-ke-omah (FTTH). Secara umum, jaringan akses optik kalebu sistem operator loop digital optik. lan jaringan optik pasif.Mantan utamane ing Amerika Serikat, digabungake karo tutuk mbukak V5.1 / V5.2, ngirimake sistem terpadu ing serat optik, nuduhake vitalitas gedhe.
Sing terakhir utamane ing urutan lan ing Jerman. Kanggo luwih saka dasawarsa, Jepang wis njupuk sawetara langkah kanggo nyuda biaya jaringan optik pasif menyang tingkat sing padha karo kabel tembaga lan pasangan bengkong logam, lan digunakake. ing taun anyar, ITU wis ngajokaken jaringan optik pasif basis ATM (APON), kang nglengkapi kaluwihan ATM lan jaringan optik pasif. Tingkat akses bisa tekan 622 M bit / s, sing migunani banget kanggo pangembangan layanan multimedia IP broadband, lan bisa nyuda tingkat kegagalan lan jumlah simpul, lan nggedhekake jangkoan. Saiki, ITU wis ngrampungake karya standarisasi. , manufaktur aktif ngembangake, bakal ana barang ing pasar, bakal dadi arah pangembangan utama teknologi akses broadband kanggo abad kaping 21.
Saiki, teknologi akses utama yaiku: PSTN, IADN, ADSL, CM, DDN, X.25 lan Ethernet lan kolom sistem akses nirkabel broadband, lsp.Teknologi akses iki nduweni ciri dhewe, kalebu ADSL lan CM sing paling cepet berkembang; CM (Modem Kabel) nggunakake kabel coaxial, tingkat transmisi dhuwur, kemampuan anti-interferensi sing kuat; nanging ora transmisi rong arah, ora standar seragam. ADSL (Asymmetrical Digital Loop) nduweni akses eksklusif menyang broadband, kanthi nggunakake jaringan telpon sing ana lan nyedhiyakake tingkat transmisi asimetris. Tingkat undhuhan ing sisih pangguna bisa tekan 8 Mbit/s, lan tingkat unggahan ing sisih pangguna bisa tekan 1M bit / s.ADSL nyedhiyakake broadband sing dibutuhake kanggo bisnis lan kabeh pangguna, lan nyuda biaya. Nggunakake ADSL sing murah. sirkuit regional, perusahaan saiki ngakses Internet lan VPN basis Internet ing kacepetan luwih, saéngga kapasitas telpon VoIP luwih.
5. Teknologi unit pangolahan tengah
Unit pangolahan pusat (CPU) terus berkembang ing fungsi, daya, lan kacepetan. Iki mbisakake aplikasi PC multimedia sing nyebar lan ningkatake kinerja fungsi sistem sing diwatesi dening daya CPU. Kemampuan PC kanggo ngolah data audio lan video wis suwe ditunggu-tunggu. dening pangguna, supaya ngirim telpon swara ing jaringan data alamiah goal sabanjuré.Fitur komputasi iki mbisakake loro aplikasi desktop multimedia canggih lan fitur canggih ing komponen jaringan kanggo ndhukung aplikasi swara.