Традиционалната телефонска мрежа е гласовна централа, потребен е широкопојасен пренос од 64 kbit/s. Таканаречениот VoIP е мрежа за размена на пакети IP како платформа за пренос, симулирана компресија на говорен сигнал, пакување и серија на специјална обработка, така што може да го користи неповрзаниот UDP протокол за пренос.
Потребни се неколку елементи и функции за пренос на гласовни сигнали на IP мрежа. Наједноставниот облик на мрежата се состои од два или повеќе уреди со VoIP способности кои се поврзани преку IP мрежа.
1. Трансформација на глас-податоци
Гласовниот сигнал е аналоген брановиден, преку IP за пренос на глас, без разлика дали е бизнис со апликации во реално време или бизнис со апликации во реално време, прво во конверзија на аналогни податоци за гласовниот сигнал, имено квантификација на аналогниот гласовен сигнал 8 или 6, а потоа се испраќа во складиштето во тампон , големината на баферот може да се избере според барањата на доцнењето и кодирањето. Многу енкодери со ниска бит-стапка се кодирани во рамки.
Типичната должина на рамката се движеше од 10 до 30 ms. Имајќи ги предвид трошоците за време на преносот, меѓујазичните пакети обично се состојат од 60, 120 или 240 ms говорни податоци. Дигитализацијата може да се имплементира со користење на различни шеми за гласовно кодирање, а сегашните стандарди за гласовно кодирање се главно ITU-T G.711. Гласовниот енкодер на изворната дестинација мора да го имплементира истиот алгоритам за говорниот уред на дестинацијата да може да го врати аналогниот говорен сигнал.
2.Оригинална конверзија на податоци во IP
Откако говорниот сигнал е дигитално кодиран, следниот чекор е да се компресира шифрирањето на говорниот пакет со одредена должина на рамката. Повеќето од енкодерите имаат одредена должина на рамката. Ако енкодер користи рамки од 15 ms, пакетот од 60 ms од прво место е поделен на четири рамки и се кодира во низа. Секоја рамка има 120 примероци на говор (стапка на земање примероци од 8 kHz). По кодирањето, четирите компресирани рамки беа синтетизирани во компримиран говорен пакет и испратени до мрежниот процесор. Мрежниот процесор додава Baotou, временска скала и други информации на гласот и ги пренесува до другата крајна точка преку мрежата.
Говорната мрежа едноставно воспоставува физичка врска помеѓу крајните точки на комуникација (една линија) и ги пренесува кодираните сигнали помеѓу крајните точки. За разлика од мрежите за префрлување кола, IP мрежите не формираат врски. Потребно е податоците да се сместат во променливи долги податочни извештаи или пакети, потоа да се адресираат и контролираат информациите до секој датаграм и да се испратат преку мрежата, препратени до дестинацијата.
3. Трансфер
Во овој канал, целата мрежа се гледа како гласовен пакет добиен од влезот и потоа се пренесува на мрежниот излез во одредено време (t). Т може да варира во цел опсег, рефлектирајќи го треперењето во мрежниот пренос.
Истиот јазол во мрежата ги проверува информациите за адресирање поврзани со секој IP податок и ги користи овие информации за да го проследи тој датаграм до следната станица на дестинациската патека. Мрежна врска може да биде која било топологија или метод за пристап што поддржува текови на IP податоци.
4. IP пакетот - трансформација на податоците
Одредишниот VoIP уред ги прима овие IP податоци и започнува со обработка. Нивото на мрежата обезбедува бафер со променлива должина што се користи за регулирање на нервозата генерирана од мрежата. Баферот може да прими многу гласовни пакети, а корисниците можат да ја изберат големината на баферот. Малите бафери создаваат помала латентност, но не регулираат големо нервоза. Второ, декодерот го декомпресира кодираниот говорен пакет за да произведе нов говорен пакет, а овој модул исто така може да работи по рамка, со точно иста должина како и декодерот.
Ако должината на рамката е 15 ms, гласовните пакети од 60 ms се поделени на 4 рамки, а потоа тие се декодираат назад до проток на гласовни податоци од 60 ms и се испраќаат во баферот за декодирање. За време на обработката на извештајот за податоци, информациите за адресирање и контрола се отстрануваат, оригиналните оригинални податоци се задржуваат, а овие оригинални податоци потоа се доставуваат до декодерот.
5.Дигиталниот говор беше претворен во аналоген говор
Уредот за репродукција ги отстранува гласовните примероци (480) во баферот и ги испраќа до звучната картичка преку звучникот со однапред одредена фреквенција (на пр. 8 kHz). Накратко, преносот на гласовни сигнали на IP мрежата оди преку конверзија од аналоген сигнал во дигитален сигнал, дигитално гласовно пакување во IP пакет, пренос на IP пакети преку мрежата, отпакување на IP пакети и враќање на дигиталниот глас во аналоген сигнал.
Второ, технички стандарди поврзани со VoIP
За мултимедијални апликации на постоечките комуникациски мрежи, Меѓународната телекомуникациска унија (ITU-T) го разви протоколот H.32x Мултимедијална комуникациска серија, следните главни стандарди за едноставен опис:
H.320, Стандард за мултимедијална комуникација на теснопојасниот видео телефонски систем и терминал (N-ISDN);
H.321, Стандард за мултимедијална комуникација на B-ISDN;
H.322. Стандард за мултимедијална комуникација на LAN гаранција со QoS;
H.323. Стандард за мултимедијална комуникација на мрежа за комутација на пакети без QoS гаранција;
H.324, стандард за мултимедијална комуникација на комуникациски терминали со ниска бит-стапка (PSTN и безжична мрежа).
Меѓу горенаведените стандарди, H. 323 мрежите дефинирани со стандард се најшироко користени, како што се Ethernet, Token Network, FDDI Network, итн. поради H. Примената на стандардот 323 природно стана жешка точка на пазарот, па подолу ќе се фокусираме на H.323. H.323 Четири главни компоненти се дефинирани во предлогот: терминал, портал, софтвер за управување со портата (исто така познат како порта или порта) и контролна единица со повеќе точки.
1.Терминал (Терминал)
Сите терминали мора да поддржуваат гласовна комуникација, а можностите за видео и податочна комуникација се опционални. сите H. Терминалот 323 мора да го поддржува и стандардот H.245, H.245 Стандардот се користи за контрола на користењето на каналот и перформансите на каналот. .323 Главните параметри на говорниот кодек во гласовната комуникација се наведени на следниов начин: ITU препорачана гласовна пропусност / KHz пренос на бит / Kb/s прибелешка на алгоритам за компресија G.711 3,4 56,64 PCM едноставна компресија, применета на PSTN во G .728 3.4 16 LD-CELP квалитет на глас како G.711, како што се применува за пренос со ниска бит-стапка G.722 7 48,56,64 ADPCM квалитетот на гласот е повисок од G.711, применет за пренос со висока бит-стапка G . G.723.1.
2. Порта (порта)
Ова е опција H.An за системот 323. Портата може да ги трансформира протоколите, аудио, видео алгоритмите за кодирање и контролните сигнали што ги користат различни системи за да се приспособат на системската терминална комуникација. Како што е системот H.324 базиран на PSTN и тесен појас Систем H.320 и H.323 базиран на ISDN За системска комуникација, неопходно е да се конфигурира портата;
3.Царина (Gatekeeper)
Ова е H. Опционална компонента на системот 323 е софтверот за комплетирање на функцијата за управување.Има две главни функции: првата е за управување со апликации H.323; вториот е управувањето со терминалната комуникација преку портата (како воспоставување повик, отстранување итн.). Менаџерите можат да вршат конверзија на адреса, контрола на пропусниот опсег, автентикација на повици, снимање на повици, регистрација на корисник, управување со домен за комуникација и други функции преку царина задржување.еден H.323 Доменот за комуникација може да има повеќе порти, но работи само една порта.
4.Контролна единица со повеќе точки (Контролна единица со повеќе точки)
MCU овозможува комуникација со повеќе точки на IP мрежа и не е потребна комуникација точка до точка. Целиот систем формира топологија ѕвезда преку MCU. MCU содржи две главни компоненти: контролер со повеќе точки MC и процесор со повеќе точки MP, или без MP.H помеѓу терминалите за обработка на MC.245 Контролни информации за да се изгради минимално јавно име за обработка на аудио и видео.MC директно не обработува проток на медиумски информации, туку го остава на MP. MP го меша, префрла и обработува аудио , видео или информации за податоци.
Во индустријата постојат две паралелни архитектури, едната е ITU-T H претставена погоре.323 Протоколот е SIP протокол (RFC2543) предложен од Работната група за Интернет инженерство (IETF), а протоколот SIP е посоодветен за интелигентни терминали.
Трето, поттик за развој на VoIP
Широката употреба на VoIP брзо ќе се оствари поради многуте хардверски, софтверски, поврзани со развојот и технолошките откритија во протоколот и стандардите. Техничките фактори кои го промовираат брзиот развој, па дури и широката примена на VoIP може да се сумираат во следните аспекти.
1.Дигитален процесор на сигнали
Напредните процесори за дигитален сигнал (Digital Signal Processor, DSP) ги извршуваат компјутерските интензивни компоненти потребни за интеграција на гласот и податоците. процесорската моќ со ниската цена го прави DSP добро прилагоден за извршување на функциите за обработка на сигналот во системот VoIP.
Единечен гласовен пренос на G.729 Пресметувачката цена на гласовната компресија е обично голема и бара 20MIPS. Ако е потребен централен процесор за извршување на функциите за рутирање и управување со системот додека се обработуваат повеќе гласовни текови, тоа е нереално. Затоа, со користење на еден или повеќе DSP може да се деинсталира компјутерската задача на сложениот алгоритам за компресија на глас од централниот процесор. Покрај тоа, DSP е погоден за откривање гласовна активност и откажување ехо, овозможувајќи им да обработуваат потоци на гласовни податоци во реално време и брз пристап вградена меморија, така. Во овој дел, детално објаснуваме како да имплементираме гласовно кодирање и откажување ехо на платформата TMS320C6201DSP.
Протокол и стандарден софтвер и хардвер H.323 Метод на пондерирана фер редица DSP MPLS размена на ознаки пондерирана по случаен избор рано откривање напреден ASIC RTP, RTCP двојна инка општа стапка на ќелии алгоритам DWDM RSVP номинален пристап брза стапка SONET Diffserv, CAR Cisco брзо проследување процесорска моќ на процесорот G. 729.
2.Напредни посветени интегрирани кола
Развојот на интегрирано коло (ASIC) специфични за апликација произведе побрз, покомплексен и пофункционален ASIC.ASIC е специјализиран апликативен чип кој извршува една апликација или мал сет на функции. Бидејќи тие се фокусираат на многу тесни цели на апликацијата, тие можат да бидат високо оптимизирани за одредени функции, обично со двонаменски процесор за еден или неколку реда побрз.
Исто како што чипот Thin Instruction set Computer (RSIC) се фокусира на брзо извршување на граничните броеви, ASIC е претходно програмиран за побрзо извршување на конечен број функции. Штом ќе заврши развојот, цената на масовното производство на ASIC е мала и се користи за мрежни уреди вклучувајќирутерии прекинувачи, извршувајќи функции како што се проверка на рутирачка табела, групно препраќање, групно сортирање и проверка и чекање во ред. голема улога во промовирањето на развојот на VoIP.
3.ИП технологија за пренос
Повеќето преносни телекомуникациски мрежи користат мултиплексирање со временска поделба, додека Интернетот мора да прифати статистичка повторна употреба и долга размена на пакети. Споредено, вториот има висока стапка на искористеност на мрежните ресурси, едноставна и ефективна интерконекција и многу применлива за податочните услуги, што е една од важните причини за брзиот развој на интернетот. Сепак, широкопојасната IP мрежна комуникација бара QoS и карактеристики на одложување , така што развојот на размената на пакети за статистичко мултиплексирање привлече загриженост. Во моментов, покрај новата генерација на IP протокол-IPV6, светската група за задачи за интернет инженерство (IETF) предложи технологија за размена на ознаки со повеќе протоколи (MPLS), оваа е еден вид избор на мрежен слој врз основа на разновидна размена на ознаки / етикети, може да ја подобри флексибилноста на изборот на патишта, да ја прошири способноста за избор на мрежниот слој, да ја поедноставирутери интеграција на размена на канали, подобрување на перформансите на мрежата.MPLS може да работи како независен протокол за рутирање и компатибилен со постоечкиот протокол за рутирање на мрежата, поддржува различни функции за работа, управување и одржување на IP мрежата, го прави QoS, рутирање, сигнализирање перформанси значително подобрени, да го достигне или приближи нивото на статистичка повторна употреба размена на пакети со фиксна должина (ATM), и едноставно, ефикасно, евтино и применливо од банкоматот.
IETF, исто така, локално ја разбира новата технологија за групирање, со цел да се постигне QoS избор на патишта. „Тунелската технологија“ се проучува за да се постигне широкопојасен пренос на еднонасочни врски. Покрај тоа, како да се избере платформата за пренос на IP мрежа е исто така важно поле на истражување во последниве години, и IP преку банкомат, IP преку SDH, IP преку DWDM и други технологии се појавија последователно.
Слојот на IP им обезбедува на корисниците на IP услуги со висок квалитет на IP пристап со одредени гаранции за услуги. IP мрежата, е прашање на се разбира, но IP overDWDM има најнова технологија и има голем потенцијал за развој.
Dense Wave Division MultipLexing (DWDM) вбризгува нов живот во оптички мрежи и обезбедува неверојатен пропусен опсег во телекомуникациските компании кои поставуваат нов столб на влакна. Технологијата DWDM ги користи можностите на оптичките влакна и напредната опрема за оптички пренос. Името на мултиплексирањето со поделба на брановите е изведено за повеќекратно пренесување бранови должини на светлина (ЛАСЕР) од еден прилив на оптичко влакно. Тековните системи можат да испратат и препознаат 16 бранови должини, додека идните системи можат да поддржат од 40 до 96 целосни бранови должини. Ова е значајно бидејќи секоја дополнителна бранова должина додава дополнителен проток на информации. затоа, проширете ја мрежата од 2,6 Gbit/s (OC-48) за 16 пати без да мора да поставувате нови влакна.
Повеќето нови оптички мрежи работат OC-192 на (9,6 Gbit/s), генерирајќи капацитет над 150 Gbit/s на пар влакна кога се комбинираат со DWDM. Покрај тоа, DWDM обезбедува функции за интерфејс и протокол независни од брзината и ги поддржува двата банкомати , SDH и Gigabit Ethernet пренос на сигнал на едно влакно, кое може да биде компатибилно со постоечките мрежи, така што DWDM може да ги заштити постоечките средства, но исто така да им обезбеди на интернет провајдерите и телекомуникациските компании посилен 'рбет и да го направи широкопојасен интернет поевтин и попристапен, што обезбедува силна поддршка за барањата за пропусниот опсег на VoIP решенијата.
Зголемената стапка на пренос не само што може да обезбеди погруб цевковод со помали шанси за блокирање, туку и да го намали доцнењето за многу, а со тоа може значително да ги намали барањата за QoS на IP мрежите.
4. Широкопојасен пристап технологија
Корисничкиот пристап до IP мрежата стана тесно грло што го ограничува развојот на целата мрежа. Долгорочно, крајната цел на корисничкиот пристап е од оптички влакна до дома (FTTH). Општо земено, оптичката пристапна мрежа вклучува оптички систем за пренос на дигитална јамка и пасивна оптичка мрежа.Првиот е главно во САД, во комбинација со отворена уста V5.1/V5.2, пренесувајќи го својот интегриран систем на оптичко влакно, покажувајќи голема виталност.
Вториот е главно во редот и во Германија. Повеќе од една деценија, Јапонија презеде низа мерки за намалување на цената на пасивната оптичка мрежа на ниво слично на бакарни кабли и метални изопачени парови, и ја користеше. во последниве години, ITU предложи пасивна оптичка мрежа базирана на банкомати (APON), која ги надополнува предностите на банкоматите и пасивната оптичка мрежа. Стапката на пристап може да достигне 622 M bit/s, што е многу корисно за развојот на широкопојасната IP мултимедијална услуга, и може да ја намали стапката на неуспех и бројот на јазли и да ја прошири покриеноста. Во моментов, ITU ја заврши работата за стандардизација , производителите активно се развиваат, ќе има стоки на пазарот, ќе стане главна насока за развој на технологијата за широкопојасен пристап за 21 век.
Во моментов, главните технологии за пристап се: PSTN, IADN, ADSL, CM, DDN, X.25 и колона на Ethernet и широкопојасен систем за безжичен пристап, итн. Овие пристапни технологии имаат свои карактеристики, вклучувајќи ги и најбрзо развиваните ADSL и CM; CM (кабелски модем) користи коаксијален кабел, висока стапка на пренос, силна способност против пречки; но не двонасочен пренос, без униформен стандард. АДСЛ (Асиметрична дигитална јамка) има ексклузивен пристап до широкопојасен интернет, целосно искористувајќи ја постојната телефонска мрежа и обезбедува асиметрична брзина на пренос. Стапката на преземање на корисничката страна може да достигне 8 Mbit/s, а брзината на преземање на корисничката страна може да достигне 1M bit / s. регионалните кола, компаниите сега пристапуваат до Интернет и VPN базирани на Интернет со поголема брзина, овозможувајќи поголем капацитет за повици на VoIP.
5.Технологија на централната единица за обработка
Централните процесорски единици (CPU) продолжуваат да се развиваат во функција, моќност и брзина. Ова овозможува широка примена на мултимедијалниот компјутер и ги подобрува перформансите на системските функции ограничени од моќноста на процесорот. Способноста на компјутерот да обработува преносни аудио и видео податоци долго се очекуваше од страна на корисниците, така што испораката на гласовни повици на податочните мрежи е природно следната цел. Оваа компјутерска функција овозможува и напредните мултимедијални десктоп апликации и напредните функции во мрежните компоненти да поддржуваат гласовни апликации.