Dzięki wielu zmianom i przełomom technologicznym w zakresie odpowiedniego sprzętu, oprogramowania, protokołów i standardów, powszechne wykorzystanie VoIP wkrótce stanie się rzeczywistością. Postęp technologiczny i rozwój w tych obszarach przyczyniły się do stworzenia bardziej wydajnej, funkcjonalnej i interoperacyjnej sieci VoIP. Czynniki techniczne sprzyjające szybkiemu rozwojowi, a nawet szerokiemu zastosowaniu VoIP można podsumować w następujących aspektach.
1, cyfrowy procesor sygnałowy
Zaawansowane procesory sygnałowe (DSPS) wykonują zadania wymagające dużej mocy obliczeniowej wymagane do integracji głosu i danych. Przetwarzanie sygnałów cyfrowych metodą DSP jest wykorzystywane głównie do wykonywania złożonych obliczeń, które w innym przypadku musiałyby być wykonywane przez procesor ogólnego przeznaczenia. Ich wyspecjalizowana moc obliczeniowa w połączeniu z niskim kosztem sprawia, że DSPS doskonale nadaje się do wykonywania funkcji przetwarzania sygnału w systemach VoIP
Narzut obliczeniowy kompresji mowy G.729 w pojedynczym strumieniu głosu jest zwykle duży i wymaga 20MIPS. Jeśli centralny procesor jest wymagany do przetwarzania wielu strumieni głosu, wykonywania funkcji routingu i zarządzania systemem w tym samym czasie, jest to nierealne. Dlatego użycie jednego lub więcej DSPS może odciążyć centralny procesor z zadań obliczeniowych złożonego algorytmu kompresji mowy. Ponadto DSPS nadają się również do wykrywania aktywności głosowej i funkcji eliminacji echa, dzięki czemu mogą przetwarzać dane głosowe przesyłaj strumieniowo w czasie rzeczywistym i masz szybki dostęp do wbudowanej pamięci. W tym rozdziale szczegółowo opisano, jak wdrożyć kodowanie mowy i eliminację echa na platformie TMS320C6201DSP.
Protokoły i standardy Oprogramowanie i sprzęt H.323 Metoda ważonego uczciwego kolejkowania DSP MPLS przełączanie etykiet ważone losowe wczesne wykrywanie Zaawansowany ASIC RTP, RTCP Double Funnel Algorytm szybkości transmisji uniwersalnych komórek DWDM Dostęp z oceną RSVP Szybkość SONET Diffserv, CAR Cisco Fast Forwarding CPU Moc przetwarzania G.729 , G.729a:Tabela rozszerzonego dostępu CS-ACELP ADSL, RADSL, SDSL Algorytm wiadra tokenów FRF.11/FRF.12 Multilink PPP Frame Relay prostowanie danych SIP Integracja opartego na priorytetach pakietu CoS przez SONET IP i ATM QoS/CoS
2, zaawansowane dedykowane układy scalone
Rozwój układu scalonego specyficznego dla aplikacji (ASIC) stworzył szybszy, bardziej złożony i bardziej funkcjonalny układ ASIC. Asics to wyspecjalizowane chipy aplikacyjne, które wykonują pojedynczą aplikację lub niewielki zestaw funkcji. Koncentrując się na wąskim celu zastosowania, można je wysoce zoptymalizować pod kątem określonej funkcji i zwykle działają o jeden lub kilka rzędów wielkości szybciej. Podobnie jak chipy komputerowe o zmniejszonej liczbie instrukcji (RSIC) skupiają się na szybkim wykonywaniu ograniczonej liczby operacji, ASICS są wstępnie zaprogramowane aby szybciej wykonywać ograniczoną liczbę funkcji. Po opracowaniu masowa produkcja układów ASIC nie jest droga i jest wykorzystywana m.in. w urządzeniach sieciowychrouteryi przełączniki, sprawdzanie tablicy routingu, przekazywanie grup, sortowanie i sprawdzanie grupowania oraz kolejkowanie. Zastosowanie układu ASIC zapewnia urządzeniu wyższą wydajność i niższy koszt. Zapewniają zwiększoną łączność szerokopasmową i lepszą obsługę QoS dla sieci, dlatego odgrywają ogromną rolę w promowaniu rozwoju VoIP.
3, technologia transmisji IP
Większość transmisyjnych sieci telekomunikacyjnych wykorzystuje tryb multipleksowania z podziałem czasu, podczas gdy Internet musi przyjąć tryb statystycznego ponownego wykorzystania i wymiany długich pakietów. W porównaniu z nimi, ten ostatni charakteryzuje się wysokim stopniem wykorzystania zasobów sieciowych, prostymi i skutecznymi połączeniami wzajemnymi i komunikacją oraz doskonale nadaje się do usług transmisji danych, co jest jednym z ważnych powodów szybkiego rozwoju Internetu. Jednakże szerokopasmowa komunikacja w sieci IP stawia surowe wymagania w zakresie jakości usług i charakterystyki opóźnień, dlatego też rozwój technologii statystycznego multipleksowanego przełączania pakietów o zmiennej długości przyciągnął uwagę ludzi. Obecnie, oprócz nowej generacji protokołu IP-ipv6, World Internet Engineering Task Force (IETF) zaproponowała technologię Multi-protocol Label Switching (MPLS), która jest rodzajem technologii przełączania etykiet/etykiet opartej na warstwie sieciowej routing, który może poprawić elastyczność routingu, rozszerzyć możliwości routingu warstwy sieciowej, uprościć integracjęrouteryi przełączanie komórek. Poprawa wydajności sieci. MPLS może nie tylko działać jako niezależny protokół routingu, ale także być kompatybilny z istniejącym protokołem routingu sieci. Obsługuje różne funkcje obsługi, zarządzania i konserwacji sieci IP oraz znacznie poprawia jakość QoS, routing i sygnalizację komunikacji w sieci IP, osiągając lub zbliżając się do poziomu statystycznego multipleksowanego przełączania pakietów o stałej długości (ATM). Jest prostszy, wydajniejszy, tańszy i ma większe zastosowanie niż bankomat.
IETF pracuje także nad nowymi technikami zarządzania pakietami, które umożliwią routing QoS. Badana jest technologia tunelowania w celu uzyskania transmisji szerokopasmowej za pośrednictwem łączy jednokierunkowych. Ponadto, wybór platformy transmisji w sieci IP jest również ważnym obszarem badań w ostatnich latach, a sukcesywnie pojawiały się technologie IP over ATM, IP over SDH, IP over DWDM i inne.
Warstwa IP zapewnia wysokiej jakości usługi dostępu IP z pewnymi gwarancjami usług dla użytkowników IP. Warstwa użytkownika zapewnia formę dostępu (dostęp IP i dostęp szerokopasmowy) oraz formę treści usługi. W warstwie bazowej Ethernet jest warstwą fizyczną sieci IP, to oczywiste, ale IP overDWDM jest najnowszą technologią i ma świetne potencjał rozwoju.
Dense Wave Division MultipLexing (DWDM) tchnął nowe życie w sieci światłowodowe i zapewnił niesamowitą przepustowość w nowych światłowodowych sieciach szkieletowych firm telekomunikacyjnych. Technologia DWDM wykorzystuje możliwości włókien optycznych i zaawansowanych urządzeń do transmisji optycznej. Nazwa multipleksowania z podziałem fal wywodzi się od transmisji wielu długości fali światła (LASER) z pojedynczej nici światłowodu. Obecne systemy są w stanie wysyłać i identyfikować 16 długości fal, natomiast przyszłe systemy będą mogły obsługiwać od 40 do 96 pełnych długości fal. Jest to istotne, ponieważ każda dodatkowa długość fali powoduje dodatkowy przepływ informacji. Dzięki temu sieć 2,6 Gbit/s (OC-48) można rozbudować 16-krotnie bez konieczności układania nowych włókien.
Większość nowych sieci światłowodowych obsługuje OC-192 z prędkością (9,6 Gbit/s), generując przepustowość ponad 150 Gbit/s na parze włókien w połączeniu z DWDM. Ponadto DWDM zapewnia protokół interfejsu i charakterystykę niezależną od prędkości w puszce światłowodowej obsługuje jednocześnie transmisję sygnału ATM, SDH i Gigabit Ethernet, dzięki czemu może być kompatybilny z różnymi sieciami, które zostały obecnie zbudowane, dzięki czemu DWDM może nie tylko chronić istniejącą infrastrukturę, ale także może zapewnić wydajniejszą sieć szkieletową dla ISP i firmy telekomunikacyjne dzięki ogromnej przepustowości. I sprawić, że łącza szerokopasmowe będą tańsze i bardziej dostępne, co zapewnia silne wsparcie wymagań dotyczących przepustowości rozwiązań VoIP.
Zwiększona szybkość transmisji może nie tylko zapewnić grubszy potok z mniejszą szansą na zablokowanie, ale także znacznie zmniejszyć opóźnienie, a zatem może w dużym stopniu zmniejszyć wymagania QoS w sieciach IP.
4. Technologia dostępu szerokopasmowego
Dostęp użytkowników do sieci IP stał się wąskim gardłem ograniczającym rozwój całej sieci. W dłuższej perspektywie ostatecznym celem dostępu użytkowników jest łączność światłowodowa (FTTH). Ogólnie rzecz biorąc, optyczna sieć dostępowa obejmuje optyczny system nośnych pętli cyfrowych i pasywną sieć optyczną. Ten pierwszy występuje głównie w Stanach Zjednoczonych, w połączeniu z otwartymi ustami V5.1/V5.2, przesyłając swój zintegrowany system po światłowodzie, wykazując dużą żywotność. Ci ostatni występują głównie w Japonii i Niemczech. Japonia nie ustawała w badaniach przez ponad dekadę i podjęła szereg działań mających na celu obniżenie kosztów pasywnych sieci optycznych do podobnego poziomu przy kablach miedzianych i metalowych skrętkach oraz dużej liczbie zastosowań. Zwłaszcza w ostatnich latach ITU zaproponowało pasywną sieć optyczną opartą na ATM (APON), która łączy w sobie zalety ATM i pasywnej sieci optycznej. Szybkość dostępu może osiągnąć 622 Mbit/s, co jest bardzo korzystne dla rozwoju szerokopasmowych usług multimedialnych IP, a także może zmniejszyć awaryjność i liczbę węzłów oraz zwiększyć obszar zasięgu. Obecnie ITU zakończyło prace normalizacyjne, a różni producenci aktywnie je rozwijają. Już niedługo na rynku pojawią się produkty, które staną się głównym kierunkiem rozwoju technologii dostępu szerokopasmowego w XXI wieku.
Obecnie głównymi technologiami dostępowymi są: PSTN, IADN, ADSL, CM, DDN, X.25, Ethernet oraz szerokopasmowy system dostępu bezprzewodowego. Te technologie dostępowe mają swoją własną charakterystykę, wśród których najszybciej rozwijające się są ADSL i CM; CM (Modem kablowy) wykorzystuje kabel koncentryczny o dużej szybkości transmisji i silnych właściwościach przeciwzakłóceniowych; ale nie transmisja dwukierunkowa, nie ma ujednoliconego standardu.
ADSL (Asmetric Digital Loop) zapewnia ekskluzywny dostęp do łączy szerokopasmowych, w pełni wykorzystuje istniejącą sieć telefoniczną i zapewnia asymetryczną szybkość transmisji. Szybkość pobierania po stronie użytkownika może osiągnąć 8 Mbit/s, a prędkość wysyłania po stronie użytkownika może osiągnąć 1 Mbit/s. ADSL zapewnia niezbędne łącza szerokopasmowe dla przedsiębiorstw i użytkowników indywidualnych, znacznie obniżając koszty. Korzystając z tańszych łączy regionalnych ADSL, firmy mogą teraz uzyskać dostęp do Internetu i VPN zapewnianych przez dostawców usług internetowych z większą szybkością, co pozwala na większą przepustowość połączeń VoIP.
5. Technologia jednostek centralnych
Jednostki centralne (cpus) stale ewoluują pod względem funkcjonalności, mocy i szybkości. Umożliwia to szerokie zastosowanie multimedialnych PCS i poprawia wydajność funkcji systemowych, które są ograniczone mocą procesora. Użytkownicy od dawna oczekiwali od użytkowników możliwości obsługi strumieniowego przesyłania danych audio i wideo przez PCS, dlatego logicznym kolejnym krokiem było dostarczanie połączeń głosowych przez sieci danych. Dzięki tym możliwościom obliczeniowym zarówno zaawansowane multimedialne aplikacje komputerowe, jak i zaawansowane funkcje komponentów sieciowych obsługują aplikacje głosowe.
VOIP należy do nasONUprodukty sieciowe serii w biznesie, a odpowiednie produkty sieciowe naszej firmy obejmują różne typyONUSeria, w tym ACONU/ komunikacjaONU/ inteligentnyONU/ skrzynkaONU/ podwójny port PONONUitp.
PowyższeONUprodukty z tej serii mogą być wykorzystywane do wymagań sieciowych różnych scenariuszy. Zapraszamy do bardziej szczegółowego zrozumienia technicznego produktów.
