Jaringan telepon tradisional nyaéta sora ku bursa sirkuit, broadband transmisi anu diperlukeun 64kbit/s. Nu disebut VoIP nyaéta jaringan bursa pakét IP salaku platform transmisi, komprési sinyal sora simulasi, bungkusan jeung runtuyan processing husus, ku kituna bisa ngagunakeun protokol UDP unconnected pikeun pangiriman.
Sababaraha elemen sareng fungsi diperyogikeun pikeun ngirimkeun sinyal sora dina jaringan IP. Bentuk pangbasajanna jaringan diwangun ku dua atawa leuwih alat jeung kamampuhan VoIP nu disambungkeun via jaringan IP.
1.Sora-Data Transformasi
Sinyal sora nyaéta bentuk gelombang analog, ngaliwatan IP pikeun ngirimkeun sora, naha bisnis aplikasi real-time atawa bisnis aplikasi real-time, kahiji pikeun sinyal sora konversi data analog, nyaéta sinyal sora analog 8 atawa 6 quantification, lajeng dikirim ka gudang panyangga. , Ukuran panyangga bisa dipilih nurutkeun sarat tina reureuh jeung coding. Loba encoders laju bit low disandikeun dina pigura.
Panjang pigura ilaharna dibasajankeun 10 nepi ka 30 mdet. Mertimbangkeun waragad salila pangiriman, pakét interlingual biasana diwangun ku 60, 120, atawa 240ms data ucapan. Digitization bisa dilaksanakeun ngagunakeun rupa skéma sora coding, sarta standar sora coding ayeuna utamana ITU-T G.711. Enkoder sora di tujuan sumber kedah nerapkeun algoritma anu sami supados alat pidato di tujuan tiasa mulangkeun sinyal ucapan analog.
2.Original data-to-IP konversi
Sakali sinyal ucapan disandi sacara digital, lengkah satuluyna nyaéta ngompres encode pakét ucapan kalayan panjang pigura husus. Kalolobaan encoders boga panjang pigura husus. Upami encoder nganggo pigura 15ms, paket 60ms ti mimiti dibagi jadi opat pigura sareng disandikeun dina urutan. Unggal pigura gaduh 120 conto ucapan (laju sampling 8kHz). Saatos encoding, opat pigura anu dikomprés disintésis kana pakét ucapan anu dikomprés sareng dikirim ka prosesor jaringan. Prosesor jaringan nambihan Baotou, skala waktos, sareng inpormasi anu sanés kana sora sareng ngalirkeun kana titik tungtung anu sanés ngalangkungan jaringan.
Jaringan ucapan ngan saukur nyieun sambungan fisik antara titik tungtung komunikasi (hiji garis) jeung ngirimkeun sinyal disandikeun antara titik tungtung. Teu kawas jaringan circuit switching, jaringan IP teu ngabentuk sambungan. Merlukeun yén data disimpen dina variabel laporan data panjang atawa pakét, lajeng alamat jeung kontrol informasi ka unggal datagram sarta dikirim ngaliwatan jaringan, diteruskeun ka tujuan.
3. Mindahkeun
Dina saluran ieu, sakabéh jaringan ditempo salaku pakét sora narima ti input lajeng dikirimkeun ka kaluaran jaringan dina waktu nu tangtu (t). The t bisa rupa-rupa dina rentang pinuh, reflecting jitter dina pangiriman jaringan.
Titik anu sami dina jaringan mariksa inpormasi alamat anu aya hubunganana sareng unggal data IP sareng nganggo inpormasi ieu pikeun neraskeun datagram éta ka lirén salajengna dina jalur tujuan. Tautan jaringan tiasa janten topologi atanapi metode aksés anu ngadukung aliran data IP.
4.Pakét IP- -transformasi data
Alat VoIP tujuan nampi data IP ieu sareng ngamimitian ngolah. Tingkat jaringan nyadiakeun panjangna panyangga variabel dipaké pikeun ngatur jitter dihasilkeun ku jaringan. Panyangga tiasa nampung seueur pakét sora, sareng pangguna tiasa milih ukuran panyangga. buffers leutik ngahasilkeun latency kirang, tapi teu ngatur jitter badag. Kadua, decoder nu uncompresses pakét ucapan disandikeun pikeun ngahasilkeun pakét ucapan anyar, sarta modul ieu ogé bisa beroperasi ku pigura, persis panjangna sarua jeung decoder nu.
Lamun panjang pigura téh 15ms, pakét sora 60ms dibagi kana 4 pigura, lajeng aranjeunna decoded deui kana aliran data sora 60ms tur dikirim ka panyangga decoding. Salila ngolah laporan data, alamat sareng inpormasi kontrol dihapus, data asli asli disimpen, sareng data asli ieu teras disayogikeun ka decoder.
5.Biantara digital dirobah jadi biantara analog
Drive playback ngaluarkeun sampel sora (480) dina panyangga jeung ngirimkeunana ka kartu sora ngaliwatan spiker dina frékuénsi predetermined (misalna 8kHz). Pondokna, pangiriman sinyal sora dina jaringan IP ngaliwatan konversi tina sinyal analog kana sinyal digital, bungkusan sora digital kana hiji pakét IP, pangiriman pakét IP ngaliwatan jaringan, IP pakét unpacking sarta restorasi sora digital kana analog. sinyal.
Kadua, standar téknis nu patali jeung VoIP
Pikeun aplikasi multimédia dina jaringan komunikasi anu tos aya, International Telecommunication Union (ITU-T) parantos ngembangkeun protokol séri komunikasi Multimedia H.32x, standar utama di handap ieu pikeun katerangan saderhana:
H.320, Standar pikeun komunikasi multimédia dina sistem telepon video narrowband na terminal (N-ISDN);
H.321, Standar pikeun komunikasi multimédia dina B-ISDN;
H.322. Standar pikeun komunikasi multimédia dina LAN dijamin ku QoS;
H.323. Standar pikeun komunikasi multimédia dina jaringan packet switching tanpa jaminan QoS;
H.324, standar pikeun komunikasi multimédia dina terminal komunikasi laju bit low (PSTN jeung jaringan nirkabel).
Di antara standar di luhur, H. The 323 Standar-diartikeun jaringan nu paling loba dipaké, kayaning Ethernet, Token Network, FDDI Network, jsb sabab H. The aplikasi tina 323 standar geus alami jadi hot spot di pasar, kituna handap urang bakal difokuskeun H.323.H.323 Opat komponén utama diartikeun dina proposal: terminal, gateway, software manajemén gateway (ogé katelah gateway atanapi Gerbang), sarta Unit kontrol multi-titik.
1. Terminal (Terminal)
Sadaya terminal kedah ngadukung komunikasi sora, sareng kamampuan komunikasi video sareng data opsional. sadayana H. Terminal 323 ogé kedah ngadukung Standar H.245, H.245 Standar ieu dianggo pikeun ngontrol pamakean saluran sareng pagelaran saluran.H. .323 Parameter utama codec ucapan dina komunikasi sora dieusian kieu: ITU dianjurkeun rubakpita sora / laju bit transmisi KHz / Kb / s algoritma komprési annotation G.711 3.4 56,64 PCM komprési basajan, dilarapkeun ka PSTN di G .728 3.4 16 kualitas sora LD-CELP sakumaha G.711, sakumaha dilarapkeun ka low-bit-rate transmisi G.722 7 48,56,64 ADPCM kualitas sora leuwih luhur ti G.711, dilarapkeun ka bit tinggi transmisi laju G. .723.1G.723.0 3.4 6.35.3 LP-MLQ Kualitas Sora ditarima, G.723.1 Ngadopsi G pikeun forum VOIP.729G.729A 3.4 8 CS-ACELP reureuh leuwih handap G.723.1, Kualitas sora leuwih luhur ti nu G.723.1.
2. Gerbang (Gateway)
Ieu pilihan H.An pikeun sistem 323. Gerbang tiasa ngarobih protokol, audio, algoritma coding video sareng sinyal kontrol anu dianggo ku sistem anu béda pikeun nampung komunikasi terminal sistem. Sapertos PSTN basis H.324 System sareng narrowband. basis ISDN H.The 320 System jeung H.323 Pikeun komunikasi sistem, perlu pikeun ngonpigurasikeun gateway nu;
3. Penjaga Pabean (Gateeper)
Ieu H.Komponén pilihan tina sistem 323 nyaéta software pikeun ngarengsekeun fungsi manajemén.It boga dua fungsi utama: kahiji nyaéta pikeun manajemén Aplikasi H.323; kadua nyaéta manajemén komunikasi terminal ngaliwatan gateway (kayaning ngadegna panggero, panyabutan, jsb). Manajer bisa ngalakukeun konversi alamat, kontrol rubakpita, auténtikasi panggero, rékaman panggero, pendaptaran pamaké, manajemén domain komunikasi jeung fungsi séjén ngaliwatan adat. keeping.one H.323 Domain komunikasi bisa mibanda sababaraha gateways, tapi ngan hiji gateway jalan.
4. Unit kontrol Multipoint (Unit Kontrol Multipoint)
MCU ngamungkinkeun komunikasi multi-titik dina jaringan IP, sarta komunikasi titik-ka-titik henteu diperlukeun. Sakabeh sistem ngabentuk topologi béntang ngaliwatan MCU. MCU ngandung dua komponén utama: multipoint controller MC jeung multipoint processor MP, atawa tanpa MP.H antara terminal ngolah MC.245 Inpormasi kontrol pikeun ngawangun nami umum minimal pikeun pamrosésan audio sareng pidéo.MC henteu langsung ngolah aliran inpormasi média, tapi ngantepkeun ka MP. MP nyampur, ngalih, sareng ngolah audio. , video, atawa informasi data.
Dina industri aya dua arsitéktur paralel, hiji nyaéta ITU-T H diwanohkeun di luhur.323 Protocol nyaéta protokol SIP (RFC2543) diajukeun ku Internet Engineering Task Force (IETF), sarta protokol SIP leuwih cocog pikeun terminal calakan.
Katilu, The impetus pikeun ngembangkeun VoIP
Pamakéan VoIP anu nyebar bakal gancang jadi kanyataan alatan loba hardware, software, kamajuan patali jeung breakthroughs téhnologis dina protokol jeung standar. Kamajuan téhnologis jeung kamajuan dina widang ieu maénkeun peran nyetir dina nyieun jaringan VoIP leuwih efisien, fungsional jeung interoperable. Faktor téknis anu ngamajukeun pamekaran gancang sareng aplikasi VoIP anu nyebar tiasa diringkeskeun kana aspék-aspék ieu.
1.Prosésor Sinyal Digital
Prosesor sinyal digital canggih (Prosesor Sinyal Digital, DSP) ngalaksanakeun komponén anu intensif komputasi anu dipikabutuh pikeun integrasi sora sareng data. kakuatan processing kalawan béaya rendah ngajadikeun DSP ogé cocog pikeun ngalakukeun fungsi ngolah sinyal dina sistem VoIP.
Aliran sora tunggal dina G.729 Biaya komputasi komprési sora biasana badag, merlukeun 20MIPS. Lamun CPU sentral diperlukeun pikeun ngalakukeun routing sarta fungsi manajemén sistem bari ngolah sababaraha aliran sora, ieu téh unrealistic. Ku alatan éta, ngagunakeun hiji atawa leuwih DSP bisa uninstall tugas komputasi tina algoritma komprési sora kompléks ti CPU sentral.Sajaba ti éta, DSP cocog pikeun deteksi aktivitas sora na pembatalan gema, sahingga aranjeunna pikeun ngolah aliran data sora sacara real waktos tur gancang aksés. memori on-board, jadi. Dina bagian ieu, urang jéntré kumaha nerapkeun sora coding jeung pembatalan gema dina platform TMS320C6201DSP.
Protokol jeung software baku sarta hardware H.323 Weighted métode antrian adil DSP MPLS tag bursa weighted acak deteksi awal maju ASIC RTP, RTCP dual corong algoritma laju sél umum DWDM RSVP dipeunteun aksés laju gancang SONET Diffserv, CAR Cisco gancang diteruskeun CPU kakuatan processing G. 729, G.729a: CS-ACELP Extended Access Table ADSL, RADSL, SDSL FRF.11/FRF.12 Token algoritma tong Multilink PPP Frame Relay Data panyaarah SIP dumasar kana integrasi prioritas CoS Packet leuwih SONET IP jeung ATM QoS / CoS
2.Advanced dedicated sirkuit terpadu
The Application-Specific Integrated Circait (ASIC) ngembangkeun geus ngahasilkeun gancang, leuwih kompleks, sarta leuwih fungsional ASIC.ASIC mangrupakeun chip aplikasi husus anu ngalakukeun hiji aplikasi tunggal atawa sakumpulan leutik functions.Because aranjeunna museurkeun kana tujuan aplikasi pisan sempit. aranjeunna tiasa pisan dioptimalkeun pikeun fungsi husus, biasana ku CPU dual-tujuan hiji atawa sababaraha urutan gedena leuwih gancang.
Sagampil chip Instruksi Ipis susunan Komputer (RSIC) museurkeun kana palaksanaan gancang angka wates, anu ASIC geus preprogrammed nedunan jumlah terhingga fungsi faster.Once pangwangunan geus réngsé, biaya produksi masal ASIC low, sarta dipaké. pikeun alat jaringan kaasuprouterssarta saklar, ngajalankeun fungsi kayaning mariksa routing tabel, diteruskeun grup, asihan grup na mariksa, sarta queuing.The pamakéan ASIC méré alat kinerja luhur sarta kirang cost.They nyadiakeun ngaronjat broadband jeung rojongan QoS hadé pikeun jaringan, ngarah maénkeun peran hébat dina promosi ngembangkeun VoIP.
téhnologi transmisi 3.IP
Seuseueurna jaringan telekomunikasi transmisi ngagunakeun multiplexing divisi waktos, sedengkeun Internét kedah nganggo deui statistik sareng bursa pakét anu panjang. Dibandingkeun, kiwari dimungkinkeun boga laju utilization tinggi sumberdaya jaringan, interkonéksi basajan tur éféktif, sarta pohara lumaku pikeun layanan data, anu mangrupa salah sahiji alesan penting pikeun ngembangkeun gancang tina Internet.Najan kitu, komunikasi jaringan IP broadband merlukeun QoS jeung ciri reureuh. , Jadi ngembangkeun bursa pakét multiplexing statistik geus katarik prihatin.At ayeuna, sajaba generasi anyar IP protokol-IPV6, dunya Internet rékayasa task group (IETF) ngajukeun téhnologi multi-protocol tag bursa (MPLS), ieu mangrupakeun jenis pilihan lapisan jaringan dumasar rupa tag / bursa bursa, bisa ngaronjatkeun kalenturan seleksi jalan, ngalegaan kamampuhan pilihan lapisan jaringan, simplify nuroutersarta integrasi bursa channel, ngaronjatkeun kinerja jaringan.MPLS tiasa dianggo salaku hiji protokol routing bebas, sarta cocog sareng protokol routing jaringan aya, ngarojong rupa operasi, manajemén jeung pangropéa fungsi jaringan IP, sangkan QoS nu, routing, signalling kinerja greatly ningkat, pikeun ngahontal atawa deukeut tingkat statistik dipake deui bursa pakét panjang tetep (ATM), tur basajan, efisien, mirah tur lumaku ti ATM.
IETF ogé lokal grasping téknologi grouping anyar, dina raraga ngahontal QoS selection.The jalan “téhnologi torowongan” keur ditalungtik pikeun ngahontal transmisi broadband link saarah.Salain eta, kumaha carana milih platform transmisi jaringan IP ogé mangrupa widang panalungtikan penting dina taun panganyarna, sarta IP leuwih ATM, IP leuwih SDH, IP leuwih DWDM sarta téknologi lianna geus mucunghul successively.
Lapisan IP nyadiakeun pamaké IP layanan aksés IP kualitas luhur kalawan jaminan jasa tangtu. Lapisan pamaké nyadiakeun formulir aksés (aksés IP jeung aksés broadband) jeung formulir eusi jasa. Dina lapisan dasar, Ethernet, salaku lapisan fisik. jaringan IP, nyaeta masalah tangtu, tapi IP overDWDM boga téhnologi pang anyarna, sarta boga potensi gede pikeun ngembangkeun.
Padet Wave Division MultipLexing (DWDM) injects hirup anyar kana jaringan serat sarta nyadiakeun rubakpita endah di pausahaan telecom peletakan backbone.DWDM téhnologi serat anyar utilizes kamampuhan serat optik sarta canggih equipment.The transmisi optik Nami division gelombang multiplexing diturunkeun pikeun ngirimkeun sababaraha. panjang gelombang cahaya (LASER) ti aliran tunggal serat optik.Sistem ayeuna bisa ngirim jeung mikawanoh 16 panjang gelombang, sedengkeun sistem hareup bisa ngarojong 40 nepi ka 96 panjang gelombang pinuh. Ieu signifikan sabab unggal panjang gelombang tambahan nambahkeun hiji aliran tambahan informasi. kituna dilegakeun 2,6 Gbit / s (OC-48) jaringan ku 16 kali tanpa iklas serat anyar.
Paling jaringan serat anyar ngajalankeun OC-192 dina (9,6 Gbit / s), ngahasilkeun kapasitas leuwih 150 Gbit / s dina sapasang serat lamun digabungkeun jeung DWDM. , SDH sareng Gigabit Ethernet transmisi sinyal dina serat tunggal, anu tiasa cocog sareng jaringan anu tos aya, ku kituna DWDM tiasa ngajagi aset anu tos aya, tapi ogé nyayogikeun ISP sareng perusahaan telekomunikasi kalayan tulang tonggong anu langkung kuat, sareng ngajantenkeun broadband langkung murah sareng langkung diaksés, anu nyayogikeun rojongan kuat pikeun sarat rubakpita solusi VoIP.
Laju transmisi ngaronjat teu ngan bisa nyadiakeun pipa coarser kalawan kirang kasempetan blocking, tapi ogé ngurangan reureuh ku loba, sahingga bisa greatly ngurangan sarat QoS dina jaringan IP.
Téknologi aksés 4.Broadband
aksés pamaké tina jaringan IP geus jadi bottleneck restricting ngembangkeun sakabeh network.In jangka panjang, tujuan pamungkas tina aksés pamaké nyaéta serat-ka-imah (FTTH).Sacara umum, jaringan aksés optik ngawengku optik digital loop carrier sistem. sarta jaringan optik pasip. Urut utamana di Amérika Serikat, digabungkeun jeung sungut muka V5.1 / V5.2, ngalirkeun sistem terpadu na on serat optik, némbongkeun vitalitas hébat.
Kiwari dimungkinkeun utamana dina urutan jeung di Germany.For leuwih ti dasawarsa, Jepang geus nyokot runtuyan ukuran pikeun ngurangan biaya jaringan optik pasip ka tingkat nu sarupa jeung kabel tambaga jeung logam twisted pasangan, jeung dipake eta use.Especially dina taun panganyarna, ITU geus ngajukeun jaringan optik pasip basis ATM (APON), nu complements kaunggulan ATM jeung jaringan optik pasip. Laju aksés bisa ngahontal 622 M bit / s, nu pisan mangpaatna pikeun ngembangkeun broadband IP layanan multimédia, sarta bisa ngurangan laju gagalna sarta jumlah titik, sarta dilegakeun coverage.At hadir, ITU geus réngsé karya standardisasi. , pabrik aktip ngamekarkeun, bakal aya barang dina pasaran, bakal jadi arah ngembangkeun utama téhnologi aksés broadband pikeun abad ka-21.
Ayeuna, téknologi aksés utama nyaéta: PSTN, IADN, ADSL, CM, DDN, X.25 sareng Ethernet sareng kolom sistem aksés nirkabel broadband, jsb. Téknologi aksés ieu gaduh ciri sorangan, kalebet ADSL sareng CM anu paling gancang ngembang; CM (Cable Modem) ngagunakeun kabel coaxial, laju transmisi tinggi, pangabisa anti gangguan kuat; tapi teu transmisi dua arah, euweuh standar seragam. ADSL (Asymmetrical Digital Loop) boga aksés éksklusif kana broadband, ngamangpaatkeun pinuh jaringan telepon nu aya jeung nyadiakeun laju transmisi asimétri. Laju undeuran di sisi pamaké bisa ngahontal 8 Mbit/s, sarta laju unggah di sisi pamaké bisa ngahontal 1M bit / s.ADSL nyadiakeun broadband dipikabutuh pikeun usaha jeung sakabeh pamaké, sarta greatly ngurangan waragad.Ngagunakeun handap-biaya ADSL sirkuit régional, pausahaan ayeuna ngakses Internet sarta VPN basis Internet dina speeds luhur, sahingga kapasitas panggero VoIP luhur.
Téknologi Unit processing 5.Central
Unit processing sentral (CPU) terus mekar dina fungsi, kakuatan, jeung speed.This ngamungkinkeun aplikasi nyebar tina multimédia PC jeung ngaronjatkeun kinerja fungsi sistem diwatesan ku kakuatan CPU. Kamampuh PC pikeun ngolah ngalirkeun data audio jeung video geus lila ditunggu. ku pamaké, ku kituna ngirimkeun sauran sora dina jaringan data sacara alami mangrupikeun tujuan salajengna. Fitur komputasi ieu ngamungkinkeun aplikasi desktop multimédia canggih sareng fitur canggih dina komponén jaringan pikeun ngadukung aplikasi sora.