IP 电话

1  IP 电话概述

·IP 电话是在互联网上传送多媒体信息。

·多个英文同义词:

         ·VoIP (Voice over IP)

        ·Internet Telephony

        ·VON (Voice On the Net)

1.1  狭义的和广义的 IP 电话

·狭义的 IP 电话:指在 IP 网络上打电话。

·广义的 IP 电话:不仅仅是电话通信,而且还可以是在 IP 网络上进行交互式多媒体实时通信(包括话音、视像等),甚至还包括即时传信 IM (Instant Messaging)。

IP 电话可看成是一个正在演进的多媒体服务平台,是话音、视像、数据综合的基础结构。

1.2 IP 电话网关

·公用电话网与 IP 网络的接口设备

·作用:

        1.在电话呼叫阶段和呼叫释放阶段进行电话信令的转换。

        2.在通话期间进行话音编码的转换。

        3.实现 PC 用户到固定电话用户打 IP 电话(仅需经过 IP 电话网关一次),以及固定电话用户之间打 IP 电话(需要经过 IP 电话网关两次)。

IP 电话网关的几种连接方法

1.3 IP 电话的通话质量

·影响 IP 电话通话质量的两个主要因素

        1.通话双方端到端的时延和时延抖动;

        2.话音分组的丢失率。

·但这两个因素是不确定的,取决于当时网络上的通信量。

·经验证明:在电话交谈中,端到端的时延不应超过 250 ms,否则交谈者就能感到不自然

造成 IP 电话端到端时延的因素

1.话音信号进行模数转换要经受时延。

2.话音比特流装配成话音分组的时延。

3.话音分组的发送需要时间,此时间等于话音分组长度与通信线路的数据率之比。

4.话音分组在互联网中的存储转发时延。

5.话音分组在接收端缓存中暂存所引起的时延。

6.话音分组还原成模拟话音信号的时延。

7.话音信号在通信线路上的传播时延。

8.终端设备的硬件和操作系统产生的接入时延。

1、2、6 的时延取决于话音编码的方法。

IP 电话低速率话音编码的 ITU-T 标准

1.G.729:速率为 8 kbit/s 的共轭结构代数码激励线性预测声码器 CS-ACELP (Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction) 声码器。、

2.G.723.1:速率为 5.3/6.3 kbit/s 的线性预测编码 LPC (Linear Prediction Coding) 声码器。

G.729 和 G.723.1 的主要性能比较 

标准

比特率

kbit/s

帧大小

ms

处理时延

ms

帧长

(字节)

数字信号处理

 MIPS

G.729

8

10

10

10

20

G.723.1

5.3/6.3

30

30

20/24

16

接收端的播放时延有一个最佳值

采用线速路由器

·提高路由器的转发分组的速率对提高 IP 电话的质量也是很重要的。

·线速路由器:吉比特路由器,每秒可转发 5 百万至 6 千万个分组(交换速率达 60 Gbit/s 左右)。普通路由器每秒可转发 50~100 万个分组。

·可以进一步减少由网络造成的时延。

关于 Skype

·Skype 采用了 P2P全球索引技术提供快速路由选择机制,管理成本大大降低。由于用户路由信息分布式存储于因特网的结点中,因此呼叫连接完成得很快。

·Skype 采用了端对端加密方式,保证信息的安全性。

·Skype 使用 P2P 的技术,用户数据主要存储在 P2P 网络中,因此必须保证存储在公共网络中的数据是可靠的和没有被篡改的。

·Skype 对公共目录中存储的和用户相关的数据都采用了数字签名,保证了数据无法被篡改。

2 IP 电话所需要的几种应用协议 

至少需要两种应用协议:

        1. 信令协议:在互联网上找到被叫用户。

        2.话音分组的传送协议:使电话通信的话音数据能够以时延敏感属性在互联网中传送。

·为了在互联网中提供实时交互式的音频/视频服务,需要新的多媒体体系结构

提供实时交互式音频/视频服务所需的应用层协议

欢迎一起学习~

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