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 和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~