第5章 VoIP通信原理
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1、 第第5 5章章 VoIPVoIP通信原理通信原理5.1 VoIP通信原理通信原理 5.2 IP电话与传统电话的比较电话与传统电话的比较5.3 VoIP体系结构体系结构5.4 VoIP系统组成系统组成 5.5 VoIP基本业务基本业务 2022-6-125.1 5.1 VoIPVoIP通信原理通信原理5.1 VoIP通信原理通信原理 5.1.1 VoIP通信概述通信概述 5.1.2 分组交换原理分组交换原理 5.1.3 VoIP实现方法实现方法5.1.1 5.1.1 VoIPVoIP通信概述通信概述 InternetInternet是由众多不同的是由众多不同的计算机网络互联组成的，遍布计算机网
2、络互联组成的，遍布世界各地，使用标准的世界各地，使用标准的TCP/IPTCP/IP协议来相互通信和交换数据。协议来相互通信和交换数据。TCP/IPTCP/IP协议将要传输的计算机协议将要传输的计算机数据分组排队发送，每个分组数据分组排队发送，每个分组均包含地址及数据重组信息，均包含地址及数据重组信息，确保数据安全和数据包交换正确保数据安全和数据包交换正确无误。确无误。 2022-6-13InternetInternet上实现语音通信的简单原理如图上实现语音通信的简单原理如图: : 图图5-1 5-1 InternetInternet语音通信原理语音通信原理 2022-6-14InternetI
3、nternet语音通信特点：语音通信特点：通信双方不需要进行链路建立的初始化过程，可通信双方不需要进行链路建立的初始化过程，可以随时发送数据。以随时发送数据。InternetInternet内所有路由都是共享的，联入内所有路由都是共享的，联入InternetInternet网的计算机均不独占路由。网的计算机均不独占路由。由于数据包需要排队传输，会产生时延。由于数据包需要排队传输，会产生时延。用户计算机至用户计算机至ISPISP的通信通过公众电话的通信通过公众电话(PSTN)(PSTN)，所，所以仍然会独占该段通信路由。以仍然会独占该段通信路由。 IP IP电话的通信原理与电话的通信原理与Int
4、ernetInternet数据通信原理数据通信原理区别在于要考虑和区别在于要考虑和PSTNPSTN的连接，存在着链路建立的连接，存在着链路建立和控制方面的问题。和控制方面的问题。2022-6-155.1.2 5.1.2 分组交换原理分组交换原理 IPIP电话网络是基于分组交换体系结构的系统电话网络是基于分组交换体系结构的系统, ,分组交换仍旧采用了报文交换的分组交换仍旧采用了报文交换的“存储存储- -转发转发”方方式，把报文截成许多比较短的、被规格化了的式，把报文截成许多比较短的、被规格化了的“分组分组( (packet)”packet)”进行交换和传输。进行交换和传输。 “ “分组分组”进入
5、交换机后，只在主存储器中停进入交换机后，只在主存储器中停留很短的时间，进行排队和处理，一旦确定了新留很短的时间，进行排队和处理，一旦确定了新的路由，就很快输出到下一个交换机或用户终端。的路由，就很快输出到下一个交换机或用户终端。2022-6-16 分组交换的主要优点是：分组交换的主要优点是： (1) (1) 为用户提供了不同速率、不同代码、不同同为用户提供了不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制规程的数据终端之间步方式、不同通信控制规程的数据终端之间能够相互通信的灵活的通信环境。能够相互通信的灵活的通信环境。 (2) (2) 信息传输时延较小，变化范围不大信息传输时延较小，变化范围不大
6、 。 (3) (3) 实现线路的动态统计时分复用，通信线路的实现线路的动态统计时分复用，通信线路的利用率很高。利用率很高。 2022-6-17 (4) (4) 可靠性高。可靠性高。每个分组可独立地进行差错校验，每个分组可独立地进行差错校验， “分组分组”还可以自动地选择一条路由以避开还可以自动地选择一条路由以避开网络故障点。网络故障点。 (5)(5) 经济性好。经济性好。信息以信息以“分组分组”为单位在交换机为单位在交换机中存储和处理，不要求交换机有很大的存储中存储和处理，不要求交换机有很大的存储容量；此外，分组交换网通过网络控制和管容量；此外，分组交换网通过网络控制和管理中心理中心(NCC)
7、(NCC)对网内设备实行比较集中的控制对网内设备实行比较集中的控制和维护管理，节省维护管理费用。和维护管理，节省维护管理费用。2022-6-18分组交换的主要缺点是：分组交换的主要缺点是：(1)(1) 由于网络附加的传输信息很多，长报文通信的由于网络附加的传输信息很多，长报文通信的传输传输效率比较低效率比较低。 (2)(2) 技术实现复杂技术实现复杂。分组交换机要对各种类型的。分组交换机要对各种类型的“分组分组”进行分析处理，提供路由，自动进行路进行分析处理，提供路由，自动进行路由调整，并为用户提供速率、代码和规程的变换，由调整，并为用户提供速率、代码和规程的变换，为网络的维护管理提供必要的报
8、告信息等，要求为网络的维护管理提供必要的报告信息等，要求交换机要有较高的处理能力。交换机要有较高的处理能力。2022-6-195.1.3 5.1.3 VoIPVoIP实现方法实现方法 1 1PC-to-PCPC-to-PC 这是初期采用的一种方式，它以多媒体技术这是初期采用的一种方式，它以多媒体技术为基础，建立在网对网的架构上，在技术上较容为基础，建立在网对网的架构上，在技术上较容易实现，但对于用户的要求比较高。易实现，但对于用户的要求比较高。 通话双方的计算机均须登录到网络上，还要通话双方的计算机均须登录到网络上，还要有全双工声卡、话筒等多媒体设备，并安装相同有全双工声卡、话筒等多媒体设备，
9、并安装相同的电话软件。的电话软件。 早期的早期的Internet Phone，就是此类产品的一个，就是此类产品的一个代表。代表。2022-6-1102 2PC-to-PhonePC-to-Phone 作为主叫方的计算机必须上网，而被叫方使作为主叫方的计算机必须上网，而被叫方使用普通电话机即可。用普通电话机即可。 通话时，主叫方登录到与对方电话网相连的通话时，主叫方登录到与对方电话网相连的IPIP电话网关服务器。电话网关服务器。 主叫方的呼叫信号通过主叫方的呼叫信号通过InternetInternet到达服务器到达服务器后，自动转接到被叫方的电话上。后，自动转接到被叫方的电话上。Net2Phon
10、eNet2Phone便是便是此类产品的代表。此类产品的代表。2022-6-1113 3Phone-to-Phone Phone-to-Phone 这种产品种类很多，实际性能差别也很大。这种产品种类很多，实际性能差别也很大。大致可分大致可分三种类型三种类型。 双方电话各配置一个类似于双方电话各配置一个类似于Modem的设备，通的设备，通话双方通过它登录到因特网上，每次通话只需简话双方通过它登录到因特网上，每次通话只需简单的操作便能像普通电话一样进行交谈。单的操作便能像普通电话一样进行交谈。 两端都没有计算机与电话连接，而是通过称为两端都没有计算机与电话连接，而是通过称为“桥接器桥接器”的设备进行
11、通话。的设备进行通话。 利用利用IP电话网关服务器进行通话。网关服务器电话网关服务器进行通话。网关服务器一端与一端与Internet相连，另一端与当地的公用电话网相连，另一端与当地的公用电话网（PSTN）相连。）相连。2022-6-112图图5-2 5-2 传统电话与传统电话与IPIP电话系统框图电话系统框图长途传输5.2 IP5.2 IP电话与传统电话的比较电话与传统电话的比较 5.2.1 5.2.1 工作方式比较工作方式比较 5.2.2 5.2.2 电路交换原理电路交换原理 5.2.3 5.2.3 交换方式比较交换方式比较 1 1IPIP电话电话 IPIP电话是将模拟语电话是将模拟语音信号
