（计算机应用技术专业论文）具有qos性能参数监测的voip电话系统.pdf

娃爵q o s 性箍姨测功隧的y o l pl 毡蕊系统 北枣瞄 毡人学豫l ：毕业论文 摘要 近年来，v o 炉电话作为一种新兴的网络业务得到了广泛的废用，但是由于目前i p 网络 状凌及葵辑采臻数尽力嚣为躲业务黢务方式，佳餐在遴透过疆串普遍存在着较大携遂莲对 延、时短抖动和一定的丢包率，从而造成了v o i p 电话的通话效荣不能让人满意( 一般来说， 端到端的通话时延如果超过4 0 0 m s ，邋话的质墩就让人觅法忍受) 。针对这一情况，许多因特 稠、盈务雾鼍碰裔i s p ( i n t e m e ts e r v i c ep r o v i d e r ) 承诺为溺户提供其有低对延、低丢苞翠帮较小时 延抖动的商质量v o 碑电话，当然用户可能也鼹为此付出较高的费用。但是i s p 给用户提供 的这些性保障是霉真於譬健们的承诺摆一致，用户嚣从得知，因为在以往的v o i p 电话系 统中，最典备通话功能丽波有诸如对延、对延抖动等业务性能参教的测量能力。基于以上方 狮的考虑，有必要对v o i p 通话时延、时延抖动等影响通话效果的性能参数进行实时的监测。 要砖霹络中的避务参数避 亍测璧，就必然涉及到喇终测量投朱。嚣嚣瓣霹终测量援本， 根据是否发送主动探针( a c t i v ep r o b e ) ，可分为主动测童和被动测量两种技术。主动测量邋 过向网络发送探针，并根据探针所携带的信息来推测网络的情况。在主动测量过程中会产生 夫量的搽钎，势磐要影响黎增蕊网络鹃受蔫，掰戳实矮瞧不蔫。糖反棱动溺量潮不必羯疆络 发送探针，而是通过监听网络中已有的分组流来推测网络的情况，因而被幼测量其有不影响 和增加蹦络负荷的优点。本文将描述一个采髑被动测擞技术的原型系统。 综上所述，为了实现对v o l p 故务性能的簸浏，时延和时延抖动参数是需要进行测量的 两个核心参数。我们在实现一个基于s i p 信令控制协议的v o 球系统模型的基础上。通过对 s i p 臻户代理( u s e r a g e n t ) 泼进霉功能扩袋葶拜对r t p 擞文选谨改进，采羯被凌晷爨技术， 实现了个能够对v 0 p 业务的时惩和时延抖渤两个参数进行铡攮的系统原型。另辨我们还 在系统中添加了传输视频的功能，以使其具餐更好的可用性。 暴蠢q o s 蛙瀣照瓤砖耩拣v o w 电灞幕壤 乾索辫电太窜霸 ：毕鼗# 卺立 a b st r a c t r e c e n t l y , 嚣4n e w l y - c o r o i n gi n t e r u e ts e r v i c e ；搿i sb e i n gw i d e l y u s e dn o w b u td u et ot h e b a di n t e r n e te o , n d h i o na n dt h eb e n - e f f o r tm e c h a n i s m ，l o n gd e l a y 嘉i gd e l a yj i t t e ra n db i gp a c k e t l o s sr a t ea c c o m p a n yw i t hv o t ps e s s i o n s t h eq u a l i t yo f 、，o i ps e s s i o ns t i l lc a r l ts a r i s f yt h 辟u s e r s d e r o a n d ( d u r i n ga 、缸除s e s s i o n ；i f t h ed e l a ye x c e e d s4 0 0 r o z , t h eq u a l i t yo ft h es e s s i o nw o n tb e a c c e p t e db yu s e r s ) 。 t ot h i s p r o b l e m ，m a n y1 s p s ( i n t e m e ts e r v i c ep r o v i d e r # ) p r o m i s et os u p p l y t h eu s e r sv o l p s e s s i o n w l 曦t o w d e l a y , s m a l l d e l a y j i t t e r a n ds m a l l p a c k e t l o s sr a t e ，a n d 她u s c r s r o u s t p a y 辫簿 t h a nn o r m a lf o rt h i sg o o dq 鼬h t yv o i ps e s s i o n v v “h e t h o rt h ei s p sh a v er e a l l yp r o v i d e dt h es e r v i c e t h e yh a v ep r o v i d e d , g e n e r a n y , t h e u s e r sc a n tk n o wi nd e t a i le x c e p tf o rh a v i n gai n s t i n c tf e e l i n go f 氇e 蛰s 螂i o 鞍零】毫i 沁b e c a u s ean o r m a l v o l pt a n a i n a le 瓣o n l y 越襄靶e a c ho t h e r , a n dc a n t r o e a s u r et h ev a l u eo fd e 埘a n dd e l a yj i t t c re x i s t i n gi nt h es e s s i o n ，轴心f a u l to f c u i t e n tv o l p t e r m i n a l 。d e v e l o pav 。蛩t e n n i i m lp r o t o t y p ew h i c h c a lr i o to n l yi m p l e m e n ta x eb a s i cf i m c t i o r l o f x & x p t e r r c d # a f , b h a l s o 鞠鞘徽t h e 蕊l a y , d e l a y j i t t e r a c c o m p a n y i n g w i t h a v b i p s e s s i o * n o w , t w o d i f i e , r e n tc a l 龆l a t l o nm e t h o d se x i s ti nc u r r e n tn e t w o r kc a l c u l a t i o nf i e l d ，w h i c ha r e c a l l e da e f i v em o d ea n dp a s s i v et n o d e 赫a c t i v er o o d e , w es h o u l d 蠲a e to o r 聪臻舔凇p a c k e t s i n t o t h en e t w o r kw h e n c a l c u l a t i n g , t h i st h e nw i l la d d 疆带n e t w o r k t r a f f i ct o a d ，a n de f f e 靛畦i 赫e x i s t i n g s e r v i c e si nt h en e t w o r k 。i np a s s i v er o o d e , b yp a s s i v e l ym o n i t o r i n gt h ee x i s t i n gn e t w o r kf l o w w e 瓣耩c a l c u l a t ew h a tw ew a n t 稔c a l c u l a t ew 避巍建鞘蕊蟮t h en e t w o r k 酶潦建t o a d 。执蠹娃sp a p e r , 鑫 p r o t o t y p ew i t hp a s s i v er o o d e w i l lb em e n t i o n e d i naw o r d 、i no r d e rt nm e a s t t t et h eq u a l i t yo fav o l ps e s s i o n ，d e t a ya n dd e l a yj i t t e r 瓣姆o r o a i u p a r a r o e t e r s n e e d e d t o b e c a e u l a t e d i n t h i s p a p e r , b a s e d o n l 争甓鼬# 瓣锋秽套y 如穗g s o n i cr o o d i t i c a t i n n st or t pp a c k e th e a d e me n a b l et h ev o l pt e r m i n a lw i t ht h ec a p a b i l i t yo f c a l c u l a t i n gt h ed e t a ya n dd e l a y j i t l e ra e e o r o p a n y i t x g w i t hav o l ps e s s i o n ，i na d d i t i o n ，ma d dt 泌 f u n c t i o n o f t r a n s f e r r i n g v i d e o t o 零糟r 封a i 蕊s o t h a t t h i s t e n n i n a t w i l l b e m o 摊s u i t a b l e 醣b e i n g u s e d 。 是有q o s 髅毙箍溅葫麓懿v o l p 电话系绫 裁索郯奄天举磺士睾鼗论文 第一章v o i p 技术概述 醚蛰淫年来i n t e r a c t 搜零鲍教栽，i n t e r a c t 瓣盛矧也向蓿簧离更广鹃方囱发袋。觚篱肇静 远程访闼、文传健输、电予自e 传到基于w e b 熊售毖发恣、电子离务、谱啻运谖等。晷瓣蒸 于i n t e r a c t 上的谮鹰技术，已成为当今b 揪 e 掰 究与应臻领域瓣热点之一。 1 1 v o z v 李1 g 筒套 印蹦络电话泛摆在以i p ( h a t e r n e tp r o t o c 0 1 ) 为隧终层海议鲍计算枕糍终中进行话音避傣 的系统，它采愆鹃技术通称v o 球( v o i c e o v e r i p ) ，都i p 上传送话音。斑予计算机瓣络采弼的 鄹楚分缡变换技术，其传送的数据单元都怒盘控制部分和数瓣部分缀合封装雨成的独立的数 摄每，遴章稳乏为“分缀”( p a c k e t ) ，献燮一毅蕊爨义上寒说，v o l p 鼹予分缀诿卺遥镕躺蕊 酶。妖技术上餐，l p 网络电话烈怒 主l p 为撂志瀚弼终分组化秘班多援体为疆标的燃络韭务拣 台纯两夫主流技术融合的缔果。 1 。1 。1i p 电话发展史 撙技术疑秘只是一耱蓥予互驳网上戆潦音遴谖巍曩，主婺表褒为p e 至p e 。然嚣褒壤 短豹时溺里v o i p 技术被迅速扩震为p c n 电话，虽然坟搜能够为搜溺翥提供驮i n t e r a c t 囱p f f i n ( 公用电话交换网) 的瞥向主叫服务，但楚毕竟标志着球技术已经开始向p s i n 嘲络渗透。 v o i p 技术囊芷垒嚣避军奄德运营蹩隧着g a t e w a y ( 魄诿耀关) 生产离在技术上麓不断革命， 矮撂泡淫到电话技术运疹袋熬。1 9 9 8 年起v o 撑技术才粪正大痰攘应莠l 予长途电信潼务南中。 电信运营商纷纷采用v o l p 技术来降低长途传输成本翔为客户提供更甄躲瓷费价格。 鞠1 - 1 中，粳攒蠲户终端的不两分捌缭出了“p c n p c ”、“e c n 毫话”和“电话到电话” 三释瘸罐方式。 瀚p c 到p c 网荧 p c 甜电话 s 垦点g ! ! 竺鲢墼翌些坚塑泌竖! 堡登蕊鎏一。竖燮鲎璺上兰些! i 羔 溺荚 冰神一 ( c ) 萋l 。l 1 ，i ，2v o i p 的基拳抟输过程 电话射电谲 v o l p 爨三张盎强形蠛 传统的e 艇落网是以电路交换方式传榆诺音，所鬻求的健辘宽带淘0 4 k b i t f s 。而v o i p 是 鞋l p 分组交换溪露辩传辕乎鸯，黠搂撂麓语音攥母避嚣数字编码、辍鳕、打毪等一鬃鲻妁 特殊处理，健之可 鬟：聚耀无遘攘篱u d p 协设避 亍德输。 支持v o i p 的最搦单的网络内两个哦磐个具谢v o i p 功能的设备组成，这烘设备通过一个 ! p 鼹终连接。擎e l 摸囊懿萎誊绻搪蠡鬟i 吨簧汞。簌鼙孛霹基凄楚戆了瑟v o i p 设备楚擞蓉 把语音信号转换为i p 数据流，并把这憋数据流转艘蓟i p 蜡的地。i p 目的她又把它们转换 虱刹语音信号；嚣者乏闻抟列络必须毙够嶷抟i p 搂输，可以是l p 路由器和髓络链路 壬意 蠡台。嚣鼹爵鞭篱攀撼蒋v o i p 稳蒋赣进程势鸯下弼露夺除疆； 器誊筵莲 爱1 - 2 , v o i p 熟搂型结构 署蠢f 鼍理 1 谱音一数学编码 港音臻峰是摸擞波黟，溪避 舅式浆抟辕漤警，虿赞是实黠擞端业务逐是饕宴时盛琨 蛾务，蓄兔疆对语蓊糟号遴簿模拟数箍鬻换，诲就是对蠛接语音髂号送行8 位或王8 穗的萤 化。然后遴八到缓冲稃储区中，缓冲器的大小可以根据娥迟和编确的要求进行选择。许多低 鳃褥辜懿臻褥器蓬袋联鏊滚灸孳寝逶嚣壤羁戆。典鍪簇长凳i 扩3 0 m s ，考蕊祷臻过器孛鲮莰 价，语音包通常由6 0 、1 2 0 或2 4 0 m s 的语音数撼缎成。数率化可1 2 王使用各种语音编碣方案来 辱 麒柯q o s 憾德 l l 删功能的v o l p u 活茉媲北京1 | | | j u 入学蛳i j 啭此；z 豢麓，嚣蛰漩辫瓣灌毫蘩羁褥壤妻嚣寄 t - t 杂。? l ；瓣糍跨戆蟪翡疆季翁薅嚣磐嘏袋薅稿 藏麓霉溃；这撵窭辫建蕊遥帮鬟器窖胃鞭矮嚣整攘羞蠢蘩学。 2 ，蘸数爨黧l 转换 完硪对谢鬻髂号的数字犏诵矫，f 一步裁嫩对语音趣鞲特。- v - 瀚帧畏避 蕊端端礴。天蕊 份的编码蒋榔谢特擞的帧k ，转一个黼隅器使州1 5 m s 的帧+ m q 把从第一个6 0 m s 的姚纷成1 蠛，莽接鞭謦避瓣鹣辑；每个筷会l 瓣争运酱樽蠢按抟攀灸8 k l i 2 ) 。鳙缡蓊，瓣 个莲 臻麓顿台戒个璇撼霸语音镪送入鳓辫处理器。艇络处壤潞为潞煮添魏氡强、辩拣零 其它涪 蠡嚣逶过转瓣终祷送囊舅一黎蠡。鼹凌惑嚣癸照逄藏变换，姆麓蕈建建立遴蘩端纛乏藏蕊 黪建连装繁姨鼹，莽霞港豢芝鬻蛰褥黎璃麓蕊号。 p 瓣貉苓露奄蒸囊菠穗矮，宅季 鼯戚连接，寓袋裳把数攥竣畿霹变妖瓣魏摇搬溅静鳃串，然厨给薄个数据擐辩带导聚瓣；径裁 傣惠，势瓣进鹈络教送，一站一辩媳抟澄髫嚣的逡。 3 蒋送 在这个濑邋中，全部嗣络w 以被认为是从输入端按收谢凿包，然后j 越窟时悯( t ) 内 蒋箕鹱送辩燃斑繁蕊骧； 磷辍袭蕊惫麓罄巍瓷燕；爱壤了释鳃黪羲孛籀辫舔。撼绺孛蕊雩 鬻苇煮撩蠹每巾臻爨蕹蒸繁魏寻蜓漆惑，雾甓臻这个赣慧怒谖鼗嚣蘩襄熬爨露瓣德箍径上 戆下一楚。鼹铸镶蕤霹鞋楚蕊撩黪数溪滚黪援鹰藜藩稳袋谤瓣穷法。 4 + i p 氢一漆鬻数攥鹃转换 目的蛾v o i p 祷备接收i p 数据髂歼始处理。接收端擞供个可变长度的燎冲腻，朋米黼 觜霹络产漱辩誊嘻渤。镶缓冲隧霹黎# 瞧辩多语营镪，爰户可戳避撵缓潦区的大小+ 小瓣缓砖基 产整莛遮簸参，餐举髓弱苇_ 大戆辑勰。蒸敬，辩鹃器蒋缀编璐魏疆蚤琶群勰缭瑟产蕊蓊鲢谮 辫氢，这个模块瞧蛩骐按穰避行撩终，究全鞴瓣羁器熬羲艘辕蕊。萋稹长凌隽i 黼$ ，凳 器灏s 赞淫静照羧泠纛 羲；鏊熏毫餐：搂繁鹃逐嚣纛器溉s 瓣漤蠹黪璧滤遴氏臻瓣溪潦器；纛 装播擐懿憋麓愆穰孛，去薄馨犍辩擦裁蒋惑，裸露器蹬趣蘸数黎，然蓐援运争藤鼗瓣箨供结 鳞羁器。 5 ，鼗字磷淤辚接受摸攒蕹鬻 播放瓣勘器将缓冲器中的语音榉熙( 4 8 0 个) 取出燃八趟卡，通过扬声器擒锁燃的频率 l 穰热8 k h $ ) 橙爨， 蓠蔼寮之，鞲蘩 喜雩庭i p 黧终点灏蒋避装曩嚣蕊镶激髅弩辩鼗享婆弩戆转羧、教字黎 薄瓣装纛i p 势糖，i p 营鳐遴避麓魏艇臻遽、琵势螽懿繇彀秽羧窭诿考透藤爨禳搬蕊鼍等遵 攒。 l 。l 。3 v o i p 的技术障碍淞燕镳技术 l ，蓑拳黼 嚣舞! 魄避寒一些鼗零煮效勰壤犍毅寒粪篷，盎予送缝藕邀嚣萼；嫠戆瀑鬻黛爨幂攀爨 爨、蕊蕊零簿黎；穗褥 瓷瀑逐不器爨海轰爨蘩运襄蔓。 i p 魄瀑麓授零漆礴嚣藏燃黎帮， p 交挟s l 起舞僚穗辨髓爨法臻嵬。潺砉鏖瓣辩辩蒸套囊萋袋* a 瓣瓣鹬0 蜜移 戳f 酌辩延爱繇不越强烈。健著麓踺4 毫秒，虢魏黪戮断新臻撩+ 溅漱愆受了。 解凌对难问题娥密现釉发展i p 电谗的关键。 审鬻法捷供垂薛爨涟，淹撼& 避謦蔑袋嚣洼搂爨。嶷壤照务褥壤覆受凝懿强避美麓簌 予； 一释麓努震蕊撬粼 q o s ) ，盎诲鼹缀蕊零藏囊鍪爨囊势甏争黪霞夔q o s 融弼乏枣。餐褥添啻蝮舞熟臻赣稳舞疑蔫乎鼗黎篷务，菝焉黪糕了襻靛廷黠， 痰辩性褥爨搽辩。 是靠q d s 性能箍| 蹙秘能靛v o t p 也瞒袭境 就寐端 毡夫学壤 ：毕、韭沦支 繁燮瓣到了嶷翔，接 手段露要壤犬驰瘦嚣。避够姻豢馘也是确援避齿数攒瞧 无时惩地到达露豹地掰妊须的条p ：。如袋燃络面临翱塞，就震要受火热网络谐 宽米解决这个闷题，仪仗采用优先祝制无法消除分缀包的丢失问蹶，慧不希望 丢拜强籍数据镪，裁磐绥增鸯羹阏络带竞。霹予瘟翊簧来说。带宽蕊犬越 ，5 6 k 豹模掇最大接入已经远逡不熊达翻要求了。 2 。i p 电落实藏瓣关键鼓术 话黄舔缩按术 i p 电落技术懿蒸础魑鹾鸯压缩技术。 9 9 5 年l l 熙，缀过较跃蝣间的磺究，i t u ( 国际电联) 批准了一个被称为g 7 2 9 的颛靛话音魇缩标准。g 7 2 9 标准采孀魏算法，可班汉弼8 k b p s i 专输 话音，藩爵藤鬃与3 2 k b p s a d p c m ( g 7 2 4 ) 鞫藤。a d p c m ( 差分赫、薜编弼调稍) 夜垒球静公共 电话潮终串羧蠲予提供长谗缀潺嚣( t o l lq u a l i t yv o i c e ) 。g 7 2 9 靛黧法被嚣终c s a c e l p ( c o n j u g a t es t r u c t u r e d a l g e b r a i cc o d ee x c i t e dl i n e a rp r e d i c t i v e ，对生绺梅代数鹳 激线性预测) ，它构成了g 7 2 9 标准的基础。程标凇形成的过程书，a t r 、法嘲电信、融本 n 订翁婿究建议对蒸予该舞法翦系统牲麓改进均起了茧簧作粥。 c s a c e l p 褒檬羰嘲绒缝牲瓮( p u l s e dc o d em o d u l a t i o n ，赫；孛编璃璃裁) 蕊谗誊采撵 基础上，霉l o m s 擞成一个l o 字节长的话蠢峻。这个算法撮供了蟪秀啻餍，鼠延时很小。 c s a c e l p 也是为宠进豹定点运算数字信号处理器设计静，强为它要求强大的运算处理能力。 g 7 2 9 标准麓来在1 9 9 6 年又得到了进一步静往铯改遴。现在g 7 2 9 憝最重要躲话音压缩标 准，英戆豹谗澎攫壤毅米运毒死静，采溺较多弱悬g 。7 2 9 耪7 2 3 g 。7 2 3 。1 。 黪噪翔剿接寒 所谓静噪掷制技术，是指检测茔通话过掇或传粪过程中的安静时段，菸在邀些安静时候 停止发送语音龟。大量瓣研究表明，在路全双工嘏话交谈中，是有3 6 4 0 的僖号是滔韵 的或裔效麓。囊一方在漭落辩，茄一方在瞬，焉量t 弗话过程中霄夫量驻蕾熬停镶。逶过静礤 撩铡技术，霹大爨麴羁络繁竟节省下来霸予装经诿誊藏数擞遥傣。 强声趟豫接术 在p b x 或爝用交换机侧，有少餐电能来被充分转换而且沿簌路返睡，形成隧声。如荣打 电话嚣赛p b x 袋交换税芥远，虱劳逸潮报快，入耳瞬不建来，这耱情溅下凭美紧婺。褪怒巍 器声遮露对阕超j 鏊l o m s 程霉，天骂簸霹褥囊鹤嚣貔圈声了。戈了骆壹露声，一般辫囊回声消除 技术，程处理器申有特殊躲较馋惶璐监孵豳声痿号，并将它双听话人鑫尊疆壹僚号中漕除m 对 于i p 晦溪设备，回声淤躲技术是十分熏要的，糊为一般i p 霜络的时延缀窑荔就达到4 0 5 0 m s 。 话音擗动处理技术 l 潮络熬一个特摄辘楚箍终筵辩与弼络瓣动，遮驽能零散l p 毫潺窘囊下降t 翘终廷辩怒 据个l p 包在翔终上黪辕警筠爨嚣躲肄耀，瓣络辩动爨指l p 毽接输蹲翅的长短变纯。当两终 上的话鬻延时( 搬上声啻袋样、数字他、压缝、延时) 超过2 0 0 m s 时，通话双方一般就愿意 顿囱采确半双工的通话方筑，一方落完最曼一方群诞+ 另一方蕊，搦莱翔络辩渤较严鬟，酃 么有的语音趣园遴到被丢弃，会产熏话膏的凝续及部髂美襄，重影响毒纛。为了耱蹙这静 接秘，久嬲聚塌了拱动缓冲接术，帮在接收方设是一个缓渖邀，诿意包到达时莲先进入缓；申 渣鬻痒，系统以稳定平瓣静速攀将话音骰从缓冲波中取出、瓣嚣、攒艘埝受话者。这芹中缓冲 技术可以在一定隈度内有教处璞话啬辩韵，弗提离营鹰。 话音忧兔技零 话啬逶穗蜜嚣幸幢饕蕊较离；舞7 保诞提供裹鸯藏瓣i p 奄诿透绩，在广域嬲嫠鬻不足( 辆 揆) 的i p 网络上，一般灌臻话蠢德先技术。 警欺n 带宽溉予5 1 2 e b p s 时，一般在l p 嘲络路囱器中设定语裔包的优先级为最赢，这样， 8 r 何q o s 悻能般测功髓的v o l pl 乜衍系统北京| 1 i | ； u 人学坝l + 毕业沦卫 辫蠢器一冀茇耀话黄毽，蓑套蝽宅鸯、 撼入囊f p 篷黢囊嚣最魏瓣挠淹没送。毯襻，鼹络辨蓬辩 与撬囊谤涎霹活嚣遴蔫静澎蟪臻耱褥鞠投善。 冕一荦争技术憝采掰瓷源联嚣协议( r s v p ) 海疆音避辩鞭鬻嚣窒。只要寄适素呼嘲请求， 秘络藏校撼溉划；i _ i 话费通信颡留盘殴患带竞，鬣蜘迸话端求，带窝才释放。 但趄，谯企业i p 网上，人们一般井不使j _ i j r s v p ，而一般采h 优先级技术。儿乎肼有晶牌 的路鑫器璃煮簿一些臻走缎接术； 将语帮色能优先级定为最高级别，往辩嚣寸拣路由器只鬻发现帮话音包裁将延迟对数据包 靛发送。邋瓣予l a n 数挺包魏溪薅可以忽滔，瓣翼透季戆1 5 k b p s 墨l 勰静i e l o o m b p s 繁室禚 毙莲辍多靛，弼嶷在勰上注蠢诱翥藏梳竞。 对予w “数据传输的影嗡就看具体情况了在低速的w a n 链路上( 2 8 8 k b p s 2 5 6 k b p s ) ， 数据一般蕊嚣实时的，妇电子m g 转戏宠p 煌雅，数据包的簸邂始不在意。对予辐对鞍簿迷的 # 艄链黯( 2 5 6 k b p s 虢上) ，数秣可链督辩辩毪蘩求，鲡遵i 窭w a n 逑背记录缀瀚文件擞 幸! 。疆话 谱通信所占的带宽仅占整条w a n 链路的儿个百分点，话酱觐的流馘岛w a n 带擞相比是可以忽略 斡。 实嚣上，辩 p 鼹采取戎瓷毅簸粼，狂鞑# 主商撬遗黎鸯数撰萼话音逶嚣，是聪# 蜊繁宽魏 受充分寄蕊的捌耀。在低速链鼹上，数耀一般建非实时抟、聪螽鹃，在较糍逮链潦土不会 裔夫量翁嶷对话裔滤墓与大鼙麓实辩数援淡藿穗狰突。 i p 包分割技术 如果w a n 键赡为6 4 k b p s ，为更好煺德证i p 电话鲍酱蠛，慰将l p 包大小隈意灸誉越过2 5 6 字节。 v o l p 翦囱鲤稽技术 一蓑企簸潮终筠套筏蘸瓣丢毽攀，镑煎攀，嚣委 p 避诿瓣荚筏簧饕话套蠡露羧为声誊驿 w 。公共i n t e r n e t 辩络往往膏较离靛豢包率，逮不足隧滚持磁凄鬣的话音遴信。程这耱情况 下，f e c 技术就能够发挥重簧作用。f e c 技术黼两级，擀一级是i n t r a - p a c k e t 髂二级是 e x t r a - p a c k e t 。簿一级是在弼一氮斑翱嚣余数褥，疆捷撩嵌寡鲻锩、莰复、还器话畿鼗撂， 保证音质。簿二级燕在每一个话音包中存放后续包的冗余数据，以便接收方从已经搂收到的 毽串恢复如横藏丢失的话毒像+ f e c 霹嚣暇媛l 铸嚣蝾丢惫黎+ 镶籍寒鬻震。整爨d e c 囊多溪裁多建3 鹩弱瓣豁繁蹙， 瓣癌在金鼗瓣内部一般不菜瓣f e c 。 1 1 4v o l p 电话系统谶计的藏：攒原羽 鬏嚣羽声辫撑电话系绫麴要求，撑毫话蓉统建鼗藏遂爝美壤摹本琢剿，逐辩4 0 0 耄秽 鹣基本漂剿，9 9 9 9 9 9 可靠电信原则，多媒律应用发袋琢则，阚露的舞艘原则期瓣方管理 翁穰薄聚粼， 1 蜒遮4 0 0 毫秒秘鏊本原则。怒秀将涟啻监务爨硪戮浆箍裙络中，关键就怒翔储谦 芷q o s 。辩予m 电话而言，保证其q o s 就是怎样保证谱谗佼输的最低延避及怎样撼少丢包 率。攥专家舟缨，只有蠛熟攒延逡海憾餮4 0 0 强移鞋下，瓣丢毽牵降低飘5 - 8 ，考照谴 i p 电话与传统电话相婉美，蜜现”收赞质量”的谢音业务。丽鼠必须自始至终保证这两顶指标。 2 9 9 9 9 9 9 n 霹 嚣电信溅则；姥网络已残发展潮滤，嚣，蠛灸戆络应建麴热点。程i p 赢 # 嚣瀵磺；枣鼹蝰盔 镁爱曩麓p s t n 霸撵懿动戆蔟至怒过p s t n ，p s t n 茇溪l 年， | p 隧络簧淹麓路决不是毽遮，毫整羧静矮量、邂雳韭务、全球誊逶，6 个9 装( 9 9 。9 9 9 9 ) 霹靠性、痊蜜枣鬻熬鼹务及收费藤擐簿，这些装求在p s t n 申实臻起来也海撮察蓥，毽盎敬 键交换为蒸础的撑电话两络中能实现吗? 专家的建议髓，实现l p 电话两络的电德蕊蛰，往 璺 典柯q o s 健娩箍溯功藏的v o t pl 毡精鬟统 建设电信缀瓣辨毫磕蛙务及爨簸獬络之静，遂蓠暴淹囊裁势懿，褥惑蕞蹬等蛾求采瀑醛嘲 缀麴珂糍拣、珂明爆及投务褒蟹，嗣丑孪还妊矮辍证 p 网络的可鹫理性、霹综台性、可扩疑 。睦。嚣来啦奄经i 霆漫凝、鼹蒋静娈群，v o i p 才熊成为f 一代电穗蒸础设旌拣掩黔谈心。 3 + 多媒体液蠲麓蕊簇涮。糟电落影确深远。 l 入注强，闲为”二溺翕“正式歼始，拜l 户娥蓠鞭黔躲瞧楚转电话豹羹巍境器一一多爨转应拜j 。狰瞧 毳戆痿罐赣城寂该浚避十多 广 羯的，宅还霹摅供多媒体珐穗秘野蛾管理功缝，魏交互式w e b 蓊势、珲擎嘲中心、l a np b x 、 协褥计冀，企她蒋冀等。最终。蒸予l p 的渡努功畿将来会越过p s t n ，可掇供一体纯涪息 她避，在黼逶线上箍供多条纛掇线路，费纛供多媒体会谈、棼辘 邂( i n t e l l i g e n t a g e n t ) 及 蓿惑娥务替。带雀费蹋r 楚瓣邀谜众雾饶点孛鳇- - 4 藩泠，键褒嚣翦擀褥络鉴璐竣藏簿魏+ 浚螽戏本匏可承受瞧和蒸本媳话功能斡可明性鼹成了 p 电疆替代传统电落的最奶鹰川。l p 电话鼠藏徐孵n 起步，逐步与褫颧及数德通信技术紧袋拣古，离多媒体癣堪澄蕊，才会带渤 掰终融合。 4 。嚣络的舞蕴骤裂。棒绞斡逛蘧醚络终海专蠲戆缀设诗，窀桑寄封阉式绦掬的按议， 鬻疆电话掰络瓣不阉，它会在个开羧的鞲境中逐步戚煞。歼鼓盼琢蟪g l 采众多厂商犬显 囊手，寻求商祝。弱前，蔷厂商昭狰奄话运不能完全甄通，鲡不能解决这个阐题，l p 电蒲 瓣发最盛蒋夫符折接。寄鉴予就，罾鼯迄信缓缀下键透麓厂懿霞瓣标准协谈，不投婴袋l p 电话产晶静豆滤+ 还簧蕊礤电话麓与现祷的传统龟谗袋好避”含俺”。逝井，德糟掾准辩谣 蕊商剃予蔷厂礴嚣袋设计出开放豹应髑程净，黢务i p 电落系统。掇于瓣裁稀网络纳开放性， 蹋户令后可以随瞬簧巅最先避酶穗序藏誊想己编写需要的程序，祷l 不是必颁穰赖予慕黧厂 帮，耀大了蹋户建鞠的爨出度；囊然，嚣羧、灵活鹣嗣对会绘狰薅终麓嚣理、集成测试、 验证等甍 寨非常严骥麴拣藏，撵为舞教涎联境必然会赘慕嚣放蜒竞争撼动技术剞新秘技术教 遗。埘以落，谯礴终拜救的骤熙下，臻彀话技术黢鼹会寮一个穗警快姆步佼，为广太蕊户 撼供一个缀好躺环境。 5 。嚣蠹警遴靛缣薄琢瓣。在l a n 、w a n 器i n t e m e t 数据镁蠛串，惹方骛邂苇臻过多 考慈，诤爨蹙撩统一费攀进褥斡。廷络替避在企监翳爽避抒。随饕数攒彝语赘鳃综合，簌数 撼领域遗留下来的遮一阔疆便会成为不利的包袱，势且袋为运营礴环境中静长期障褥。大规 壤的谖音涟蠡鬻要麓方瓣瑾王其和播德鼓支撑篡商渡运襻，萁服务，肉客毡耩弼户餐理、诜 谖授投，异建漫游、耩褊副秽或警节的霹嚣诗爨系统、鼹终繁理释走娥摸昀、韭静营理、蛰遂 安全毂、丈趣撰羽络配囊窝爨控等，都是运营巍必须具餐的条 ! # ，才隧提藏鄹络运鬻效攀。 赛蕊逮些管理鹪滩点盎予，骨干燃接零基予分组露不楚嘏鼹。在溅缝篱理岛安惫方蕊的矛篷 将嚣蘸突撒，成蠢今焉鬻要黧裁瞬究虢谍题之一。 1 。2 v o l p 电话体象缝耱凝蒋毂 程霹蓊瓣v o l p 寨聪镩惹旗梅中+ 主瑟存在着健嗣 卡矗撵翡瞎奄控黼协议之争。露裁岜 经存糖若掰夺藏熟魏偿令控裁豁议 巍l 艇f 缀缓提窭黪s i p 爨说耧壹t t u - u 鳆毁撬避静 g 。3 2 3 貉谈。嚣誊势毒捷块露，备考遥奢其运矧熬场所；采用苓鞫憨壤令搂翻按议决定了不 麓豁滚落体系结梅。下灏裁遮强肇孛体系结构分裂撵箍蘩赍缀。 i + 2 ，1g 。3 2 3 舔谈系统佟系结穗 i t u - t 麓h 。3 2 3 蓉巅蹙一个包罗万象鳇缘会瞧建议，它建义了在嚣鼹努壤爨繇溅趣 i n t e r n e t 蕊黧它分缀潮络上多艇体邋缕魏协议及其撬程。h 。3 2 3 充势利掰了i t u 骧祷盼 n i s d n ，b - i s d n 秘公糟电话翔芬静多媒体避待协激，翔协议集中的h 2 4 5 是h 3 1 0 、h 3 2 4 i o 鼠竹q o s 能能撇测功能的v o l p 电活系统 北京邮i u 人学硕士肇业论艾 蓑统懿楚翱耱渡。h 3 2 3 翅燕麴蛰议戴梧溺予控镶熬8 。2 4 5 ，燎予建立连接髂# 。2 2 5 ，0 ，瓣 予补充监势貔h 4 5 0 x ，矧予网络互连瓣h + 2 4 6 等。蛰l 一3 繇蠢乏海h 3 2 3 终端瓣瓣议参考模 型。 数据控制和管理音频视频 耩2 2 5 0 群h 2 4 5 靛潮罩差2 2 5 0 t 1 2 x 譬萎髓t f c p 明信令信夸黜s 程pu 蕊 网络层 数据镀路层 携惩星 霭1 - 3h 3 2 3 终端协议参考裰溅 h 3 2 3 定义了四个逻辑实体：终端( t e r m i n a l ) 、网关、嘲守( g a t e k e e p e r ) 和多点控 制单元( m c u ) 。终端是分组交换网络中能提供实时、撒向通信的节点设备。网关魁h 3 2 3 系统孛豹一个w 选组肄，弼予提供h 。3 2 3 节意设备与箕它黉溅终端之掏鞠繇译转换麓靛。若 黼关蠲程努缀嬲络帮p s t n 燧之掏，辘罄完袋语音编解鹅及孵嘲信令弱转换等功熊。嘲守静 臻髓是是# 3 2 3 节点提供拜瓣控制秘麓。多瘫控裁擎嚣褥予支持三个鞋童苇煮设菇瓣翁会 议。基予h 3 2 3 的i p 电话体系结构翔鞠i 一4 ： 翻i - 4 熬予h 3 2 3 的i p 电话体系络掏 l 。2 。2s l p 协谈系统体系结蟪 s i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) 是由i e t f 的i 盛i u s i c 王终组提出来酌一个成用爨 售令秘滚，1 9 9 9 冬3 嚣纛受r f c ，楚i e t f 戆多攥薅数餐鞍接键搭系结稳戆一部分。正强蠡 字所稳禽的，s i p 褥于发怒会话。它魄可爝采截建、嵇菠皎疑终结多个参与者参灏的多媒体 会话进程。参与会话的成员可以通过组播方式、单播避网或两者结合的形式进彳亍通信a s i p 驰疆法j 辩语义类 娃子h t t p ，筹重用了h t t p 豹太彩数菠域、编秘觏赠、羲锻编码善嚣 认证机制。s i p 独立于会话模型和娥模，即建立一个小型套议和邀请加入已有上千成员的组 播的大型会议+ s i p 班同样方式工作。s i p 采用的是客户一月务器结构，在s i p 中，氍客户机 鞍豢务嚣乏羚。餍产霞莲鬈产秘( u a c ) 霆发起s i p 请求靛餐户建霜程謦；在s i p 中学酉类 簸务器： l +用声代瑷服务器( u a s ) 避个敝务然应用覆j 擎，激接刘s i p 请求蓐，冀周户联系t 并代栽霸户返回蛹应。 具有q o s 性能监铡功能的v o l p 电话系统北京邮l u 人学硕l 毕业论文 2 技理骚务器，类簌予i n t e r n e t 上憨代理，露辩具有窍户辊羲 骚务器珐藐。代瑾黻 务器在转发请求之前必须解释，必要时需要改写原请求消息中f l 勺某些部分。 3 照定向服务器，负蠢对用户孵叫的重定向，接收客户机 海求，把原地址映聪戊零i 、 娥多个新地址，遥融给客户机。 4 淀册服务器，接【| 5 ( 客户机的涟册请求，完成删户地址的注册。 在s i p 中没有两关鹃概念，所戳若要帚j 瑚s i p 实现p s t n 乖li p 丽互邋的i p 电话形式需 臻考虑网关的功能。可以将甄通转换的功能和用户代理( 包括u a c 和u a s ) 放住同一个设备 中。 s i p 并未定义专门的协议用于支持补充业务，但它能很方便的支持补充业务或智能业务。 只要充分利用s i p 已定义的头域( 如c o n t a c t 头域) ，并对s i p 进行简单的扩展，如增加儿个域， 魏a c c e p t * l o c a t i o n 、a l s o 、r e p l a c e s 霹l r e q u e s t e d - b y 等，裁霹敬实璇这些业务。 关于s i p 协议的详细内容我们将在第二章中给予详述。 1 2 3 s i p 协议与h 3 2 3 协议的比较 h ，3 2 3 和s i p 分别是遴傣领域与瓣特惩嚣大薄蒙推瘩憨建谈。h 3 2 3 企圈把撑电话当 作是众所阁知的传统电话，廷是传输方式发生了改变，由电路交换变成了分组交换。而s i p 协议侧重予将p 电话作为因特网上的一个应用，较其它应用( 如f t p ，e m a i l 等) 增加了 继令和q o s 熬要求，它稍支游静韭务基本相同，遣都利_ 薅lr t pj 隆为媒体佼输静协议。福比 而言，h 3 2 3 是一个相对复杂的协议。下文中给出二者的某些具体差别。 l ，h 3 2 3 采罔基于a s n + 1 和压续编码规则蛇二进巷方法表永其消息。a s n 1 遇掌需要 特殊的代硒生成器米进行词法和语法分析。而s i p 的基予文本的协议，类似于h t t p 。 赫于文本的编码意味着头域的含义是一目了然的，如f r o m 、t o 、s u b i e c t 等域名。 这耪分布式、足乎不嚣要复杂戆文档说明懿拣准篾范匏风格；冀傀越缝已在过去鑫冬 实践中得到了充分的证明( 现在广为流行的邮件协议s m t p 就是这样的一个例子) 。 s i p 的消息体部份采用s d p 进行描述，s d p 中的每一项格式为= ，也比较简攀。 2 ，攫支持会议电话方蔽，h 3 2 3 由于由多点控翻攀元( m u l t i p l ec o n t r o lu n i t ) 集中执 行会议控制功能，所有参加会议终端都向m c u 发送控制消息，m c u 可能会成为 瓶颈，特别是对于具有附加特性的大型会议；辨显h 3 2 3 不支持信令的组撵功能， 箕单功熊限制了可扩展性，降低了可靠性。前s i p 设计上就为分布式的孵叫模型， 具有分布式的组播功能，其缀播功能不仅便于会议控制，而且简化了用户定位、群 缀邀请等，著且戆节约宽崇。僵是h ，3 2 3 是集中控制戳便于计费，对宽带麴管理氇 比较简单、有效。 3 h 3 2 3 中定义了专门的协议用于补充业务，如h 4 5 0 1 、h 。4 5 0 2 和h ，4 5 0 3 等。s i p 并未专门定义协谈蠲予诧颡的，毽它缀方便蟪嶷持替究渡务或餐辘韭务。只要充分 利用s i p 融定义的汰域( 如c o n t a c t 头域) ，并对s i p 进行简单的扩展( 如增加几个 域) ，就可以实现这蝗业务。例如对于呼叫转移，只要在b y e 请求泌息中添加c o n t a c t 头域，加入意欲转獯的第三方地址就可以实现讹、监务。对于通过扩展头域较难实现 的一些智自业务，可在体系结构中增加业务代理，提供一些补充服务或与期能网设 套的接妥。 4 在 l 3 2 3 中，呼叫建立过程涉及到三条信令信道：r a s 信令信道、呼叫信令信到和 h 2 4 5 控镥4 信道。通过这三条信道的协调才使得h 3 2 3 的呼n q 褥以进行，呼叫建 立露蓠壤长。在s 狰孛，会话请求过程和媒体协商过稳簿一起遴行。霉管h + 3 2 3 v 2 具有q o s 性能靛测功能的v o l p 电话系统北京邮i u 大学碱一l ：毕业论义 己对件乎州建立过程作了敬进，但较之s i p 只需要1 5 个回路时延来建立呼嘲，仍 是无法相比。h 3 2 3 的呼叫信令通道和h ，2 4 5 控制信道需要w 靠的传输协议。而 s i p 独立于低艨按议，一般使耀u d p 等无法连接的涣谖，弼鑫已痿弱鼷豹可靠缝 机制求保证消息的可靠传输。 s i p 协议的最大亮点在于它的简单性，与h 3 2 3 相比具有更少的单一性，s i p 依赖于许 多其它的包括r t s p 和嚣滢在蠹的协议。在霹e 建立酚段鞫评翻释玻除段，s i p 番lh 3 2 3 相比，所需要的消息更少。 另外还需攒出静是，h 3 2 3 建议是为多媒体会议系统丽提出，芽不是为口电话专f 1 提 出的，只是i p 电话，特剐是电话到电话经融网关盼这种口电话工作方式，可以采用h 3 2 3 建议来完成它要求的工作，因而h 3 2 3 建议被”借”过来作为球电话的标准。对i p 电话来说， 它不哭翔h 。3 2 3 建议，露显用了一系剜建议，其中鸯h 。2 2 5 、h 。2 4 5 、h 2 3 5 、h 。4 5 0 、h 3 4 1 等。只是h 3 2 3 建议是”总体技术骠求”，因而通常把这种方式的i p 电话称为h 3 2 3i p 电话。 h 3 2 3 建议是一个较为完备的建议书，它提供了一种集中处理和管理的工作模式。这种工作 模式与电信弱静管理方式楚适配懿，尤其逡羯于飘瞧话到电谗瓣斧巍活网的构建。理论稳 实践都表明，h 3 2 3 有能力做成任意规模的碑电话系统。 s i p 贽议的如发点是想以现窝的i n t e m e t 为基础米掏架i p 电话业务网。因此，s i p 有藿 与h 3 2 3 完全不阿的设计愚想，它楚一个分散式的协议，它将网络设备鹩复杂瞧向网络边缘 推，始以h 3 2 3 协议为基础的i p 电话相比，s _ r p 协议需要相对智能的终端。对于用户终端 是 # 麓能终端豹场金，迫可以捷矮s i p 撂议悖为呼列售令，毽遮凄大大潮弱s i p 协议特鸯翡 优势，因此s i p 协议更适用于智能用户终端。另外，可以考虑在用户电话机前添加前置机的 办法来取代网关设备，这样做的代价是将增加用户购买前置机的开销。 努 强秘耱议撇p 帮珏2 4 8 与羲二者不是露一层垂斡每，它弼不涉及玲电话静体系 结构。只涉及网关分解问题，因而它们不仪可以用于h 3 2 3i p 电话系统，也可以用于s i pi p 电话暴统。h 。2 4 8 建议从基本思路来说与m g c p 是致的，健h 。2 4 8 将m g c p 大大推进了 一步。应该说联2 4 8 建议已经取代m g c p ，而袋为m g c ( 媒俸两荚控毒器) 与m g ( 媒 体网关) 之间的协议标准了。将网关分解成m g 与m g c 是研制大型电信级的婵电话网关 豹需要。 裔了h 2 4 8 协议作补充，h ，3 2 3 便具备了做大附控制协议的特性。 1 3v o l p 的应雳趋势及系统酌提出 v o i p 电话技术的发麟归功于技术推动和市场驱溯。目前的v o i p 技术已从具有语音服务 的p c 初级产晶和仅限定在p 隧络内部藏闰发展捌多韭务、高可靠性以及较好涨务震黛携 含话酱、传真、数据传邀功能的电信业务。 v o i p 在全球经过避6 年豹发曩，琏罄其技本熬成熟及菇种人梵麓割熬放松，舞始进入 一个新的发展时期。据f r o s t & s u u i v a n 关于v o i p 的市场数攒显示，2 0 0 0 年通道批发、零售 方式销售的v o 糟通话时间已达6 0 亿分钟及1 5 0 亿分钟，预计2 0 0 7 年v 0 d 通话量将达到全 部逶活董雏7 5 。 特别是在中国，v o i p 得到了迅猛的发展，截止到1 9 9 9 年1 1 月，信息产业部已经正式 批准了中国电信、中国联通、吉避和网遁四家公司进行口淑话商用试验。在试验期间，中 国电馏使用的i p 电话接入礤为1 7 9 0 0 ，国内试验范围为托寒、上海、广矫、武汉等2 5 个城 市：联通公司使用的球电话接入码为1 7 9 1 0 ，在国内试验的城市范围是北京、上海、天津、 重庆等 2 个城枣；串溪嬲遂公弼是由孛科院、广龟慈爱、铁道郭帮上海枣致瓣4 家毅寒共 同投资的新一代电信公闭，目前正在组建中国高速宽带网络，其目标憝使中国的老百姓程网 3 具有q o s 性能监测功能的v o l p 电话系统 北京i l i l f l