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IP路由技术中对于IP电话的原理结构

网络技术2022-05-19阅读
网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。

IP路由技术已经广泛应用于各个领域,同时其技术也在逐步的升级,这里我们主要分析了IP路由技术中关于IP电话的原理结构及其关键技术。随着光网络的飞速发展和数字传输技术的应用,原来在数据通信网中被视为应用“瓶颈”的带宽和服务质量等问题一一得到解决,推动了IP路由技术的飞速发展,带动各种应用向IP靠拢,IP电话(又称IPPHONE或VoIP)业务就是其中一个典型的应用。

一、IP电话的概念

IP电话是一种利用Internet技术或网络进行语音通信的新业务。从网络组织来看,目前比较流行的方式有两种:一种是利用Internet网络进行的语音通信,我们称之为网络电话;另一种是利用IP路由技术,电信运行商之间通过专线点对点联结进行的语音通信,有人称之为经济电话或廉价电话。两者比较,前者具有投资省,价格低等优势,但存在着无服务等级和全程通话质量不能保证等重要缺陷。该方式多为计算机公司和数据网络服务公司所采纳。后者相对于前者来讲投资较大,价格较高,但因其是专门用于电话通信的,所以有一定的服务等级,全程通话质量也有一定保证。该方式多为电信运行商所采纳。

IP电话与传统电话具有明显区别。首先,传统电话使用公众电话网作为语音传输的媒介;而IP电话则是将语音信号在公众电话网和Internet之间进行转换,对语音信号进行压缩封装,转换成IP包,同时,IP路由技术允许多个用户共用同一带宽资源,改变了传统电话由单个用户独占一个信道的方式,节省了用户使用单独信道的费用。其次,由于技术和市场的推动,将语音转化成IP包的技术已变得更为实用、便宜,同时,IP电话的核心元件之一数字信号处理器的价格在下降,从而使电话费用大大降低,这一点在国际电话通信费用上尤为明显,这也是IP电话迅速发展的重要原因。

二、IP电话的基本原理

IP电话(又称IPPHONE或VoIP)是建立在IP路由技术上的分组化、数字化传输技术,其基本原理是:通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理,然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包,经过IP网络把数据包传输到接收地,再把这些语音数据包串起来,经过解码解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而达到由IP网络传送语音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包,同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。经过IP电话系统的转换及压缩处理,每个普通电话传输速率约占用8~11kbit/s带宽,因此在与普通电信网同样使用传输速率为64kbit/s的带宽时,IP电话数是原来的5~8倍。

IP电话的核心与关键设备是IP电话网关。IP电话网关具有路由管理功能,它把各地区电话区号映射为相应的地区网关IP地址。这些信息存放在一个数据库中,有关处理软件完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。在用户拨打IP电话时,IP电话网关根据电话区号数据库资料,确定相应网关的IP地址,并将此IP地址加入IP数据包中,同时选择最佳路由,以减少传输时延,IP数据包经因特网到达目的地IP电话网关。对于因特网未延伸到或暂时未设立网关的地区,可设置路由,由最近的网关通过长途电话网转接,实现通信业务。

三、IP电话的基本结构

IP电话的基本结构由网关(GW)和网守(GK)两部分构成。网关的主要功能是信令处理、H.323协议处理、语音编解码和路由协议处理等,对外分别提供与PSTN网连接的中继接口以及与IP网络连接的接口。网守的主要功能是用户认证、地址解析、带宽管理、路由管理、安全管理和区域管理。一个典型的呼叫过程是:呼叫由PSTN语音交换机发起,通过中继接口接入到网关,网关获得用户希望呼叫的被叫号码后,向网守发出查询信息,网守查找被叫网守的IP地址,并根据网络资源情况来判断是否应该建立连接。如果可以建立连接,则将被叫网守的IP地址通知给主叫网关,主叫网关在得到被叫网关的IP地址后,通过IP网络与对方网关建立起呼叫连接,被叫侧网关向PSTN网络发起呼叫并由交换机向被叫用户振铃,被叫摘机后,被叫侧网关和交换机之间的话音通道被连通,网关之间则开始利用H.245协议进行能力交换,确定通话使用的编解码,在能力交换完成后,主被叫方即可开始通话。
 



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