全面讲解VoIP的原理及其技术
voip工作原理
voip工作原理
VOIP(Voice over Internet Protocol)是一种将语音信息通过互联网传输的技术。
它通过将语音信号转换为数字信号,并使用互联网协议(IP)将数字信号分组进行传输。
VOIP的工作原理如下:
1. 数字化:传统的语音信号是模拟信号,VOIP需要将其转换为数字信号。
这一过程称为信号编码或数字化。
编码算法将语音信号转换为数字表示形式,通常使用压缩技术来减少数据传输量。
2. 数据分组:数字化的语音信号被转换为一系列数据包,每个数据包包含一个特定的数据量。
每个数据包都有一个唯一的标识符,用于将其与其他数据包区分开来。
3. 网络传输:数据包通过互联网传输。
它们使用IP地址确定其路由路径,并且可能通过多个网络节点进行传输。
通过互联网传输数据包意味着可以使用任何支持IP协议的网络连接进行 VOIP通信。
4. 数据包重组:接收方的VOIP设备接收到传输的数据包并将它们重新组合。
这一过程需要按照原始语音信号的顺序将数据包进行排序。
5. 数据解码:重新组合后的数据包被解码为数字信号,并转换回模拟语音信号。
解码过程与编码过程相反。
6. 语音输出:解码后的模拟信号通过扬声器或耳机输出给用户,完成了整个VOIP通话过程。
VOIP的工作原理基于将语音信号转换为数字信号并通过互联
网进行传输,逐步重建原始语音信号并输出给用户。
这种技术可以降低通信成本,并且可以与其他互联网应用集成,提供更多的功能和灵活性。
voip网络电话
VoIP网络电话什么是VoIP网络电话?VoIP(Voice over Internet Protocol)是一种通过互联网进行语音通信的技术。
网络电话(IP电话)则是通过VoIP技术实现的电话服务。
传统电话系统使用的是传统的电话线路和交换机设备,而VoIP网络电话使用互联网传输语音数据,将语音信号数字化并通过IP协议传输。
VoIP网络电话的工作原理VoIP网络电话使用数字音频编解码器将语音转换为数字数据,并通过互联网传输这些数据。
具体而言,VoIP网络电话的工作原理包括以下几个主要步骤:1.语音数字化:VoIP网络电话首先将话筒中的语音信号转换为数字信号,使用编解码器进行数字化处理。
2.信号打包:数字化的语音信号被切割成较小的数据包。
3.数据传输:数据包使用网络协议(如TCP/IP)通过互联网传输。
4.数据解包:在目的地,接收端将接收到的数据包进行解包,恢复为原始的数字化语音信号。
5.信号还原:解包后的数字信号再次经过数字音频编解码器转换为模拟语音信号。
6.声音输出:最后,模拟语音信号通过扬声器播放出来,使用户能够听到声音。
VoIP网络电话的优势相比传统的电话系统,VoIP网络电话具有许多优势,包括:1.成本效益:VoIP网络电话使用互联网传输语音数据,减少了对传统电话线路的依赖,节省了通信费用。
2.灵活性:使用VoIP网络电话,用户可以通过任何可以访问互联网的设备进行通话,包括计算机、智能手机和平板电脑。
3.功能丰富:VoIP网络电话支持许多功能,如呼叫转移、语音信箱、呼叫等待等,为用户提供更多的便利。
4.可扩展性:VoIP网络电话系统可以轻松地扩展以适应不断增长的通信需求,而无需更换基础设施。
5.全球通信:使用VoIP网络电话,用户可以轻松地与世界各地的人进行语音通话,无论对方位于何处。
VoIP网络电话的应用场景VoIP网络电话在许多不同的场景中得到广泛应用,包括以下几个主要领域:1.企业通信:许多企业使用VoIP网络电话作为其内部和外部通信的主要手段。
voip技术原理及呼叫流程
VoIP是建立在IP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。
VoIP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。
目前VoIP系统一般由IP电话终端、网关(Gateway)、网(关)守(Gatekeeper)、网管系统、计费系统等几部分组成。
IP电话终端包括传统的语音电话机、PC、IP电话机,也可以是集语音、数据和图象于一体的多媒体业务终端。
由于不同种类的终端产生的数据源结构是不同的,要在同一个网络上传输,这就要由网关或者是通过一个适配器进行数据转换,形成统一的IP数据包。
IP电话网关提供IP网络和电话网之间的接口,用户通过PSTN本地环路连接到IP网络的网关,网关负责把模拟信号转换为数字信号并压缩打包,成为可以在因特网上传输的IP分组语音信号,然后通过因特网传送到被叫用户的网关端,由被叫端的网关对IP数据包进行解包、解压和解码,还原为可被识别的模拟语音信号,再通过PSTN传到被叫方的终端。
局域网中的VoIP技术与实践
局域网中的VoIP技术与实践VoIP技术(Voice over Internet Protocol)是一种将语音信号转换为数字信号,在局域网中进行传输的技术。
它已经成为大多数企业和组织中通信的首选方式,取代了传统的电话线路。
本文将探讨局域网中的VoIP技术及其实践应用。
一、VoIP技术的介绍VoIP技术是一种将语音信号转换为数字信号的技术,然后通过互联网或局域网进行传输。
它将语音数据分割成小数据包,并通过互联网协议(IP)进行传输。
VoIP技术的使用不依赖于传统的电话线路,减少了通信费用,并且提供了更多的功能和灵活性。
1.1 VoIP技术的优势使用VoIP技术,用户可以享受到以下优势:1)降低通信费用:VoIP电话使用互联网进行通信,无需额外支付电话线路费用。
2)提供更多功能:VoIP提供了许多额外的功能,如呼叫转移、音频转接、通话等待等。
3)灵活性和可移动性:用户可以随时随地使用VoIP,只要有互联网连接即可。
4)统一通信:VoIP技术允许将多种通信方式集成在一个平台上,包括语音、视频、传真等。
1.2 VoIP技术的工作原理VoIP技术通过将语音信号转换为数字信号,然后将其打包成小数据包进行传输。
在局域网中,这些数据包经过路由器和交换机进行传输。
在接收端,数据包被解包,并通过解码器将数字信号转换回语音信号。
二、局域网中的VoIP实践应用VoIP技术在局域网中有广泛的应用。
它为企业和组织提供了高效的通信方式,同时还可以集成其他通信功能,提高工作效率。
2.1 企业内部通信在企业内部,VoIP技术可以提供高效且经济的通信方式。
员工可以通过VoIP电话进行相互通话,无需拨打传统电话号码,省去了长途费用。
同时,VoIP技术还可以与企业的其他通信系统集成,如企业内部的电子邮件、即时通讯等,提供统一的通信平台。
2.2 远程办公对于分布在不同地理位置的员工或团队,VoIP技术提供了便捷的远程办公方式。
员工只需要使用VoIP电话和互联网连接,就可以实现远程办公,并与其他团队成员进行语音或视频通话。
voip 原理
voip 原理
VoIP(Voice over Internet Protocol), 或称为IP电话,是一种
通过互联网进行电话通信的技术。
它将音频信号转换为数字数据,并通过网络传输,然后再将数字数据转换回音频信号以供对方听到。
VoIP的工作原理如下:
1. 音频转换:将通话中的声音信号通过麦克风转换为模拟电信号。
2. 数字编码:将模拟电信号转换为数字数据,通常是使用数字信号处理算法将音频信号进行压缩和编码。
3. 封包:将数字数据进行分段,每个分段称为一个数据包(packet),并为每个数据包添加必要的控制信息,如源地址、目标地址等。
4. 路由选择:通过使用路由协议,选择一个最佳的路径将数据包从发送方传递到接收方。
5. 数据传输:将数据包通过互联网传输到目标地址。
在传输过程中,可能会使用协议如TCP / IP进行分组传输,确保数据的顺序和完整性。
6. 数字解码:接收方接收到数据包后,将数据包进行解码,还原为原始的数字数据。
7. 数字信号转换:将数字数据转换为模拟电信号。
8. 音频还原:将模拟电信号转换为声音信号,以供接收方听到。
整个过程中,需要使用一定的网络带宽和处理能力来处理和传输数据。
VoIP的优势在于它可以通过互联网进行通信,避免
了传统电话网络的长途费用,并且可以整合各种多媒体功能,如视频通话和文件共享。
VoIP的原理
VoIP的原理、架构及要求由Voice over IP的字面意义,可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号,所以VoIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。
简单地说,它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序,好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端,然后再经由相反的程序,还原成原来的语音讯号以供接听者接收。
进一步来说,VoIP大致透过5道程序来互传语音讯号,首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作,目前主要是采用ITU-T G.711语音编码标准来转换。
第二道程序则是将语音封包加以压缩,同时并添加址及控制信息,如此便可以在第三阶段中,也就是传输IP 封包阶段,在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。
到了目的端,IP封包会进行译码还原的作业,最后并转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。
在一个基本的VoIP架构之中,大致包含4个基本元素:媒体网关器(Media Gateway):主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。
媒体网关控制器(Media Gateway Controller):又称为Gate Keeper或Call Server。
主要负责管理讯号传输与转换的工作。
语音服务器:主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。
信号网关器(Signaling Gateway):主要工作是在交换过程中进行相关控制,以决定通话建立与否,以及提供相关应用的增值服务。
虽然VoIP拥有许多优点,但绝不可能在短期内完全取代已有悠久历史并发展成熟的PSTN电路交换网,所以现阶段两者势必会共存一段时间。
为了要让两者间能相互沟通,势必要建立一个互通的接口及管道,而媒体网关器与网关管理器即扮演了中介的色角,因为他们具备将媒体数据流及IP封包转译成不同网络所支持的各类协议。
其运作原理是,媒体网关器先将语音转换为IP封包,然后交由媒体网关控制器加以控制管理,并决定IP封包在网络中的传送路径。
全方位讲解VoIP的原理及技术知识
全方位讲解VoIP的原理及技术知识单个语音流上G.729语音压缩的计算开销开常大,要求达到20MIPS,如果要求一个中央CPU在处理多个语音流的同时,还执行路由和系统管理功能,这是不现实的,因此,使用一个或多个DSP可以从中央CPU卸载其中的复杂语音压缩算法的计算任务。
另外,DSP 还适合于语音的活动检测和回声取消这样的功能,困为它们实时处理语音数据流,并能快速访问板上内存,因此。
在本章节中,比较详细地介绍如何在TMS320C6201DSP平台来实现语音编码和回声抵消的功能。
2、高级专用集成电路专用集成电路(Application-Specific Integrated Circait, ASIC)发展产生了更快、更复杂、功能更强的ASIC。
ASIC是执行单一应用或很小的一组功能专门的应用芯片。
由于集中于很窄的应用目标,故它们可以对特定的功能进行高度的优化,通常双通用CPU快一个或几个数量级。
就像精简指令集计算机(RSIC)芯片集中于快速执行扔限数目的操作一样,ASIC被预先编程、使其能更快地执行有限数目的功能。
一旦开发完成,ASIC批量生产的成本并不高,被用于包括路由器和交换机这样的网络设备,执行路由查表、分组转发、分组分类和检查以及排队等功能。
ASIC的使用使设备的性能更高,而成本更低。
它们为网络提供增加的宽带和更好的QoS支持,所以对VoIP发展起着很大的促进作用。
3、IP传输持术传输电信网大多采用时分多路复用方式,因特网须采用的是统计复用变长分组交换方式,二者相比,后者对网络资源利用率高,互连互通简便有效、对数据业务十分适用,这是因特网得以飞速发展的重要原因之一。
但是,宽带IP网络通信对QoS和延迟特性提出了苟刻的要求,因此,统计复用变长分组交换的技术发展为人们所关注。
目前,除已问世的新一代IP协议--IPV6外,世界因特网工程任务组(IETF)提出了多协议标记交换技术(MPLS),这是一种基于网络层选路的各种标记/标签的交换,能提高选路的灵活性,扩展网络层选路能力,简化路由器和基于信元交换的集成,提高网络性能。
打电话的原理和应用是什么
打电话的原理和应用是什么原理打电话是通过电话网络实现的一种远程通信方式。
其基本原理包括信号传输、数字化和网络交互。
1.信号传输电话通信通过将声音信号转换成电信号进行传输。
当我们说话时,声音会通过麦克风转换为电信号,然后通过电缆或无线信号传输到接收方。
接收方的电话设备会将电信号转换回声音信号,使对方能听到我们的声音。
2.数字化为了更高效地传输声音信号,电话通信使用了数字化技术。
在信号传输的过程中,声音信号会被分成一系列的采样点,每个采样点都会被转换成数字形式。
这样可以减少信号传输的带宽,提高通信的质量。
3.网络交互现代电话通信不再局限于传统的有线电话网络,而是基于互联网实现的。
通常,电话信号会通过VoIP(Voice over Internet Protocol)技术进行传输。
VoIP将声音信号转换成数字数据包,并通过互联网进行传输。
接收方的设备会将数据包转换回声音信号,使对方能够听到声音。
应用打电话作为一种重要的通信方式,广泛应用于各个领域。
1.个人通信打电话是人们日常生活中最常见的通信方式之一。
通过手机或座机,人们可以随时随地与家人、朋友以及同事进行语音通话。
电话通信方便、快捷,并且可以实时沟通。
2.商业通信打电话在商业领域中起着关键的作用。
企业可以通过电话与客户进行业务洽谈、订单确认和客户服务等。
打电话可以建立更加直接、真实的沟通,提高工作效率和客户满意度。
3.紧急救援打电话在紧急救援领域也发挥着重要作用。
人们可以通过电话报警求助,在紧急情况下寻求帮助。
警察、医院和消防部门等紧急救援机构都依赖电话通信来及时响应并提供帮助。
4.国际通信打电话也是实现国际通信的重要方式之一。
通过国际长途电话,人们可以跨越国界与亲友或合作伙伴进行语音沟通。
打电话还可以在商务交往、旅行和学术交流等领域起到关键作用。
5.语音会议打电话还可以用于举行语音会议。
通过电话会议,参与者可以远程参与讨论、协调工作和分享信息。
这种方式可以省去面对面会议的时间和成本,提高会议效率。
voip 原理
voip 原理
VoIP (Voice over Internet Protocol) 是一种通过互联网传输语音
通信的技术。
它将语音信号数字化,并使用互联网协议(IP)将数据包传输到接收端。
VoIP 的工作原理如下:
1. 数字化语音信号:VoIP 首先将模拟语音信号转换为数字信号。
这通常通过采样和量化来实现,将连续的语音信号转换为离散的数字数据。
2. 数据编码:数字化的语音信号经过编码,将其压缩以减少数据量。
常见的编码算法有 G.711、G.729 等。
编码旨在保持语
音的质量,同时减少传输所需的带宽。
3. 包装:编码后的语音数据被分割成较小的数据包,每个包通常包含一小段语音数据以及必要的控制信息,如源和目标地址。
4. 网络传输:数据包通过互联网传输到接收端。
在传输过程中,数据包会以 IP 协议作为传输协议,并使用 TCP 或 UDP 作为
传输层协议。
VoIP 使用网络中的路由器和交换机将数据包从
发送端路由到接收端。
5. 数据解包和解码:接收端接收到数据包后,将其解包,并进行解码还原为数字化的语音信号。
6. 数字信号转模拟信号:经过解码后的数字信号经过数字模拟转换,将其转换为模拟语音信号。
7. 语音重建:模拟语音信号通过扬声器或电话等设备进行放大和放音,使用户能够听到在发送端传输的语音。
总的来说,VoIP 技术通过数字化、编码、包装、网络传输和解码等过程,实现了语音的实时传输和通信。
这种基于IP的语音传输方式相较于传统的电话通信,具有更低的成本、更丰富的功能和更广阔的通信范围。
虚拟运营商VoIP组网解决方案
虚拟运营商VoIP组网解决方案标题:虚拟运营商VoIP组网解决方案引言概述:随着互联网技术的飞速发展,虚拟运营商VoIP(Voice over Internet Protocol)组网解决方案越来越受到关注。
虚拟运营商VoIP组网解决方案是指通过互联网协议传输语音通信的技术,为企业提供了更加灵活、高效的通信方式。
本文将详细介绍虚拟运营商VoIP组网解决方案的相关内容。
一、VoIP技术的基本原理1.1 VoIP技术的概念和特点VoIP技术是一种利用互联网协议传输语音通信的技术,将模拟语音信号数字化并通过网络传输,实现了语音通信的实时传输。
VoIP技术具有成本低、通话质量高、功能丰富等特点,可以满足企业通信需求。
1.2 VoIP技术的工作原理VoIP技术通过将语音信号数字化、压缩、封装成数据包,并通过网络传输到目的地,再解包还原成语音信号,实现了语音通信的传输。
VoIP技术需要网络带宽支持,保障数据包的实时传输和通话质量。
1.3 VoIP技术的应用场景VoIP技术广泛应用于企业通信、远程办公、在线会议等场景,为企业提供了更加灵活、高效的通信方式。
VoIP技术还可以与其他通信技术结合,实现多种通信方式的互联互通,提升企业通信效率。
二、虚拟运营商VoIP组网解决方案的优势2.1 成本效益虚拟运营商VoIP组网解决方案可以通过互联网传输语音通信,减少了传统电话线路的使用成本,降低了通信费用。
虚拟运营商VoIP组网解决方案还可以实现全球通话,避免了国际长途通话费用的支出。
2.2 灵活性虚拟运营商VoIP组网解决方案可以实现多种通信方式的互联互通,如语音通话、视频通话、短信等,提升了通信的灵活性和便捷性。
虚拟运营商VoIP组网解决方案还可以实现移动办公,随时随地实现远程办公和在线会议。
2.3 安全性虚拟运营商VoIP组网解决方案采用加密传输技术,保障通话内容的安全性和隐私性,防止信息泄露和窃听。
虚拟运营商VoIP组网解决方案还可以实现通话录音、通话监控等功能,提升通信安全性和管理效率。
第五章VoIP技术
传统的电话网是以电路交换方式传输语音, 传统的电话网是以电路交换方式传输语音,所要求的传输宽带为 64kbit/s。而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台, VoIP是以IP分组交换网络为传输平台 64kbit/s。而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台,对模拟的 语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理, 语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理,使之可以采用无连接 UDP协议进行传输 协议进行传输。 的UDP协议进行传输。
什么是RTCP? 什么是RTCP? RTCP RTCP是RTP数据中控制部分,RTCP对Internet上 RTCP是RTP数据中控制部分,RTCP对Internet上 数据中控制部分 任意规模的实时会议提供支持。 任意规模的实时会议提供支持。这种支持包括源 发标识和网关支持,例如音频和视频网桥, 发标识和网关支持,例如音频和视频网桥,以及 多点广播到单点传输的转换。RTCP还提供接受者 多点广播到单点传输的转换。RTCP还提供接受者 对多点广播组的QoS反馈, QoS反馈 对多点广播组的QoS反馈,以及对不同媒体流同 步的支持。 步的支持。 什么是RUDP? 什么是RUDP? RUDP 可靠用户传输协议,它实现了传输的可靠性, 可靠用户传输协议,它实现了传输的可靠性,但 又不用基于面向连接的协议,例如TCP TCP。 又不用基于面向连接的协议,例如TCP。它可以 实现一定的冗余性, 实现一定的冗余性,它可以同时发送多个相同数 据包,以防丢失。 据包,以防丢失。
VoIP的相关协议
在传统电话系统中, 在传统电话系统中,一次通话从建立系 统连接到拆除连接都需要一定的信令来 配合完成。同样, IP电话中 电话中, 配合完成。同样,在IP电话中,如何寻 找被叫方、如何建立应答、 找被叫方、如何建立应答、如何按照彼 此的数据处理能力发送数据, 此的数据处理能力发送数据,也需要相 应的信令系统,一般称为协议。目前在 应的信令系统,一般称为协议。 国际上,比较有景响的IP IP电话方面的协 国际上,比较有景响的IP电话方面的协 议包括ITU 提出的H.323协议和IETF ITUH.323协议和IETF提 议包括ITU-T提出的H.323协议和IETF提 出的SIP SIP协议 出的SIP协议
网络电话是什么原理
网络电话是什么原理网络电话是一种基于互联网的通信方式,也被称为VoIP(Voice over Internet Protocol)。
它利用互联网技术来实现语音通信,可以通过计算机、手机、IP电话等设备进行通话,是传统电话的一种替代方式。
那么,网络电话是如何实现的呢?接下来,我们将从网络电话的原理入手,为大家详细解释。
首先,网络电话的原理是基于IP网络传输语音数据。
在传统的电话通信中,语音信号是通过模拟信号传输的,而网络电话则是将语音信号转换成数字信号,通过IP网络进行传输。
当用户拨打网络电话时,话筒中的语音信号会被转换成数字信号,并通过网络传输到对方的设备上,然后再转换成语音信号,使对方能够听到声音。
其次,网络电话的原理还涉及到编解码技术。
在网络电话通话过程中,语音信号需要经过编解码处理,以便在网络上进行传输。
编码是将模拟语音信号转换成数字信号的过程,而解码则是将数字信号转换成模拟语音信号的过程。
常见的编解码算法包括G.711、G.729等,它们可以将语音信号进行压缩和解压缩,以减少传输带宽和提高通话质量。
此外,网络电话的原理还包括信号传输和网络协议。
在网络电话通话中,语音数据需要通过网络进行传输,因此需要依赖于网络协议来确保数据的传输顺利和可靠。
常见的网络协议包括TCP/IP、UDP等,它们可以保证语音数据在网络上的正确传输。
此外,网络电话还需要考虑网络延迟、丢包等问题,以确保通话质量。
最后,网络电话的原理还涉及到网络设备和服务器。
在网络电话通话中,需要借助路由器、交换机等网络设备来实现数据的传输和路由,同时还需要依赖于网络电话服务器来进行呼叫控制、信令处理等功能。
网络电话服务器可以提供呼叫管理、用户认证、通话记录等服务,是网络电话系统的核心组成部分。
综上所述,网络电话是基于互联网的通信方式,其原理涉及到IP网络传输、编解码技术、网络协议、网络设备和服务器等多个方面。
通过对网络电话的原理进行深入理解,可以更好地使用和维护网络电话系统,同时也可以更好地理解网络电话的优势和特点。
VOIP原理
真正的快速发展是在 90 年代以后,IP 分组语音话音通信技术获得了突破性的进展和实 际应用。1996 年,ITU-T 通过了著名的 H.323 协议,这一协议的推出,成为了 VoIP 的公共 规范,极大地推动了 VoIP 的发展。随后,1999 年 IETF 完成了 MGCP 协议(RFC2705)和 SIP 协议(RFC2543);2000 年 ITU-T 和 IETF 共同推出了 H.248/Megaco 协议。
2.容易实现增值业务
VoIP 技术的优势绝非仅仅是价格低廉,灵活实现增值业务才是 VoIP 得以发展的真正动 力。VoIP 采用的是智能终端,IP 网络是开放式的网络,其固有的分布式计算机环境很容易 迅速推出新的业务。相对而言,电话网推出一项增值业务往往比较困难,有时受限于终端能 力和网络互通能力,某些业务还无法提供。在局端系统中,传统电话网采用智能网技术来实 现增值业务,而 VoIP 技术从本质上来讲,比智能网技术更加灵活,智能也更强大。
4.1.2 基本原理
典型的 VoIP 系统的构架如图 4-1 所示。
网关1
网络
voip的基本原理
voip的基本原理V oIP的基本原理是通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理,然后把这些语音数据按TCP/IP 标准进行打包,经过IP 网络把数据包送至接收地,再把这些语音数据包串起来,经过解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而达到由互联网传送语音的目的。
IP 电话的核心与关键设备是IP 网关,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,数据接续处理软件将完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。
在用户拨打长途电话时,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,以减少传输延时,IP 数据包经Internet 到达目的地的网关。
在一些Internet 尚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。
V oIP是一种以IP电话为主,并推出相应的增值业务的技术。
V oIP主要有以下三种方式:网络电话:完全基于Internet传输实现的语音通话方式,一般是PC和PC之间进行通话。
与公众电话网互联的IP电话:通过宽带或专用的IP网络,实现语音传输。
终端可以是PC或者专用的IP话机。
传统电信运营商的V oIP业务:通过电信运营商的骨干IP网络传输语音。
提供的业务仍然是传统的电话业务,使用传统的话机终端。
通过使用IP电话卡,或者在拨打的电话号码之前加上IP拨号前缀,这就使用了电信运营商提供的V oIP业务。
V oIP相对比较便宜。
这是因为V oIP电话不过是互联网上的一种应用。
从本质上说,V oIP 电话与电子邮件,即时讯息或者网页没有什么不同,它们均能在经过了互联网连接的机器间进行传输。
这些机器可以是电脑,或者无线设备,比如手机或者掌上设备等等。
基本原理传统的电话、传真业务,一般是通过接入电信局提供的PSTN实现的。
这种类型的接入方式使用的是线路交换的方式,独占通信线路。
voip技术
voip技术VoIP(Voice over Internet Protocol)是一种基于互联网的语音通信技术,通过将模拟语音信号转换为数字信号,并通过网络传输,实现语音通话和传输数据的方式。
它在现代通信领域已经得到广泛应用,为用户提供了更便捷、经济和高质量的通信方式。
首先,VoIP的出现为传统的电话通信方式带来了巨大的改变。
以往,人们通话只能通过有线电话线路,不仅需要耗费大量的成本,还受到地域限制。
但使用VoIP,无论是电脑或者智能手机等设备,只要接入互联网,就可以实现语音通话,而且通话质量非常清晰稳定,大大提高了用户的体验感。
其次,VoIP技术的发展也为企业的通信带来了很多便利。
传统的电话系统需要大量繁琐的设备和线路,而VoIP技术则能够将企业的通信完全集成在一个网络中,无论是语音通话还是数据传输,都可以通过网络实现。
这不仅减少了成本,而且提高了通信效率,方便企业内部的交流和协作。
此外,VoIP技术还具有很多强大的功能。
例如,语音信号可以被编码和压缩,在传输过程中占用更少的带宽,从而提高了语音通话的效率和质量。
同时,VoIP还支持实时传输,可以与其他媒体应用程序集成,如视频通话、传真、短信等。
这些功能使得VoIP成为一种非常灵活和多功能的通信工具。
值得一提的是,VoIP系统的安全也备受关注。
由于语音数据通过互联网传输,而互联网是公共网络,因此需要采取相应的安全措施来保护通话的隐私和安全。
例如,使用加密技术来保护语音数据的传输,设置访问权限来限制用户的访问等。
只有确保了通信的安全性,VoIP技术才能更好地服务于用户的需求。
最后,尽管VoIP技术具有许多优势,但也面临一些挑战。
例如,网络的稳定性和带宽的限制可能会影响通话的质量,尤其是在网络拥堵的情况下。
此外,VoIP通信还受到一些法规和政策的限制,特别是在一些国家和地区。
因此,在推广VoIP技术的过程中,需要克服这些挑战,并提供更稳定、高质量的通信服务。
浅谈VOIP
IP电话工作原理 IP电话工作原理
通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理,然后把 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 等相关协议进行打包,经过 这些语音数据按 等相关协议进行打包 经过 网络把数 据包传输到接收地,再把这些语音数据包串起来 再把这些语音数据包串起来,经过解码 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 解压处理后 恢复成原来的语音信号,从而达到由 网络传 恢复成原来的语音信号 从而达到由 送语音的目的。 送语音的目的。
LOGO
浅谈VOIP 浅谈VOIP
——VOIP的简介及发展 VOIP的简介及发展 VOIP
Contents
1 2 3 4 5 VOIP简介 IP电话基本原理 VOIP的应用 VOIP面临的挑战和发展 对于VOIP发展的思考
VOIP简介 VOIP简介
VOIP (voice over internet protocol) 中文译为网络电话,根据字面意思我们可以简单 地理解为通过网络打电话,通过互联网传送的语 音、传真、视频和数据等业务都属于应用VOIP的 业务。 因特网电话、IP电话、分组话音、IP语音技术
VOIP的现实应用 VOIP的现实应用——视频会议 的现实应用 视频会议
将声音、影像及文件资料互传,实现即时且互动 的沟通,以实现会议目的的系统设备。 除了直接在电脑上举行视频会议之外,用户还可 以通过电话或手机在移动的情况下加入视频会议
从 PSTN 到 VOIP
对于大多数为语音而建设的网络来说,数据已经 对于大多数为语音而建设的网络来说, 是其上的主流 PSTN不能够足够快地建立部署新的功能 不能够足够快地建立部署新的功能 数据/语音 视频在目前建设的PSTN网络上无法三 语音/视频在目前建设的 数据 语音 视频在目前建设的 网络上无法三 者合一 为语音而建的构架不能足够灵活地承载数据 资源利用浪费
VoIP技术的原理和发展趋势
VoIP技术的原理和发展趋势随着现代通信技术的快速发展,越来越多的人开始使用VoIP 技术进行语音通信。
VoIP是Voice over Internet Protocol的缩写,意为基于互联网协议的语音通信技术。
在过去的十年中,VoIP已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,因为它允许人们通过互联网进行免费或低成本的国际语音通信。
VoIP技术的原理VoIP技术主要基于IP协议,该协议被广泛应用于互联网上的数据传输。
因此,VoIP技术能够将语音数据转换为数字数据,并将它们通过互联网传输。
在使用VoIP技术进行语音通信时,数字数据会通过互联网传输到接收端,然后再被转换为语音数据以使接收方能够听到声音。
为了实现VoIP通信,用户需要一定的硬件和软件,包括VoIP 电话机、软电话、VoIP网关等。
用户可以通过这些设备将语音数据转换为数字数据,并通过互联网进行传输。
此外,用户还需要一个可靠的网络连接,以确保语音通信的质量和稳定性。
VoIP技术的发展趋势在全球范围内,VoIP技术的发展非常迅速。
预计到2024年,全球VoIP市场规模将达到930亿美元以上。
VoIP技术在许多公司和组织中的应用也在不断增加,特别是在通信服务行业中。
随着人们的需求不断增长,VoIP技术也不断发展,为用户提供更多的功能和选项。
一些新兴技术,例如云平台和软件定义网络(SDN),正在为VoIP技术的发展提供更多的潜力。
云平台可以提供更安全、可靠和高效的数据传输服务,从而提高用户体验。
SDN技术则可以帮助用户更灵活地管理网络,提高网络的可扩展性和安全性。
另外,无线VoIP技术的发展也在逐渐成熟。
随着5G技术的广泛应用,人们可以更快地进行VoIP通信,并且可以更好地适应不同的网络环境。
这将改变人们对语音通信的观念,让人们更加依赖VoIP技术进行语音通信。
总结在未来,VoIP技术将继续快速发展。
用户将可以享受更丰富的通信功能和更高质量的服务,同时VoIP技术也将贡献更多的技术和应用。
VoIP全面详解
VoIP全面详解一、VoIP定义V oIP即V oice Over IP,是把话音或传真转换成数据,然后与数据一起共享同一个IP网络(Internet互联网)。
由于话音和传真在Internet上免费搭乘了"顺风车",所以点对点(网关---网关)国际或国内长途通讯是完全免费的。
IP网络可以是Internet、IPLC(国际专线)、无线网络等,只要是采用IP协议( Internet Protocol ) 就[被屏蔽广告]可以了。
VoIP系统就是把传统的电话网与互联网组合搭配在一起。
二、发展情况国际VoIP/软交换行业的特点欧美、日本是V oIP开始较早的国家,目前欧洲的VoIP已经影响到传统基础电信运营商的市场份额。
SONUS、A V AY A、CISCO等公司的VOIP系统,被大量的客户使用。
尽管"互联网要担当起通讯大任"的声音不绝于耳,尽管存在已达百年的传统电话服务,在网络电话来势汹汹的挑战面前,已经显露出陈旧、乏味和呆板的疲态。
可以肯定的是,在宽带接入日益增加的今天,将有越来越多公司推出网络电话服务,而VoIP技术与传统电话的竞争,也将在2005年达到白热化。
2004年底美国的家庭网络电话用户为100万户,预计今年网络电话用户可能增至三倍。
日本现有490万户家庭安装了网络电话,韩国用户在电话号码前加拨070即可拨打网络电话。
此外,美国有线网络电话用户大增,在2004年从少于5万用户增加至将近50万用户,大幅增长900%。
预计这一增长趋势在2007年将达15%。
在欧洲,V oIP电话已经成为能够和传统PSTN分庭抗争的重要固定语音通信方式。
可以预见,未来的电信业务将呈现多元化格局。
同样是话音业务,可能是PSTN网络(传统电话网)提供的,可能是Internet提供的,还可能是有线电视网络,甚至电力网、煤气管道网提供的。
而用户的选择也将包括电脑与电脑、电脑与电话、电话与电话、电话与(智能)手机等通话方式。
VoIP原理
H.248协议介绍
• H.248协议(也称Megaco )是 2000年 由 ITU-T第 16工作组提出的媒体网关 控制协议,它是在早期的 MGCP协议基 础上改进而成。 • H.248/MeGaCo协议是用于连接MGC与 MG的网关控制协议,应用于媒体网关与 软交换之间及软交换与H.248/ MeGaCo 终端之间,是软交换应支持的重要协议。 • 两个基本概念:终结点(termination)和 上下文(context)
– H.248协议简单、功能强大,且扩展性很好,允许在呼叫控 制层建立多个分区网关;MGCP是H.248以前的版本,它的灵 活性和扩展性不如H.248。 – H.248支持多媒体,MGCP不支持多媒体。应用于多方会议时, H.248比 MGCP容易实现。 – MGCP基于UDP传输,H.248基于传输控制协议(TCP)、UDP 等。 – H.248的消息编码基于文本和二进制,MGCP的消息编码基于 文本。 – H.248支持IP和域名两种注册方式,MGCP只能采用域名方式 注册。
SIP协议介绍
• SIP(Session Initiation Protocol会话发起协议)
– IETF制定的多媒体通信系统框架协议之一 – 基于文本的应用层控制协议,独立于底层协议 – 用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。
• SIP六种信令:
INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、BYE、 REGISTER – INVITE和ACK: 建立呼叫,完成三次握手,或者用于 建立以后改变会话属性; – BYE: 结束会话; – OPTIONS用于查询服务器能力; – CANCEL用于取消已经发出但未最终结束的请求;
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VoIP的原理及其技术通过因特网进行语音通信是一个非常复杂的系统工程,其应用面很广,因此涉及的技术也特别多,其中最根本的技术是VoIP (Voice over IP)技术,可以说,因特网语音通信是VoIP技术的一个典型的、也是最有前景的应用领域。
因此在讨论用因特网进行语音通信之前,有必要首先分析VoIP的基本原理,以及VoIP中的相关技术问题。
一、 VoIP的基本传输过程传统的电话网是以电路交换方式传输语音,所要求的传输宽带为64kbit/s。
而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台,对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理,使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。
为了在一个IP网络上传输语音信号,要求几个元素和功能。
最简单形式的网络由两个或多个具有VoIP功能的设备组成,这一设备通过一个IP网络连接。
VoIP模型的基本结构图如图下图所示。
从图中可以发现VoIP设备是如何把语音信号转换为IP数据流,并把这些数据流转发到IP目的地,IP目的地又把它们转换回到语音信号。
两者之音的网络必须支持IP传输,且可以是IP路由器和网络链路的任意组合。
因此可以简单地将VoIP的传输过程分为下列几个阶段。
1、语音-数据转换语音信号是模拟波形,通过IP方式来传输语音,不管是实时应用业务还是非实时应用业务,道貌岸首先要对语音信号进行模拟数据转换,也就是对模拟语音信号进行8位或6位的量化,然后送入到缓冲存储区中,缓冲器的大小可以根据延迟和编码的要求选择。
许多低比特率的编码器是采取以帧为单位进行编码。
典型帧长为10~30ms。
考虑传输过程中的代价,语间包通常由60、120或240ms的语音数据组成。
数字化可以使用各种语音编码方案来实现,目前采用的语音编码标准主要有ITU-T G.711。
源和目的地的语音编码器必须实现相同的算法,这样目的地的语音设备帮可以还原模拟语音信号。
2、原数据到IP转换一旦语音信号进行数字编码,下一步就是对语音包以特定的帧长进行压缩编码。
大部份的编码器都有特定的帧长,若一个编码器使用15ms的帧,则把从第一来的60ms的包分成4帧,并按顺序进行编码。
每个帧合120个语音样点(抽样率为8kHz)。
编码后,将4个压缩的帧合成一个压缩的语音包送入网络处理器。
网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后通过网络传送到另一端点。
语音网络简单地建立通信端点之间的物理连接(一条线路),并在端点之间传输编码的信号。
IP网络不像电路交换网络,它不形成连接,它要求把数据放在可变长的数据报或分组中,然后给每个数据报附带寻址和控制信息,并通过网络发送,一站一站地转发到目的地。
3、传送在这个通道中,全部网络被看成一个从输入端接收语音包,然后在一定时间(t)内将其传送到网络输出端。
t可以在某全范围内变化,反映了网络传输中的抖动。
网络中的同间节点检查每个IP数据附带的寻址信息,并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。
网络链路可以是支持IP数据流的任何拓结构或访问方法。
4、 IP包-数据的转换目的地VoIP设备接收这个IP数据并开始处理。
网络级提供一个可变长度的缓冲器,用来调节网络产生的抖动。
该缓冲器可容纳许多语音包,用户可以选择缓冲器的大小。
小的缓冲器产生延迟较小,但不能调节大的抖动。
其次,解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包,这个模块也可以按帧进行操作,完全和解码器的长度相同。
若帧长度为15ms,,是60ms的语音包被分成4帧,然后它们被解码还原成60ms的语音数据流送入解码缓冲器。
在数据报的处理过程中,去掉寻址和控制信息,保留原始的原数据,然后把这个原数据提供给解码器。
5、数字语音转换为模拟语音播放驱动器将缓冲器中的语音样点(480个)取出送入声卡,通过扬声器按预定的频率(例如8kHz)播出。
简而言之,语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程。
整个过程如图下图所示。
二、推动VoIP发展的动力由于相关的硬件、软件、协议和标准中的许多发展和技术突破,使得VoIP的广泛使用很快就会变成现实。
这些领域中的技术进步和发展为创建一个更有效、功能和互操作性更强的VoIP网络起着推波助澜的作用。
表2-2简单列出了这些领域中的主要发展。
从表中可以看出,推动VoIP飞速发展乃至广泛应用的技术因素可以归纳为如下几个方面。
1、数字信号处理器先进的数字信号处理器(Digital Signal Processor ,DSP)执行语音和数据集成所要求的计算密集的任各。
DSP处理数字信号主要用于执行复杂的计算,否则这些计算可能必须由通用CPU执行。
它们的专门化的处理能力与低成本的结合使DSP很好地适合于执行VoIP系统中的信号处理功能。
单个语音流上G.729语音压缩的计算开销开常大,要求达到20MIPS,如果要求一个中央CPU在处理多个语音流的同时,还执行路由和系统管理功能,这是不现实的,因此,使用一个或多个DSP可以从中央CPU卸载其中的复杂语音压缩算法的计算任务。
另外,DSP还适合于语音的活动检测和回声取消这样的功能,困为它们实时处理语音数据流,并能快速访问板上内存,因此。
在本章节中,比较详细地介绍如何在TMS320C6201DSP平台来实现语音编码和回声抵消的功能。
2、高级专用集成电路专用集成电路(Application-Specific Integrated Circait, ASIC)发展产生了更快、更复杂、功能更强的ASIC。
ASIC是执行单一应用或很小的一组功能专门的应用芯片。
由于集中于很窄的应用目标,故它们可以对特定的功能进行高度的优化,通常双通用CPU快一个或几个数量级。
就像精简指令集计算机(RSIC)芯片集中于快速执行扔限数目的操作一样,ASIC被预先编程、使其能更快地执行有限数目的功能。
一旦开发完成,ASIC批量生产的成本并不高,被用于包括路由器和交换机这样的网络设备,执行路由查表、分组转发、分组分类和检查以及排队等功能。
ASIC的使用使设备的性能更高,而成本更低。
它们为网络提供增加的宽带和更好的QoS支持,所以对VoIP发展起着很大的促进作用。
3、 IP传输持术传输电信网大多采用时分多路复用方式,因特网须采用的是统计复用变长分组交换方式,二者相比,后者对网络资源利用率高,互连互通简便有效、对数据业务十分适用,这是因特网得以飞速发展的重要原因之一。
但是,宽带IP网络通信对QoS和延迟特性提出了苟刻的要求,因此,统计复用变长分组交换的技术发展为人们所关注。
目前,除已问世的新一代IP协议--IPV6外,世界因特网工程任务组(IETF)提出了多协议标记交换技术(MPLS),这是一种基于网络层选路的各种标记/标签的交换,能提高选路的灵活性,扩展网络层选路能力,简化路由器和基于信元交换的集成,提高网络性能。
MPLS既可以作为独立的选路协议工作,又能与现有的网络选路协议兼容,支持IP网络的各种操作、管理和维护功能,使IP网络通信的QoS、路由、信令等性能大大提高,达到或接近统计复用定长分组交换(ATM)的水平,而又比ATM简单、高效、便宜、适用。
IETF还地抓紧新的分组理理持术,以便实现QoS选路。
其中正在研究"隧道技术"就是为了实现单向链路的宽带传送。
另外,如何选择IP网络传输平台也是近年来研究的一个重要领域,先后出现了IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM等技术,目前公认的宽带网络分析模型如图所示。
第一层是基层础,提供高速的数据传输骨干。
IP层向IP用户提供高质量的,具有一定服务保证的IP接入服务。
用户层提供接入形式(IP接入和宽带接入)和服务内容形式。
在基础层,以太网作为IP网络的物理层,是理所当然的事情,但是IP overDWDM却上最新技术,并具有很大的发展潜力。
密集波分多路复用(Dense Wave Division MultipLexing,DWDM)为光纤网络注入新的活力,并在电信公司铺设新的光纤主干网中提供惊人的带宽。
DWDM技术利用光纤的能力和先进的光传输设备。
波分多路复用的名称是从单股光纤上传送多个波长的光(LASER)而得来的。
目前的系统能够发送和识别16个波长,而将来的系统能够支持40~96全波长。
这具有重要意义,因为每增加一个波长,就增加了一个信息流。
因此可以将2.6Gbit/s(OC-48)网络扩大16倍,而不必铺设新的光纤。
大多数新的光纤网络以(9.6Gbit/s)的速度运行OC-192,在与DWDM结合时,在一对光纤上产生150Gbit/s以上的容量。
另外,DWDM提供了接口的协议和速度无关的特征,在一条光纤上可同时支持ATM、SDH和千兆以太网信号的传输,这样和现在已建成的各种网络都可以兼容,因此DWDM既可以保护已有的设资,还可以以其巨大带宽为ISP和电信公司提供了功能更强的主干网,并使宽带成本更低和访问性更强,这对VoIP解决方案的带宽要求提供强有力的支持。
增加的传输速率不仅可以提供更粗的管道,使阻塞的机会更少,而且使延时降低了许多,因此可以在很大程度上减少IP网络上的QoS要求。
4、宽带接入技术IP网络的用户接入已成为制约全网发展的瓶颈。
从长期发展看,用户接入的终极目标是光纤到户(FTTH)。
光接入网从广义上讲包括光数字环路载波系统和无源光网络两类。
前者主要在美国,结合开放口V5.1/V5.2,在光纤上传送其综合系统,显示了很大的生命力。
后者主要在目本和德国。
日本坚持不懈攻关十多年,采取一系列措施,将无源光网络成本降低至与铜缆和金属双绞线相近的水平,并大量使用。
特别是近年ITU提出以ATM为基础的无源光网络(APON),将ATM与无源光网络优势互补,接入速率可达622Mbit/s,对宽带IP多媒体业务发展十分有利,且能减少故障率和节点数目,扩大覆盖范围。
目前ITU已完成了标准化工作,各厂家正在积极研制,不久会有商品上市,将成为面向21世纪的宽带接入技术的主要发展方向。
目前主要采用的接入技术有:PSTN、IADN、ADSL、CM、DDN、 X.25和 Ethernet以及宽带无线接入系统列等。
这些接入技术各有特点,其中发展最快的是ADSL和CM;CM(Cable Modem)采用同轴电缆,传输速率高、抗干扰能力强;但是不能双向传输,无统一标准。
ADSL(Asymmetrical Digital Loop)独享接入宽带,充分利有现有电话网,提供非对称的传输速率,用户侧的下载速率可以达到8 Mbit/s,用户侧的上载速率可以达到1M bit/s。
ADSL为企业和各个用户提供必要的宽带,并极大地降低成本。