application voip

voip(voice over ip,網際網路電話)
比傳統電話更省
技術:聲音連續採樣>轉為數位格式>裝入封包送出>收到資料轉為語音訊號>播放
需相容於PSTN(public switched telephone network,公眾交換電話網路)可播ip電話也可播到實體電話
需提供相同於目前用戶端交換機pbx(privae branch exchange)的服務
VoIP使用時,收發雙方須連上Internet線路,且須有固定IP,雙方的設備於是透過IP來傳輸兩者之間的資料
IP的取得為利用VoIP設備的先決條件。若無法取得雙方的IP時,則無法順利通訊
衍生的加值服務如Web-Dial(網頁熱線)、Web-based Call Center(網頁客服)、Internet Call Waiting(網路插接)等
需要使用電力系統
語音品質問題,比方回音或「重複說好多次」的問題,這是一種「半雙工效應」
可能會受公司內部網路上其他交通影響,ex網路受到DoS阻斷服務的攻擊,硬體故障而癱瘓
ps:
VoIP Service Provider(網路電話服務供應商)有時也稱為ITSP(Internet Telephony Services Provider)

針對QoS的做法
RSVP(資源預留通訊協定)
Automatic Call Rerouting(通話自動重新繞道)
End-to- End ATM(點對點非同步傳輸模式)
Flow Isolatio(流量隔離)來改善延遲問題

影響voip品質的原因
delay(延遲),應小於150ms 
packet loss(封包丟失),應小於1% 
Jitter(語音抖動)
ps:以上3點越低越好
ps:voip packet大約在60bytes-120bytes之間

SS7(signaling system7,第七號信令系統)
傳統電話系統用來處理這些通話管理的機制,協定需支援才能互通
MTP(Message Transfer Part,訊息轉送部)
 1層,Signalling Data Link Level(信號數據鏈路層):又稱實體層,定義信號鏈路之實體、電氣與功能特性,以提供實體鏈路收送SS7信號
 2層,Signalling Link Level(信號鏈路層):負責確保SS7信號訊息在實體層上收送的可靠度
 3層,Signalling Network Level(信號網路層):主要功能為信號訊息處分及信號網路管理
 3.5層SCCP(Signalling Connection Control Part,信號接續控制部),係協助ISUP做端對端之交換,主要目的有四項:
  一.供ISDN-UP(ISUP)建立端對端的Signalling Connection(信號接續)
  二.供網管、維護中心與各交換局間(有SP功能者)建立信號接續。
  三.供將來User用戶(如帳務中心)與各交換局(SP點)間建立信號接續,可直接傳送帳務資料,而不用再運送磁帶。
  四.供將來其他User Part(用戶部)建立信號接續使用。
 4層,用戶部,主要之功能在於訂定訊息之種類、格式、呼叫程序及訊息流程控制
TUP(電話用戶部)
ISUP(整體服務數位網路用戶部)
TCAP(交易能力應用部),用於交換智慧網路內的資訊,如查詢資料庫內的要求及反應
MAP(行動電話應用部)
OMAP(營運維護管理部)
DUP(數位用戶部)

.........................

現有voip技術有:
VoIPprotocol:MEGACO/H.248
Peer-to-Peer Protocol:H.323、SIP
Master-slave Protocol:MGCP

ITU,IETF主導的megaco概念
ip電話>網路>mac>網路>ip電話
ip電話>網路>mac>pstn>傳統電話
ip電話:傳統或軟體都不限
media gateway controller(媒體閘道控制器):負責以下兩個協調工作
media gateway(媒體閘道器):ip網路和pstn(或不同編碼技術的兩網路)的資料轉換
signaling gateway(信令閘道器):提供控制信令轉換工作,例如將接受撥號要求的訊號轉成另一邊格式

IETF主導的sip的概念,組成信令系統的主要元件
user agent(使用者代理程式):負責撥和掛電話的設備
 user agent client(客戶端):處理撥電話
 user agent server(伺服端):處理接電話
location server(定位伺服器):負責用戶的資訊,電話簿ip位址,服務,最愛等資料庫
proxy server(代理伺服器):可將user agent要求轉送到另一個位置,同時負責處理路由最佳化工作和規範傳輸的策略
redirect server(轉接伺服器):接收user agent的要求後會回傳另一個受話位置給user agent建立通話,如來電轉接,080
registrar server(註冊伺服器):負責註冊要求和更新資料庫裡定位伺服器裡會使用到的相關資料

ITU主導的H.323的概念
terminal(終端設備):ip電話,可含影像和資料傳輸功能
gatekeeper(閘道管理器):選擇性配備,提供位置和信令的處理功能,頻寬控制,並和閘道器運作來提供PSTN的連結
 扮演管理者角色,各個終端的IP認證及Alias address(化名)轉換、信令的轉接等
 用RAS所定義的Registration Messages(註冊訊息)及Translation Table(轉換表),轉換別名位址和傳輸位址
 用ARQ,ACF,ARJ決定是否允許加入系統的存取(admission control許可控制)
 用BRQ,BCF,BRJ進行bandwidth control(頻寬控制)
gateway(閘道器):ip電話系統和pstn的連結,處理之間的信令與媒體訊號的轉換,負責數位影音資料的Codec(編解),不同傳輸協定的轉換
MCU(multipoint control unit,多點控制單元):提供如多方通話服務的服務,協調及控制多個終端間的視訊傳輸
 MC(Multipoint Controller):必備,負責協調終端間傳輸頻道使用的先後順序及利用H.245來界定傳輸內容的規格
 MP(Multipoint Processor):在MC的控制規則下從事影音的mixing(再製作)、Switch(轉送)以及一些視訊流的處理

ISC(international softswitch consortium,國際網際網路電信交換協會)的概念
因ITU及IETF制定出許多種不同版本的概念,所以通訊設備大廠另組織一個ISC 
來推劍一個整合所有ip電話技術的統一架構

ITU,IETF相同部份
都在第五層
聲音編碼技術採PCM
聲音傳輸技術採RTP(real-time transport protocol,即時點對點的傳輸通訊協定)
各rtp訊息封裝在udp資料包中,在封裝於ip資料包中來傳輸 
  因網路電話是雙向,所以需同時扮演rtp發話端及rtp收話端

..............

MOS(mean opinion score,平均意見指標)
衡量清晰度用,將收訊的語音樣本,由一群收訊者依收聽到的通話品質分成5等:1最差、5最佳,4是一般公眾電話網路系統的通話品質。由於MOS很難建立一個客觀標準,且有實際執行上的困難,因此MOS無法作為長期評估的標準

PSQM,PAMS
使用natural speech(自然語音)或類語音樣本作為輸入訊號,通常選擇的speech sample(語音樣本)會經由語音傳輸路經傳送,語音傳輸路經在經過編碼、packetization(封包化)、傳輸和解碼的過程中,會造成各種不同程度的訊號損失。

PSQM(Perceptual Speech Quality Measurement)
由荷蘭KPN Research所發展,現已成無ITU-T P.861標準
以0到6.5的數字來評量清晰度,數字越低代表通話品質越好,原本是設計用來評估和比較各種語音編碼(speech codecs)技術的優劣,而非end-to-end(點對點)的網路通話品質。但是,加強許多功能之後(稱為PSQM+)便可用來作為網路通話品質測試

PAMS(Perceptual Analysis/Measurement System)
由大英國協的英國電訊所發展
產生Ylq(listening quality score,聽音品質指標)和Yle(listening effort,聽音效應指標)兩種指標,它們都是由0~15編排,數字越高代表品質越好

PESQ(Perceptual Evaluation of Speech quality)
PSQM和PAMS的開發者KPN Research與英國電訊最近共同合作提出新的客觀語音品質評量ITU-T標準
結合PSQM和PAMS兩種方法的優點-PSQM的perceptual model(聽覺模型)和PAMS的time-alignment routine(時間對位法),所以PESQ指標與MOS指標之間的相關性將更高

 

2008-07-14 14:13:13發表 0000-00-00 00:00:00修改   

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