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在利用IP網(wǎng)絡(luò)或租用專線實現(xiàn)語音交換機的全透明組網(wǎng)方案中,除了采用最先進的信令系統(tǒng)外,在交換系統(tǒng)中集成內(nèi)置的語音壓縮平臺及其IP網(wǎng)上話音 VoIP技術(shù)和網(wǎng)關(guān)技術(shù)是實現(xiàn)高質(zhì)量語音通信的關(guān)鍵所在｡內(nèi)置語音壓縮技術(shù)為節(jié)點間的相互連接提供了一套新的解決方案,并且可以減少企業(yè)專網(wǎng)的通信費用｡語音壓縮方案可以在不改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造條件下,增加交換節(jié)點間的話務(wù)通過能力｡ 語音壓縮能用于租用線就象語音和數(shù)據(jù)多路復(fù)用器通過一條64kbit/s租用線連接兩個語音交換節(jié)點,64kbit/s帶寬其間可傳輸多個語音通道和1個專網(wǎng)信令數(shù)據(jù)通道｡ 在最先進的組網(wǎng)方案中,可以無需永久專網(wǎng)信令通道而實現(xiàn)行真正具有壓縮功能的VPN方案,專網(wǎng)信令可在B信道傳送,而這B信道僅在兩節(jié)點間有話務(wù)時按需建立,即按需建立專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),提供全部專網(wǎng)業(yè)務(wù)｡ 語音壓縮的另一個應(yīng)用是可降低兩個高話務(wù)量公司間的通信費用｡這一功能又稱為第二呼叫免費業(yè)務(wù)｡這免費的第二呼叫也是按需建立的｡憑借內(nèi)置語音壓縮平臺及語音網(wǎng)關(guān),語音交換節(jié)點可以在IP網(wǎng)上傳送語音VoIP ｡ 一､語音壓縮平臺技術(shù) 目前先進的語音交換機中內(nèi)置的語音壓縮平臺是由系統(tǒng)內(nèi)的鏈路優(yōu)化功能模塊實現(xiàn)的｡具體選擇哪種功能板是由交換節(jié)點之間如何連接組網(wǎng)決定的｡交換節(jié)點之間的連接可以是租用線,ISDN交換網(wǎng)絡(luò),幀中繼及IP網(wǎng)絡(luò)等｡ 所謂壓縮平臺實際上是一個語音､數(shù)據(jù)的多路復(fù)用器｡在一個復(fù)用器上總是涉及三項內(nèi)容:語音接入;專網(wǎng)信令及數(shù)據(jù);通過廣域網(wǎng)絡(luò)(也稱混合通道)組網(wǎng)｡ 1.語音接入部分 先進的內(nèi)置語音壓縮平臺使用的壓縮算法為G723.1,壓縮率約為6.4 kbit/s,這也是低速VoIP的默認(rèn)壓縮標(biāo)準(zhǔn),微軟公司的通信應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)會議netmeeting 也采用該標(biāo)準(zhǔn)｡ G723.1的質(zhì)量由M.O.S平均評判得分 量定｡5表示質(zhì)量最好,G71164k 語音被量定為4.2,G723.1算法被量定約為3.9,8kbit/s時的G729也為3.9,GSM為3.5｡因為壓縮會引起延時,故內(nèi)置回聲消除技術(shù)｡第三類傳真支持的最大速率為9600bit/s,傳真將被解調(diào)和再調(diào)制以避免使用廣域網(wǎng)的64kbit/s帶寬｡Modem呼叫不經(jīng)過壓縮設(shè)備｡MFQ23代碼的翻譯,編碼及重建也在另一端完成｡這樣就避免了信號的失真Q23接受器非常敏感 ｡遺失幀的修補功能可避免語音幀的丟失｡該功能在幀中繼網(wǎng)中非常有用,幀中繼網(wǎng)會在網(wǎng)絡(luò)飽和情況下丟棄幀｡語音檢測,靜音壓制及靜音再生僅在發(fā)生時發(fā)送,這就意味著帶寬為動態(tài)分布,50%的時間被節(jié)約下來,可重新分配給其他話務(wù)如數(shù)據(jù)｡為了損失盡量少的語音,即使語音是在幾個交換節(jié)點間傳送,也僅僅是執(zhí)行一次壓縮和解壓縮｡ 2.數(shù)據(jù)部分 對語音壓縮平臺來說數(shù)據(jù)支持是非常重要的,這樣專網(wǎng)信令可在節(jié)點間交換｡同時低速率HDLC數(shù)據(jù)也被支持｡專網(wǎng)信令事實上也是HDLC數(shù)據(jù),其不僅包括呼叫處理信號,同時包括對話務(wù)的管理,路由選擇,監(jiān)視等信息｡先進的語音壓縮平臺采用動態(tài)帶寬管理,如果沒有語音信號,則帶寬被用作傳送專網(wǎng)信令和數(shù)據(jù)｡ 3.廣域網(wǎng)(WAN)部分 WAN的連接可以是租用線,ISDN通道,幀中繼永久虛擬電路或IP網(wǎng)絡(luò)｡在WAN網(wǎng)傳送之前,語音及數(shù)據(jù)被復(fù)用｡有兩種復(fù)用和管理WAN帶寬的方法:時分復(fù)用､幀/信元或包｡ TDM方式為每個通道預(yù)定一個固定的帶寬｡其優(yōu)點為延時及延時抖動很小｡但缺點是浪費帶寬,這對于使用低速接入64Kbit/s 128Kbit/s 時是不能接受的,因為當(dāng)通道未被使用或沒有語音話務(wù),帶寬不能被其他話務(wù)如數(shù)據(jù)使用｡在交換節(jié)點的內(nèi)置語音壓縮平臺,使用幀模式｡這意著帶寬的分配是動態(tài)的｡當(dāng)有一個或更多的語音通道沒有建立或處于通話的間隙階段,帶寬可被專網(wǎng)信令或數(shù)據(jù)所用｡這意味著例如在夜間,沒有語音話務(wù),計費話單可以使用絕大多數(shù)的帶寬傳送｡ 幀模式復(fù)用帶來的問題是延時和如何管理話務(wù)的優(yōu)先級,為了克服這些問題,先進的交換節(jié)點可采取以下措施: 數(shù)據(jù)幀分割,用戶的數(shù)據(jù)幀可能很長,當(dāng)有一個很長的幀發(fā)送時,為避免長的延時,該長幀被分割成小段;幀被有規(guī)律的以最小延時及延時變化方式發(fā)送;語音優(yōu)先,幀內(nèi)首先安排語音信息送入WAN,帶寬內(nèi)剩余部分發(fā)送專網(wǎng)信令和用戶數(shù)據(jù)｡ 網(wǎng)絡(luò)中的時延:兩個節(jié)點端到端的音呼叫時延為40~90 ms,每次傳送增加10~40ms｡ 4.鏈路優(yōu)化語音壓縮功能模塊 以阿爾卡特OmniPCX 4400綜合業(yè)務(wù)寬帶多媒體交換平臺為例,語音壓縮平臺的實現(xiàn)由LIOx系列模塊實現(xiàn)  IOP, LIOB, LIOX｡每板都有6個語音壓縮模塊,每個模塊動態(tài)處理一個語音或傳真｡不同之處在于外部接口IOP帶有一個PRA接口,LIOB帶有一個串行口及4個BRA網(wǎng)絡(luò)接口,LIOX沒有外部接口｡ LIOP耦合板｡LIOP是2合1板,LIOX加PRA板｡ RA接口可連接至公共ISDN網(wǎng)｡專網(wǎng)話務(wù)?按需建立通道 和公網(wǎng)話務(wù)采用相同接口｡RA也可連接至G703/G704的部分速率E1租用線｡適用于兩地間高話務(wù)量要求｡LIOB耦合板｡LIOB是LIOX加4個BRA網(wǎng)絡(luò)接口加1個串行接口｡LIOB可適用于新系統(tǒng)或已安裝的基于串行口要求的系統(tǒng)｡LIOB板上的串行口可以是X24/V11或V36｡可以連接小容量的租用線?64bit/s,128kbit/s 或幀中繼網(wǎng)絡(luò);LIOB的串行接口不能被用作連接終端｡該接口連接至網(wǎng)絡(luò)｡并且在串口上的壓縮只能是使用LIOB,而不可以是LIOX加同步終端適配器;BRA可連接至ISDN網(wǎng)上的T0接口｡該接口可用作傳送專用和公用話務(wù);BRA接口不能連接S0分機或S0 PC板,BRA接口只能接T0,不能接S0｡ LIOX耦合板｡LIOX板沒有外部接口,LIOX可以用作LIOP或LIOB板的擴展板?用戶不要更多的外部接口,只需要附加的語音壓縮資源 ;LIOX可以安裝在已裝有PRA或BRA板的OmniPCX 4400系統(tǒng)上｡在語音壓縮資源的集中,語音壓縮資源在一節(jié)點內(nèi)集中,可被各個方向共享｡優(yōu)點為:安全,某些壓縮資源發(fā)生故障不會影響全局;在中心節(jié)點壓縮資源的需要量大于遠(yuǎn)端節(jié)點的需要量｡損失率應(yīng)該非常低｡ 二､在租用線上 使用內(nèi)置語音壓縮技術(shù) 內(nèi)置語音壓縮可使用在租用專線上｡這可使用戶減小實際租用線的帶寬,從而達(dá)到節(jié)省通信費用的目的｡阿爾卡特OmniPCX 4400可以通過各種不同的接口連接:可以是X24/V11或V36或G703/G704E1 ｡ 1.內(nèi)置語音壓縮平臺以租用線連接 串口連接Serial link leased line;OmniPCX 4400可通過串口連接網(wǎng)絡(luò);物理接口為X24/V11或V36｡需使用LIOB板;接口速率為64kbit/s或128kbit/s;一個64kbit/s接口可支持最多6個語音通道和專網(wǎng)信令;一個128kbit/s接口可支持最多12個語音通道和專網(wǎng)信令;如果需更多語音通道,需使用G703/G704租用線｡ G703/G704 E1租用線｡如所需的語音通道超過12,可使用部分速率租用線;物理接口為PRA｡可使用LIOP板;使用256kbit/s E1租用線可實現(xiàn)最多24個語音通道和專網(wǎng)信令｡ 2.針對租用線飽和溢出時的處理 如果2節(jié)點間所有的語音通道都忙?如64kbit/s租用線上6個通道 ,第七個呼叫溢出至公網(wǎng),由于使用專網(wǎng)VPN,用戶得到的仍是專網(wǎng)層的業(yè)務(wù)｡ 3.多方向租用線的語音壓縮通信 使用租用線構(gòu)造了一個星形網(wǎng),租用線點對點形式,一般情況下有多少遠(yuǎn)端節(jié)點就需要在中心配置多少接口:如10個以64kbit/s租用線連接的節(jié)點,在中心節(jié)點需配置10個串口鏈路,需加上大量硬件｡一些運營商可提供多方向租用線:這意味著在中心節(jié)點的租用線為多方向的G703/G704 E1 接口｡在E1中有些B通道指定去向方向A,有些去向方向B｡遠(yuǎn)端可以E1或64kbit/s串聯(lián)鏈路連接?依據(jù)運營商 ｡ 4.語音及數(shù)據(jù)集成通信 下游的OmniPCX 4400連接至TDM復(fù)用器,替代通常在復(fù)用器上進行的語音壓縮功能｡在OmniPCX 4400內(nèi)部本身可以合成內(nèi)部語音壓縮,在TDM復(fù)用器上只需簡單集成語音及數(shù)據(jù)流可采用Newbridge復(fù)用器 ｡ 如果用戶不認(rèn)可由復(fù)用器提供語音壓縮,他可使用OmniPCX 4400完成內(nèi)置的語音壓縮,這樣仍保留TDM復(fù)用器完成復(fù)用｡LIOB板的串聯(lián)輸出可連接至復(fù)用器的同步串聯(lián)鏈路輸入端｡由LAN網(wǎng)來的數(shù)據(jù)被一起復(fù)用,復(fù)用器接在OmniPCX 4400后端｡若在OmniPCX 4400前端連接高速數(shù)據(jù)2Mbit/s ｡可以使用N64功能模塊板連接路由器,提供E1或部分速率E1可使帶寬最大為2Mbit/s｡租用線帶寬在TDM模式下可由語音加專網(wǎng)信令和數(shù)據(jù)一起共享:B通道一些給語音,一些給數(shù)據(jù)｡ OmniPCX 4400的內(nèi)置語音壓縮將減少語音通信的帶寬｡節(jié)約下來的帶寬可被數(shù)據(jù)傳送使用,以便為數(shù)據(jù)用戶提供更好的服務(wù)｡ 在上游的OmniPCX 4400連接低速數(shù)據(jù)最大64kbit/s ｡內(nèi)置語音壓縮平臺是語音數(shù)據(jù)復(fù)用器,它處理特殊數(shù)據(jù)專網(wǎng)信令｡它還可以復(fù)用低速HDLC數(shù)據(jù)流,如連接一個小的分局路由器到總部的大路由器｡使用64K租用線最極端情況,具有6個語音通道,專網(wǎng)信令和數(shù)據(jù)可使用64-6×7=22kbit/s｡但由于可對帶寬實現(xiàn)動態(tài)分配和靜聲抑制,當(dāng)6個通道忙時,數(shù)據(jù)可使用64-6×35=36kbit/s｡在夜間沒有語音通信的情況下,整個64K可被數(shù)據(jù)傳輸使用｡數(shù)據(jù)設(shè)備必須連接至同步64kbit/s終端適配器｡數(shù)據(jù)交換必須是HDLC,如果從路由器來的數(shù)據(jù)流量為PPP或是幀中繼,數(shù)據(jù)流量必須遵從HDLC規(guī)范,OmniPCX 4400對HDLC規(guī)范透明｡語音的優(yōu)先級高于專網(wǎng)信令和HDLC數(shù)據(jù)｡而專網(wǎng)信令又高于HDLC數(shù)據(jù)｡注:當(dāng)租用線為128K并提供串聯(lián)鏈路連接,需使用TDM復(fù)用器｡其中64K用作數(shù)據(jù),64K用作壓縮語音｡ 該種語音數(shù)據(jù)集成模式僅工作在租用線｡當(dāng)WAN的鏈路是ISDN或幀中繼時,就不可能集成語音和數(shù)據(jù)｡對于用ISDN組網(wǎng)方式,路由器間的數(shù)據(jù)鏈路永久連接與按需建立專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不相容｡ 對于采用幀中繼組網(wǎng)方式,OmniPCX 4400不是FRAD,因此OmniPCX 4400不能復(fù)用不同的FR數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)被集成在OmniPCX 4400之外｡ 三､基于IP網(wǎng)絡(luò)的 語音壓縮技術(shù)及其VoIP 所謂IP電話,就是在IP網(wǎng)上通過TCP/IP協(xié)議實時傳送語音信息的應(yīng)用｡IP電話發(fā)展迅速､受到人們關(guān)注的主要原因是IP電話能大量節(jié)省打長途電話的費用,尤其是打國際長途電話時更為顯著｡IP電話可以比普通的長途電話節(jié)省很多費用是因為普通的長途電話是通過電話網(wǎng)傳送的,而IP電話是利用因特網(wǎng)傳送的｡ 電話網(wǎng)和因特網(wǎng)的傳送有很大的區(qū)別｡電話網(wǎng)是采用電路交換方式,即電話通信的電路一旦接通后,電話用戶就占用了一個信道,無論用戶是否在講話,只要用戶不掛斷,信道就一直被占用著｡一般情況下,通話雙方總是一方在講話､另一方在聽,聽的一方?jīng)]有講話也占用著信道,而且講話過程中也總會有停頓的時間｡因此用電路交換方式時線路利用率很低,至少有50%以上的時間被浪費掉｡而因特網(wǎng)的信息傳送是采用分組交換方式,所謂分組交換,是把數(shù)字化的信息,按一定的長?quot;分組"､打"包",每個"包"加上地址標(biāo)識和控制信息,在網(wǎng)絡(luò)中以"存儲-轉(zhuǎn)發(fā)"的方式傳送,即遇到電路有空就傳送,并不占用固定的電路或信道,因此被稱為是"無連接"的方式｡這種方式可以在一個信道上提供多條信息通路,此外在因特網(wǎng)上傳送信息通常還采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),被壓縮的語音信息分組在到達(dá)目的地后再復(fù)原､合成為原來的語音信號送到接收端的用戶｡因此,利用因特網(wǎng)傳送語音信息要比電話網(wǎng)傳送語音的線路利用率提高許多倍,這也是電話費用大大降低的重要原因｡ VoIP是建立在IP技術(shù)上的分組化､數(shù)字化傳輸技術(shù),其基本原理是:通過語音壓縮算法對語音數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理,然后把這些語音數(shù)據(jù)按IP等相關(guān)協(xié)議進行打包,經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?再把這些語音數(shù)據(jù)包串起來,經(jīng)過解碼解壓處理后,恢復(fù)成原來的語音信號,從而達(dá)到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語音的目的｡ IP電話系統(tǒng)把普通電話的模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機可聯(lián)入因特網(wǎng)傳送的IP數(shù)據(jù)包,同時也將收到的IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成聲音的模擬電信號｡ 要使企業(yè)語音交換機上的普通電話機或企業(yè)局域網(wǎng)IP電話機利用IP網(wǎng)進行通話或?qū)崿F(xiàn)交換機組網(wǎng),網(wǎng)關(guān)及語音壓縮技術(shù)尤為重要｡所謂網(wǎng)關(guān),是一個H.323標(biāo)準(zhǔn)實體,它能夠提供在不保證質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)上的H.323終端之間實現(xiàn)實時雙向通信,網(wǎng)關(guān)起到連接IP網(wǎng)絡(luò)與PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)閘作用｡它將來自語音交換機的話音信號經(jīng)數(shù)字化和壓縮處理后轉(zhuǎn)化成IP網(wǎng)絡(luò)上傳送的IP包,并將它送到IP網(wǎng)上,在對端的網(wǎng)關(guān)上又將這些IP包還原成話音信號并傳送到語音網(wǎng)上｡ 話音網(wǎng)關(guān)是把因特網(wǎng)(或IP專網(wǎng))和電話網(wǎng)這兩種不同特性的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來的設(shè)備,它的作用就好比是IP網(wǎng)和電話網(wǎng)之間的橋梁｡任務(wù)是解決電話呼叫接續(xù)過程在這兩種網(wǎng)絡(luò)之間的各種轉(zhuǎn)換問題,包括把用戶撥號的電話號碼轉(zhuǎn)換成IP地址,把模擬話音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號,把數(shù)據(jù)信號分段打包成為分組,選擇路由發(fā)送分組,以及在接收時把發(fā)來的話音分組按次序合并､解碼恢復(fù)成原來的模擬信號等工作,因此網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要具備話音信號處理､信令轉(zhuǎn)換､呼應(yīng)答､選擇路由等多種功能,它是因特網(wǎng)電話技術(shù)中的主要設(shè)備｡ VoIP所涉及的技術(shù)包括信令技術(shù)､編碼技術(shù)､傳輸技術(shù)､服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制等｡下圖以阿爾卡特OmniPCX 4400為例,內(nèi)置一體化的語音壓縮和H323語音網(wǎng)關(guān),同時完成來自語音交換網(wǎng)絡(luò)的語音信號的壓縮和分組工作｡在這基礎(chǔ)上,跨越IP網(wǎng)絡(luò)的各語音交換節(jié)點,可組成全透明的綜合業(yè)務(wù)企業(yè)通信專網(wǎng),從而實現(xiàn)了高質(zhì)量的IP網(wǎng)上話音(VoIP)業(yè)務(wù)｡ 其中作為語音壓縮和分組的一體化平臺INT-IP的功能特點: 1.實現(xiàn)語音壓縮功能,一個模塊可提供60個語音壓縮信道(G.723.1或G.729A或G.711),A律或μ律; 2.實現(xiàn)H323網(wǎng)關(guān)?gateway 功能?相當(dāng)于"IP中繼線" ,通過廣域網(wǎng)互連OmniPCX 4400節(jié)點;使普通電話機能與 H323 終端對話; 3.作為局域網(wǎng)上IP電話機接入語音系統(tǒng)的通信接口,完成語音信號與IP數(shù)據(jù)包之間的轉(zhuǎn)換工作｡ |
