1、IP電話技術與軟交換,目錄,第一章 IP電話概述 第二章 IP電話技術基礎 第三張 語音處理技術 第四章 基于H.323協(xié)議的IP電話技術 第五章 基于SIP的IP電話技術 第六章 IP電話的服務質(zhì)量 第七章 ATM語音技術 第八章 采用分離網(wǎng)關的IP電話系統(tǒng)和軟交換體系結構 第九章 媒體網(wǎng)關控制協(xié)議H.248 第十章 信令傳輸協(xié)議(SIGTRAN),第一章 IP電話概述,本章主要介紹了IP電話的定義和IP電話業(yè)務的幾種類型，IP電話網(wǎng)的結構，IP電話通信的一般過程，IP電話的關鍵技術。對IP電話與傳統(tǒng)電話的特性進行了比較，說明了選擇因特網(wǎng)傳送語音業(yè)務的原因。最后介紹了ITUT和IETF關于I

2、P電話的相關協(xié)議和我國國內(nèi)標準化組織關于IP電話的標準。,1.1 IP電話網(wǎng)的結構和處理過程,1.1.1 IP電話的定義： IP電話是在IP網(wǎng)上傳送的具有一定質(zhì)量的語音業(yè)務。它采用的技術統(tǒng)稱Volp(Voice over IP)，即在IP網(wǎng)上傳送語音。由于計算機網(wǎng)絡采用的是分組交換技術，其傳送的數(shù)據(jù)單元都是由控制部分和數(shù)據(jù)部分封裝而成的獨立的數(shù)據(jù)包，通常稱之為“分組”(Packet)，因此從更一般的意義上來說，IP電話是采用分組技術傳送的語音業(yè)務。用分組網(wǎng)絡傳輸語音主要有三種方式：幀中繼語音技術、ATM語音技術和IP語音技術，其中IP語音技術應用得最為廣泛。,1.1.2 IP電話的業(yè)務類型,1

3、. PC到PC PC到PC是指利用PC機到PC機在IP網(wǎng)上通話，它是IP電話的最初模型。其實現(xiàn)方式是用戶首先與IP網(wǎng)實現(xiàn)連接，打開IP電話客戶端應用軟件，然后按照提示選擇被叫用戶或被叫用戶的IP地址，接通后，雙方開始通話。語音信號在發(fā)話端的PC機上進行壓縮后經(jīng)IP網(wǎng)絡傳送到被叫方的PC機上，被叫方PC機對語音包進行解壓縮，完成語音信號的恢復。如圖1.1.1所示。,圖1.1.1 PC到PC,2. PC到電話 PC到電話實現(xiàn)的基本原理為：用戶首先打開客戶端軟件，輸入被叫號碼，客戶端軟件根據(jù)號碼查找相應的網(wǎng)關，然后再由網(wǎng)關向被叫用戶發(fā)起呼叫，被叫摘機后雙方進入通話狀態(tài)。如圖1.1.2所示。,圖1.1

4、.2 PC到電話,3. 電話到電話 電話到電話是指電話網(wǎng)中的一臺普通電話機經(jīng)過IP網(wǎng)與電話網(wǎng)中另一臺普通電話機通話。由于電話機是直接與電話網(wǎng)連接的，要將語音信號轉移到IP網(wǎng)上進行傳輸，必須在兩種機制的網(wǎng)絡之間安裝轉換設備，這種設備即為IP電話網(wǎng)關，如圖1.1.3所示。這種通過Internet網(wǎng)從普通電話到普通電話的通話方式就是人們通常講的IP電話，也是目前發(fā)展得最快而且最有商用化前途的電話,圖1.1.3 電話到電話,4. 電話到PC 電話到PC是指電話用戶撥網(wǎng)關的號碼，接入到網(wǎng)關設備，經(jīng)過網(wǎng)關接入被叫PC，這時需要解決PC的E.164電話號碼的分配。從目前的使用情況看，電話到電話和PC到電話的

5、應用比較多。 1.1.3 IP電話網(wǎng)的結構 IP電話網(wǎng)的基本組成框圖如圖1.1.4所示。由圖可見，IP電話網(wǎng)由網(wǎng)關、網(wǎng)守等設備組成。 網(wǎng)關是IP電話網(wǎng)的接入設備，位于電話交換網(wǎng)與IP網(wǎng)之間，是電話交換網(wǎng)的終結點，也是IP（分組）交換網(wǎng)的起始點，為用戶提供IP電話業(yè)務，完成信令轉換及媒體轉換。 網(wǎng)守是IP電話網(wǎng)的管理設備，它提供地址解析、接入認證、帶寬管理和資源管理等功能。,圖1.1.4 IP電話網(wǎng)的結構,1.1.4 IP電話通信的一般過程,1. 用戶使用IP電話通信的過程 2. IP電話通信的呼叫建立的一般處理過程 3. IP語音分組的基本處理過程,圖1.1.5 IP語音分組的基本處理過程,1

6、.2 IP電話的關鍵技術,1.2.1 語音處理技術 低比特率語音編碼 靜音檢測 分組丟失補償 回波抵消 處理語音時延抖動的技術,圖1.2.1 回波產(chǎn)生機理,1.2.2 IP語音通信協(xié)議 語音通信控制協(xié)議 語音信息傳送協(xié)議 實時控制協(xié)議 1.2.3 安全技術 IP電話系統(tǒng)的安全性包括以下幾個方面：身份認證(Authentication)，授權(Authorization)，加密，不可抵賴性保護核數(shù)據(jù)完整性。 1.2.4 服務質(zhì)量保障技術,1.3 IP電話與傳統(tǒng)電話的比較,1.3.1 傳統(tǒng)電話 歷史最為悠久、目前得到廣泛應用的固定電話網(wǎng)和移動電話網(wǎng)采用的是電路交換技術。電路交換方式的基本特征是將電

7、路作為傳輸、復用和交換的基本單位。所謂電路，在采用同步時分復用方式的線路上指的是具有固定比特率的一個時隙。在基于電路交換方式的通信網(wǎng)中采用同步時分復用方式。在這種方式下，首先將時間劃分為等長的基本時間單位，一般稱之為幀。每個幀再細分為時隙，時隙一般是等長的。時隙可以依其在幀中的不同位置予以編號。例如，在PCM一次群中，每125?s為一幀，每幀劃分為32個時隙，記為時隙O，時隙1，時隙31。對于一條高速數(shù)字信道，采用上述的時間分割方法后，每個編號相同的時隙可以被看成具有恒定速率的低速數(shù)字子信道，即上面所說的電路。這些數(shù)字子信道是靠其在時間軸上的時間位置來識別的。圖1.3.1示意性地表示了同步時分

8、復用中的幀和隙。,圖1.3.1 同步時分復用 中的幀和時隙,在傳統(tǒng)的電話通信中，一次通信包括三個過程：建立電路、通話和釋放電路，其中電路的建立和釋放需要信令的支持。它的基本特點是為通話雙方固定地分配一條具有固定帶寬的通信子信道，在數(shù)字電話網(wǎng)中通信子信道的帶寬為64?kbit/s。在采用電路交換方式時，一旦建立連接，在整個通信期間，該連接始終占用某一時隙，即使用戶沒有信息要傳遞，該時隙也不能用于其他的通信。 1.3.2 IP電話 IP電話是在因特網(wǎng)上采用以IP包（分組）為單位的包交換方式傳送的語音業(yè)務，采用分組交換技術。 1.分組交換（Packet Switching）是利用存儲轉發(fā)的方式進行交

9、換的。分組交換機首先將從終端設備送來的數(shù)據(jù)報文接收、存儲，而后將報文劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進行傳輸和交換。在每個分組中都有一個310個字節(jié)的分組頭，在分組頭中包含有分組的地址和控制信息，以控制分組信息的傳輸和交換。 分組交換有虛電路（面向連接）和數(shù)據(jù)報（無連接）兩種方式。 2. 因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸特性,1.4 國際和國內(nèi)IP電話的標準,1.4.1 國際標準化組織及標準的發(fā)展 ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標準局),表1.4.1 ITUT關于IP電話的協(xié)議,IETF(Internet工程任務組),表1.4.2 IETF開發(fā)的主要協(xié)議,1.4.2 國內(nèi)標準化組織關于IP電話的標準,IP電

10、話在我國已經(jīng)取得了迅速的發(fā)展。為了適應我國IP電話的迅速發(fā)展，在國內(nèi)主要IP業(yè)務設備制造商和科研部門的提議下，信息產(chǎn)業(yè)部IP標準研究組作為國內(nèi)第一家協(xié)調(diào)和制定IP技術相關標準的標準化組織于1999年成立。IP標準研究組制定了一整套完整的IP電話標準。它們包括：“IP電話傳真業(yè)務總體技術要求”，“IP電話網(wǎng)關設備技術規(guī)范”，“IP電話網(wǎng)關設備測試方法”，“IP電話網(wǎng)關設備互通技術規(guī)范”，“IP電話網(wǎng)守設備技術要求和測試方法”，“IP電話/傳真業(yè)務總體技術要求（第二階段）”，“No.7信令與IP的信令網(wǎng)關設備技術規(guī)范”，“流控制傳送協(xié)議（SCTP）”，“No.7信令與IP互通適配層技術規(guī)范消息傳遞

11、部分（MTP）第三級用戶適配層（M3UA）”，“No.7信令與IP互通適配層技術規(guī)范消息傳遞部分（MTP）第二級對等適配層（M2PA）”等。另外還有一些配套的標準正在制定中。 在本書的第2章將介紹RTP協(xié)議；在第3章將介紹有關語音編碼標準，在第4章將介紹H.225.0協(xié)議和H.245協(xié)議；在第5章將介紹SIP協(xié)議和SDP協(xié)議；在第9章將介紹H.248協(xié)議。在第10章將介紹SCTP協(xié)議和M3UA協(xié)議。,第2章 IP電話技術基礎,本章首先介紹了計算機網(wǎng)絡協(xié)議的概念及開放系統(tǒng)相互通信的過程，然后介紹TCP/IP協(xié)議棧的結構，詳細說明了IP協(xié)議的功能和IP路由選擇過程，Internet傳輸層的幾個協(xié)議

12、，TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的功能，以及TCP連接建立和釋放的過程。最后介紹了實時傳輸協(xié)議RTP。,2.1 計算機網(wǎng)絡協(xié)議結構,2.1.1 分層協(xié)議概念 計算機網(wǎng)絡是一種非常復雜的系統(tǒng)，其中既涉及通信技術又涉及計算機技術；在通信技術中涉及不同的分組交換技術，在計算機技術中涉及異種機器、異種操作系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡既要保證不同通信技術和不同計算機系統(tǒng)之間的互通，又要保證這種互通的可靠性和效率?？傊?，計算機網(wǎng)絡要解決的問題紛繁復雜。為了對問題進行簡化，人們利用“分而治之”的思想，對計算機網(wǎng)絡進行模塊劃分，保證一次只處理一個模塊。這就為網(wǎng)絡協(xié)議的設計和實現(xiàn)提供了極大的方便。按照層次結構思想，對計算機網(wǎng)絡的模

13、塊化結果是一組從上到下單向依賴的協(xié)議族，又叫協(xié)議棧(Potocol Stack)。協(xié)議棧這一術語非常準確地表達了各層協(xié)議之間的關系。 2.1.2 協(xié)議包含的主要內(nèi)容 消息類型和格式、編碼； 各種操作對應的消息收發(fā)順序； 收到消息后節(jié)點應采取的動作； 相鄰層之間的層間原語類型和參數(shù)。,2.1.3 OSI參考模型簡介,圖2.1.1 OSI參考模型,OSI中各層的基本功能,(1) 物理層 物理層是最低的一層，它和物理傳輸媒介有直接的關系，它定義了設備之間的物理接口，為它的上一層(數(shù)據(jù)鏈路層)提供一個物理連接，以便透明地傳送比特流。在物理層上傳送數(shù)據(jù)的單位是比特(bit)。 (2) 數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈

14、路層的功能是負責在兩個相鄰節(jié)點的線路上以幀為單位的可靠傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層將物理層上透明傳送的比特流劃分為數(shù)據(jù)幀，并對每個數(shù)據(jù)幀進行差錯檢測及差錯校正，并提供流量控制功能。 (3) 網(wǎng)絡層 網(wǎng)絡層提供系統(tǒng)之間的連接，它負責將兩個終端系統(tǒng)經(jīng)過網(wǎng)絡中的節(jié)點用數(shù)據(jù)鏈路連接起來，實現(xiàn)兩個終端系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)幀的透明傳輸。網(wǎng)絡層的主要功能是尋址和路由選擇。 (4) 傳輸層 傳輸層可以看作是用戶和網(wǎng)絡之間的接口，它利用低三層提供的網(wǎng)絡服務并向高層提供端到端的透明數(shù)據(jù)傳送，它根據(jù)發(fā)端和終端的地址定義一個跨過網(wǎng)絡的邏輯連接，定義主機中的端口地址，并完成端到端(而不是第二層處理的一段數(shù)據(jù)鏈路)的差錯控制和流量控制功能。

15、,(5) 會話層 會話層的作用是協(xié)調(diào)兩端用戶(通信進程)之間的對話過程。例如，確定數(shù)據(jù)交換操作方式(全雙工、半雙工或單工)，確定會話連接故障中斷后對話從何處開始恢復等。 (6) 表示層 表示層負責定義信息的表示方法。表示層將欲交換的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶的抽象語法變換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語言。表示層的典型服務有：數(shù)據(jù)翻譯(信息編碼、加密和解密)、格式化(數(shù)據(jù)格式的修改及文本壓縮)和語法選擇(語法的定義及不同語言之間的翻譯 )等。 (7) 應用層 應用層確定進程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要，負責用戶信息的語義表示，并在兩個通信進程之間進行語義匹配。 以上7層功能按其特點又可分為低層功

16、能和高層功能，低層包括13層的全部功能，其目的是保證系統(tǒng)之間跨過網(wǎng)絡的可靠信息傳送；高層包括47層的功能，是面向應用的信息處理和通信功能。,2.1.4 開放系統(tǒng)相互通信的過程,圖2.1.2 開放系統(tǒng)互連環(huán)境中的通信過程,當發(fā)送進程有一組數(shù)據(jù)要送給接收進程時，它將這組數(shù)據(jù)送給應用層實體；應用層在數(shù)據(jù)上加上一個控制頭7H，7H中包括應用層的同層協(xié)議所需的控制信息，然后應用層將7H和數(shù)據(jù)一起送往表示層；表示層將7H和數(shù)據(jù)一起看作是上一層的數(shù)據(jù)單元，然后加上本層的控制信息，交給會話層；依此類推。不過數(shù)據(jù)到了第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)后，控制信息分成兩部分，分別加到上層數(shù)據(jù)單元的頭部和尾部形成本層的數(shù)據(jù)單元送

17、往物理層，由于物理層是比特流的傳送，所以不再加上控制信息。 當這一串比特流經(jīng)網(wǎng)絡的物理媒體傳送到目的站時，就從物理層依次上升到應用層。每一層根據(jù)本層的控制信息進行必要的操作，然后將控制信息剝?nèi)?，將剩下的?shù)據(jù)部分上交給更高的一層。最后，把發(fā)送進程發(fā)送的數(shù)據(jù)交給目的站的接收進程。 在協(xié)議術語中，從上層接收到的數(shù)據(jù)體稱為服務數(shù)據(jù)單元(SDU：Service Data Unit)，加上本層頭部后成為本層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU:Protocol Data Unit)。在不同的協(xié)議棧和不同協(xié)議層中，協(xié)議數(shù)據(jù)單元可有不同的名稱，如幀、分組、段、報文等，數(shù)據(jù)體也可稱為凈荷(Payload)或用戶數(shù)據(jù)。有時，兩

18、個終端系統(tǒng)之間的通信可能經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點轉接，這些中間節(jié)點叫作中繼系統(tǒng)，它具有13層的功能。每當數(shù)據(jù)傳送到中繼節(jié)點時，就從該節(jié)點的物理層上升到網(wǎng)絡層，完成路由選擇后，再回到物理層傳送到下一個節(jié)點，最后傳到終端系統(tǒng)，從物理層上升到應用層后到達應用進程。經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點轉接的過程如圖2.1.3所示。,圖2.1.3 經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點轉接的過程,說明一點，在分層協(xié)議結構中，相鄰層間的接口點稱為服務接入點(SAP：Service Aceess Point)。一般說來，每層協(xié)議可為上一層多個協(xié)議實體提供服務，每個協(xié)議實體代表一類協(xié)議功能，例如在應用層可對應為多種不同的應用。因此，每層可有

19、多個SAP，每個SAP有其對應的地址。這樣從協(xié)議的角度看，每個物理節(jié)點可視作多個邏輯節(jié)點，至該節(jié)點的連接實際上可為一個多重連接。SAP的概念示于圖2.1.4。,圖2.1.4 SAP的概念,2.2 因特網(wǎng)協(xié)議結構,2.2.1 TCPIP的技術思想 2.2.2 TCPIP協(xié)議棧結構,圖2.2.1 TCPIP的網(wǎng)絡體系結構,TCPIP模型由四個層次組成： 1. 應用層 2. 傳輸層 3.網(wǎng)絡層 4.網(wǎng)絡嵌入層,圖2.2.2 計算機網(wǎng)絡的5層模型,2.3 IP協(xié)議,TCPIP網(wǎng)絡層協(xié)議的核心是IP(Internet Protocol)協(xié)議，又叫網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議或網(wǎng)際協(xié)議。在計算機網(wǎng)絡通信過程中，IP層協(xié)議起

20、著核心的作用：其一，提供無連接的數(shù)據(jù)報傳輸機制，雖然不能保證傳輸?shù)目煽啃詤s簡單有效；其二，利用IP地址和IP數(shù)據(jù)報將各種物理網(wǎng)絡技術統(tǒng)一起來，達到屏蔽低層細節(jié)，向上提供一致性的目的。IP層協(xié)議的主要功能是IP數(shù)據(jù)報傳送及在網(wǎng)間的路由選擇，即IP路由選擇。另外，與IP相關的協(xié)議和內(nèi)容有IP地址、地址解析、差錯控制協(xié)議和路由選擇協(xié)議等。,2.3.1 IP數(shù)據(jù)報頭部的格式,圖2.3.1 IP數(shù)據(jù)報的格式,圖2.3.2 服務類型字段格式,2.3.2 IP地址,1. IP地址的概念 從概念上來說，地址是系統(tǒng)中某個對象的標識符。在物理網(wǎng)絡中，各站點都有一個機器可以識別的地址，該地址稱為物理地址（也叫硬件地

21、址或MAC地址）。在互聯(lián)網(wǎng)中，統(tǒng)一通過上層軟件（IP層）提供一種通用的地址格式，在統(tǒng)一管理下進行分配，確保一個地址對應一臺主機；這樣，全網(wǎng)的物理地址差異就被IP層屏蔽，一般將IP層所用的地址稱為互聯(lián)網(wǎng)地址，或IP地址。它包含在IP數(shù)據(jù)報的頭部。 IP地址指定的不是一臺計算機，而是該計算機到IP網(wǎng)絡的一條連接。 2. IP地址的格式,圖2.3.3 IP地址的格式,3. 子網(wǎng)（Subnet）編碼 分類地址存在缺陷。 子網(wǎng)劃分技術：是指將較大的分類地址（A/B 類）空間劃分成多個小的子網(wǎng)。 子網(wǎng)掩碼（32 位）定義地址中網(wǎng)絡前綴所占的比特數(shù)，高位對應于網(wǎng)絡號的比特為1，對應于主機號的比特為0。例如：

22、任意B類網(wǎng)絡189.23.0.0，其掩碼為：0 xFFFF0000（可表示為255.255.0.0）。在網(wǎng)絡地址后給出子網(wǎng)掩碼中1的位數(shù)，如網(wǎng)絡189.23.0.0可表示為：189.23.0.0/16。 4. 超網(wǎng),圖2.3.4 包含2048個地址的地址范圍,2.3.3 域名系統(tǒng),在采用TCP/IP協(xié)議的因特網(wǎng)中，所實現(xiàn)的層次型名字管理機制叫做域名系統(tǒng)。 為保證域名系統(tǒng)在全球的通用性，國際因特網(wǎng)規(guī)定了一組正式的通用標準標號，作為第一級域的域名，如表2.3.1所示。,表2.3.1 第一級域的域名,2.3.4 邏輯地址和物理地址 每個節(jié)點的IP地址是該節(jié)點的邏輯地址，IP地址是由IP網(wǎng)絡層處理的地

23、址。而物理地址是每個節(jié)點硬件編碼到網(wǎng)卡里的唯一標識，通常叫MAC地址。 2.3.5 地址解析協(xié)議(ARP) 如果同一網(wǎng)絡上的兩臺主機想要通信，它們還必須知道對方的硬件地址(MAC或網(wǎng)卡地址)，這樣才能使用數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議將數(shù)據(jù)包放到幀里，在局部的物理介質(zhì)上傳輸。但是，TCPIP應用程序在指定目的主機時通常使用邏輯的IP地址，而不是物理的硬件地址。這樣，為了讓TCP/IP應用可以使用下層的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，必須有一個過程讓發(fā)送主機能夠獲得與目的主機的IP地址相對應的硬件地址。 地址解析協(xié)議(ARP)使主機能夠動態(tài)地獲得遠端主機硬件地址與IP地址的映射。ARP假設每臺主機知道它自己的硬件地址和IP地址

24、。這樣，如果一臺主機需要知道另一臺主機的硬件地址，它簡單地向網(wǎng)絡上的所有主機廣播一幀包含目的主機IP地址的ARP請求。目的主機接收到廣播后，識別自己的IP地址，并且向源主機單點發(fā)送一幀ARP響應，將目的主機的硬件地址告訴源主機。當發(fā)出請求的主機收到目的主機的ARP響應后，它在自己的ARP緩存中存儲這個硬件地址到IP地址的映射。ARP緩存的使用避免了主機將來與該目的主機通信時另外的ARP請求。,2.3.6 IP路由選擇,1. IP路由選擇算法,圖2.3.5 IP路由選擇的算法,2路由表,圖2.3.6 一個典型的用RIP創(chuàng)建的路由表,3. IP路由選擇示例,圖2.3.7 數(shù)據(jù)報轉發(fā)示例的拓撲結構,

25、2.4 TCP協(xié)議和UDP協(xié)議,2.3.7 IP路由協(xié)議 1. 路由選擇協(xié)議的基本概念 2. 開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議(OSPF) 3. 邊界網(wǎng)關協(xié)議(BGP.4) 2.4.1 傳輸層地址 傳輸協(xié)議在計算機之間提供端到端的通信。Internet傳輸層有三個傳輸協(xié)議，分別是傳輸控制協(xié)議TCP、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP和流控制傳送協(xié)議SCTP。 在IP網(wǎng)絡中，一個完整的進程通信地址由以下幾個部分組成：協(xié)議、本機地址、本地端口、遠端地址、遠地端口。 在TCP/UDP中，端口號用16位二進制數(shù)表示。TCP和UDP均允許長達16比特的端口值，TCP和UDP分別可以提供216個不同的端口。 TCP/IP將端口分

26、為保留端口和自由端口兩部分，每1個標準的服務器都有一個全局公認的保留端口號，自由端口號動態(tài)分配。,2.4.2 傳輸控制協(xié)議(TCP),1. TCP的主要功能： 傳輸控制協(xié)議(TCP)可以向其上各層提供可靠的、基于流的連接。TCP協(xié)議承載于IP協(xié)議之上，是TCPIP協(xié)議的重要組成部分。下面簡要說明TCP協(xié)議的主要特點： 流：TCP數(shù)據(jù)組織成字節(jié)流，操作流如同操作一個文件。 可靠分發(fā)：在收發(fā)數(shù)據(jù)時TCP為數(shù)據(jù)流提供序列號。這樣TCP可以根據(jù)序列號的連續(xù)性確定數(shù)據(jù)包是否丟失。另外TCP提供重傳機制，保證數(shù)據(jù)流的可靠傳送。 動態(tài)適應網(wǎng)絡：TCP動態(tài)學習網(wǎng)絡時延特性，隨時調(diào)整發(fā)送速率，以保證吞吐量最大并

27、且網(wǎng)絡不過載。 流量控制：TCP管理數(shù)據(jù)緩存及相關流量，使數(shù)據(jù)緩存不會溢出。,2. TCP段的頭部結構,TCP段的結構如圖2.4.1所示。TCP段由TCP頭部和數(shù)據(jù)兩部分組成，是封裝在IP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分。TCP頭部的長度是4字節(jié)的整數(shù)倍，包括20字節(jié)的固定部分和長度不定的任選部分。,圖2.4.1 TCP段的結構,3. TCP連接和釋放過程 4.確認與超時重載 TCP建立在不可靠的IP協(xié)議之上，IP不能提供任何可靠性機制，TCP的可靠性完全由自己本身實現(xiàn)。TCP采用的可靠性技術主要是確認與超時重傳。 5. TCP的擁塞控制 TCP是通過控制發(fā)送窗口的大小控制擁塞。決定發(fā)送窗口大小的因素有兩個：

28、一是接收方所通告的窗口大小(即在確認中所指出的接收緩沖區(qū)大小)；二是發(fā)送端的擁塞窗口限制，又叫擁塞窗口。發(fā)送窗口的大小是兩者中的最小者，即： 發(fā)送窗口=min(接收方通告窗口，擁塞窗口)。 在非擁塞狀態(tài)下，擁塞窗口和接收方通告窗口大小相等。一旦發(fā)現(xiàn)擁塞，TCP將減小擁塞窗口。,圖2.4.3 TCP連接建立的三次握手過程,2.4.3 UDP協(xié)議,1. UDP的功能 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)在RFC768中定義。該協(xié)議建立在IP協(xié)議之上，同IP協(xié)議一樣，提供無連接的數(shù)據(jù)包傳輸。相對于IP協(xié)議，它唯一增加的能力是提供協(xié)議端口以保證進程通信。UDP的優(yōu)點在于高效性。 2. UDP包頭封裝 源端口：表示

29、發(fā)送進程的端口或應答端口，為可選字段。如果傳輸主機不提供源端口，該域應填0。 目標端口：目的計算機的端口，用于區(qū)分目標主機中不同進程。 長度：數(shù)據(jù)包的長度，包括包頭和數(shù)據(jù)。 校驗和：UDP的校驗和是可選的。該值為0時表示沒有計算校驗和。由于IP校驗和不涵蓋數(shù)據(jù)域，UDP校驗和提供一種途徑驗證到達的數(shù)據(jù)包是否包含錯誤。,2.5 RTP協(xié)議和RTCP協(xié)議,實時傳輸協(xié)議(RTP)協(xié)議實際上包含兩個相關的協(xié)議：RTP協(xié)議和RTCP協(xié)議。前者用于傳送實時數(shù)據(jù)，如語音和圖像數(shù)據(jù)。RTP本身不提供任何保證實時傳送數(shù)據(jù)和服務質(zhì)量的能力，而是通過提供負荷類型指示、序列號、時戳、數(shù)據(jù)源標識等信息，使接收端能根據(jù)這

30、些信息來重新恢復正確的數(shù)據(jù)流。RTCP協(xié)議用來傳送監(jiān)視實時數(shù)據(jù)傳送質(zhì)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時可以在會議業(yè)務中傳送與會者的信息。,圖2.5.1 RTP數(shù)據(jù)的封裝結構,2.5.1 實時傳輸協(xié)議(RTP),圖2.5.2 RTP頭部格式,2.5.2 RTP控制協(xié)議(RTCP),圖2.5.3 發(fā)送者報告SR包的格式,圖2.5.4 接收機報告RR包的格式,第3章 語音處理技術,本章首先討論了影響語音編碼算法的幾個因素，然后闡釋了波形編碼和參數(shù)編碼的基本原理，并詳細介紹了在IP電話系統(tǒng)中得到廣泛應用的G.729編碼和G.723.1編碼主要的性能指標及帶寬計算，最后介紹了消除時延抖動、消除回聲和靜音抑制的相關技術。

31、,3.1語音編解碼的基本指標,1. 比特率 比特率是選擇語音編解碼算法的基本因素。降低語音編解碼比特率可以減少語音在網(wǎng)絡中的流量，以便充分利用網(wǎng)絡的帶寬資源。在傳統(tǒng)電話中使用得最廣泛的PCM編碼是固定比特率編碼，比特率為64?kbit/s。目前我國IP電話系統(tǒng)比較廣泛采用的壓縮語音編解碼是G.729編碼和G.723.1編碼。G.729編碼的比特率為8?kbit/s，G.723.1編碼的比特率是6.3?kbit/s和5.3?kbit/s。 2. 時延 時延包含算法時延、處理時延、打包時延、傳輸時延和抖動緩沖時延。 3. 復雜度 復雜度是指對語音信號編解碼時處理的復雜程度。復雜度決定了編解碼器硬件

32、的成本和功耗，也影響到編解碼器的實時性。 4.語音質(zhì)量 設計編碼器時，要綜合考慮語音質(zhì)量與編碼速率(帶寬)之間的關系。一般來說，高速率編碼算法質(zhì)量較好，占用帶寬大；反之，低速率編碼算法質(zhì)量較差，但占用帶寬小。,3.2語音編碼的基本原理,3.2.1波形編碼 1.PCM編碼 (1) 抽樣模擬信號在時間上和幅度上都是連續(xù)的，通過抽樣，將時間上連續(xù)的模擬信號變?yōu)闀r間上離散的抽樣值。 (2) 量化量化是指用有限個度量值來表示抽樣后的信號的幅度值，將信號的幅度值就近歸入鄰近的度量級。即將幅度上連續(xù)的抽樣值變換為幅度上離散的量化值。 (3) 編碼每個量化值采用數(shù)字碼字表示就稱之為編碼。 2. 低速率波形編碼

33、技術 (1) 差分編碼技術 降低編碼比特率的基本思路是利用語音抽樣信號之間的相關性。差分編碼技術不是對抽樣值本身進行編碼，而是對相鄰的抽樣差值進行編碼，由于抽樣差值較小，所需的比特率可以下降，這就是差分脈沖編碼(DPCM)。產(chǎn)生差分信號最簡單的方法是直接存儲前一次的輸入采樣值，然后用模擬減法器獲得差值，經(jīng)量化編碼后發(fā)送出去。這是差分編碼技術的基本思想。,(2) 自適應量化 在不同的條件下語音能量的差別很大。為了獲得盡可能小的量化信噪比，應該對小信號采用較小的量化步長，對大信號采用較大的量化步長進行量化。這就要求能根據(jù)輸入信號的幅度變化動態(tài)地調(diào)整量化步長，使量化器范圍和輸入信號的動態(tài)范圍相匹配，

34、減小量化噪聲，從而進一步降低編碼比特率。這就是自適應量化技術。 (3) 自適應線性預測 差分編碼調(diào)制之所以能降低比特率是因為它編碼的對象是差分信號，其功率較原信號低。由于差分編碼采用的是固定預測系數(shù)，不能很好地適應語音的不平穩(wěn)特性，為此必須采用自適應技術動態(tài)調(diào)整預測系數(shù)，才能進一步降低編碼比特率。這就是自適應差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)技術。 自適應線性預測的基本原理是根據(jù)語音波形的時間相關性確定預測系數(shù)，使差分信號的方差為最小，時間相關性則是以自相關函數(shù)來度量的。由于語音信號的自相關函數(shù)大體是隨音節(jié)而變化的，也就是在一個音節(jié)時間內(nèi)自相關函數(shù)基本不變，只是從一個音節(jié)至另一音節(jié)時才有較明顯的變

35、化，因此自適應預測都采用音節(jié)適應算法。,3.2.2 參數(shù)編碼,1. 參數(shù)編碼的基本原理 參數(shù)編碼器又稱聲碼器(Vocoder)，是根據(jù)對聲音形成機理的分析，著眼于構造語音生成模型，發(fā)送的主要信息就是該模型的參數(shù)(相當于語音的主要特征)，而不是具體的語音波形幅值。 2. 語音信號產(chǎn)生的數(shù)學模型,圖3.2.1 語音生成的數(shù)字模型,3. 低速率語音編碼器減少編碼比特率的幾種措施 (1) 盡量減少語音信號中的冗余度 (2) 充分利用人耳的聽覺特性來減少編碼信息 (3) 靜音壓縮 4. 線性預測合成分析編碼器 線性預測合成分析 (LPAS)編碼器是應用得最廣泛的參數(shù)編碼器，其原理結構如圖3.2.2所示。

36、,圖3.2.2 LPAS編碼器結構,線性預測合成分析使用的基本算法編碼過程如圖3.2.3所示。在編碼過程中，使用一個閉環(huán)優(yōu)化過程來決定激勵信號，然后用這個激勵信號去激勵一個長時預測合成濾波器和一個短時預測合成濾波器，從而產(chǎn)生一個聽覺上優(yōu)化了的合成語音信號。激勵信號是從一個采樣數(shù)據(jù)塊中遵循最小均方差的原則選取的，誤差信號為原始語音信號與解碼語音信號之差，并通過加權濾波器濾波。,圖3.2.3線性預測合成分析編碼算法的基本流程,3.3 G.729和G.723.1語音編解碼器,在我國IP電話系統(tǒng)中采用的編解碼器是G.729、G.729A和G.723.1等參數(shù)語音編解碼器。 3.3.1 G.729聲碼器

37、 1. 性能特點 G.729編碼的主要性能指標有如下幾點： 編碼比特率：編碼比特率是8kbit/s，另外，最近的G.729附件還包含了靜音抑制處理； 算法時延：幀長為10ms，由2個子幀組成，前視5ms，算法時延15ms； 處理復雜度： G.729為20MIPS，所需RAM的容量為3k，G.729A的處理復雜度為10.5MIPS，所需RAM的容量為2k； 語音質(zhì)量：G.729的MOS評分為3.92分，G.729A的MOS評分為3.7分。,2. G.729編碼器的結構,圖3.3.1 G.729編碼器的結構,3. G729編碼后參數(shù)的比特排列順序和打包結構,圖3.3.2 舒適靜音的格式,表3.3.

38、1 G.729編碼后參數(shù)的比特排列,4. G.729編碼數(shù)據(jù)在因特網(wǎng)中傳送時所需帶寬估算,G.729編碼數(shù)據(jù)在因特網(wǎng)中是封裝在RTP數(shù)據(jù)包的負載中傳送的。RTP數(shù)據(jù)的封裝結構如圖3.3.3所示。由圖可見，G.729編碼數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡中傳送時所占的帶寬不僅包含音頻編碼所占的帶寬，還包含RTP頭部、UDP頭部、IP頭部和數(shù)據(jù)鏈路層頭部所占的帶寬。下面在不考慮靜音壓縮和數(shù)據(jù)鏈路層頭部所占的帶寬的情況下，簡單估算一下在IP網(wǎng)絡中傳送一路G.729語音所占的帶寬。 由于G.729編碼數(shù)據(jù)每10ms傳送一次，每秒需傳送100個語音包，每個語音包都包含12字節(jié)的RTP頭部、8字節(jié)的UDP頭部和20字節(jié)的IP

39、頭部，則每1路G.729語音所占的帶寬為 （20+8+12）8100+8000=40000bit/s=40kbit/s ,圖3.3.3 RTP數(shù)據(jù)的封裝結構,5. G.729解碼器 G.729解碼器的結構如圖3.3.4所示，其解碼過程基本上是編碼的逆過程。首先，從壓縮比特流中取得各參數(shù)的索引，再從這些索引中得出一幀語音的編碼器參數(shù)，包括LSP系數(shù)、2個部分基音延遲、2個固定碼本向量、2套自適應和固定碼本延遲，這些參數(shù)被用來生成激勵信號和合成濾波器參數(shù)。LSP系數(shù)經(jīng)插值后，形成每個子幀的LP濾波器。然后，對每個子幀進行如下處理： 自適應和固定碼本向量乘以各自的增益系數(shù)得到激勵信號； 激勵信號經(jīng)過

40、線性預測合成濾波器得到重構的語音； 重構后的語音信號經(jīng)過高通濾波器并乘以相應的比例因子，再經(jīng)過后置濾波器處理，得到原語音信號。,圖3.3.4 G.729解碼器,3.3.2 G.723.1聲碼器,1. 性能特點 G.723.1是雙速率LPAS聲碼器，和G.729相比，線性預測和激勵生成的基本原理相同，其主要區(qū)別是6.3?kbit/s模式固定碼本激勵信號的空間劃分有所不同。另一點差別是基音預測方法。另外，G.723.1幀較長，比特率較低，其代價是時延加大。G.723.1的復雜度介于G.729和G.729A之間，語音質(zhì)量和G.729相仿。 2. G.723.1的編碼順序和打包結構,表3.3.3 G.

41、723.1編碼5.3?k編碼時的比特排列順序,3. G.723.1編碼數(shù)據(jù)在因特網(wǎng)中傳送所需帶寬估算 下面在不考慮靜音壓縮和數(shù)據(jù)鏈路層頭部所占的帶寬的情況下，簡單估算一下在IP網(wǎng)絡中傳送一路G.723.1語音所占的帶寬。由于G.723.1編碼數(shù)據(jù)每30?ms傳送一次，每秒大約傳送33個語音包，每個語音包都包含12字節(jié)的RTP頭部、8字節(jié)的UTP頭部和20字節(jié)的IP頭部，則每1路G.723.1（比特率為6.3?kbit/s）語音所占的帶寬為 （20+8+12）833+630016860bit/s=16.86kbit/s 則每1路G.723.1（比特率為5.3?kbit/s時）語音所占的帶寬為 （

42、20+8+12）833+530015860bit/s=15.86kbit/s ,表3.3.3 G.723.1編碼5.3?k編碼時的比特排列順序,3.4 其他語音處理技術,消除時延抖動的方法 回聲消除 靜音抑制,圖3.4.1 抖動緩存概念,圖3.4.2 消抖動緩存器示例,第4章 基于H.323協(xié)議的IP電話技術,本章首先介紹了H.323協(xié)議棧的結構和基于H.323協(xié)議的IP電話系統(tǒng)的結構，說明了IP電話網(wǎng)中主要設備的功能。然后介紹了RAS協(xié)議、RADIUS協(xié)議、呼叫信令協(xié)議H.225.0和媒體控制協(xié)議H.245，最后介紹了網(wǎng)關與電話網(wǎng)配合的No.7信令流程、IP電話網(wǎng)絡中的非快速呼叫建立流程、快

43、速呼叫建立流程和呼叫釋放的流程。,4.1 H.323協(xié)議棧結構,H.323協(xié)議是一個框架性協(xié)議，它由一系列協(xié)議組成。圖4.1.1給出了H.323協(xié)議棧的結構。,圖4.1.1 H.323協(xié)議棧的結構,4.2 基于H.323協(xié)議的IP電話系統(tǒng)的結構,H.323協(xié)議是目前在IP電話系統(tǒng)中應用得最廣泛的協(xié)議，我國的幾家主要的IP電話運營商經(jīng)營的IP電話系統(tǒng)都是基于H.323協(xié)議的IP電話系統(tǒng)。IP電話系統(tǒng)的結構如圖4.2.1所示。,圖4.2.1 IP電話系統(tǒng)的結構,4.2.1 網(wǎng)關,網(wǎng)關位于公用交換電話網(wǎng)與IP網(wǎng)的接口處，它是電話用戶使用IP電話的接入設備，是電路交換的終結點也是分組交換的起始點。 網(wǎng)

44、關設備的主要功能是： 1. 接入認證與授權 2. 呼叫處理與控制 3. 語音處理功能 4. 接口功能 5. 計費功能 6. 其他功能,4.2.2 網(wǎng)守,網(wǎng)守又稱為網(wǎng)閘，是IP電話網(wǎng)的管理設備。IP電話網(wǎng)中的網(wǎng)守位于IP網(wǎng)內(nèi)。IP電話網(wǎng)可以采用兩級體系結構，即頂級網(wǎng)守和一級網(wǎng)守，在業(yè)務量大的地區(qū)可根據(jù)需要再增加第三級結構，即二級網(wǎng)守。 網(wǎng)守的主要功能如下： (1) 接入認證與授權。 (2) 地址解析。 (3) 支持H.323、H.225、H.245、H.235協(xié)議和RADIUS協(xié)議。 (4) 帶寬管理。 (5) 呼叫控制。 (6) QoS管理功能 (7) 操作維護功能。,4.2.3 計費體系結構

45、 IP電話網(wǎng)的計費和結算系統(tǒng)由結算中心、計費中心、計費采集點組成。按照IP電話網(wǎng)的網(wǎng)絡體系結構，結算中心體系也應相應采用等級結構，如頂級結算中心、一級結算中心和二級結算中心。 4.2.4 網(wǎng)絡管理中心 網(wǎng)絡管理采用集中管理方式，設置網(wǎng)絡管理中心完成各項管理功能。網(wǎng)管中心對各個設備進行管理，被管理的設備為網(wǎng)關、網(wǎng)守、計費/認證中心等。網(wǎng)管中心和被管設備之間的網(wǎng)管信息模型采用一致的MIB庫，其內(nèi)容至少包括系統(tǒng)信息、配置信息、告警信息、性能統(tǒng)計信息等。 網(wǎng)管中心應實現(xiàn)的管理功能為配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等。,4.2.5 各接口之間采用的協(xié)議,1. 網(wǎng)關與電路交換網(wǎng)采用的信令 網(wǎng)關與電路

46、交換網(wǎng)采用的信令有： No.7信令系統(tǒng)的電話用戶部分TUP或綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)用戶部分ISUP； PRI接口可采用ISDN用戶網(wǎng)絡接口信令Q.931； 中國1號信令(數(shù)字線路信令和多頻互控信令MFC）。 2. 網(wǎng)關與網(wǎng)關之間的協(xié)議 （1） 網(wǎng)關與網(wǎng)關之間的信令協(xié)議： 呼叫控制信令采用H.225.0呼叫控制協(xié)議； 媒體控制信令采用H.245協(xié)議。 H.225.0協(xié)議和H.245協(xié)議在TCP協(xié)議支持下工作。 （2） 傳送語音信息采用的協(xié)議： 語音編碼采用G.729A或G.723.1； 語音信息封裝在RTP數(shù)據(jù)包的負載中傳送，傳輸層協(xié)議是UDP。 3. 網(wǎng)關與網(wǎng)守之間的協(xié)議: 網(wǎng)關與網(wǎng)守之間的通信協(xié)議采

47、用注冊、許可和狀態(tài)協(xié)議RAS，RAS協(xié) 議在UDP協(xié)議支持下工作； 在網(wǎng)守轉發(fā)信令模式時，在網(wǎng)關和網(wǎng)守之間傳送呼叫控制信令，采用H.225.0呼叫控制協(xié)議。,4. 網(wǎng)守與計費/認證中心之間的協(xié)議 網(wǎng)守與計費/認證中心之間的通信采用授權、認證和計費協(xié)議RADIUS。 5. 各設備與網(wǎng)絡管理中心的協(xié)議 由于目前大部分與IP有關的設備只支持簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP，所以網(wǎng)管接口選擇SNMP協(xié)議。 4.2.6 H.323系統(tǒng)的地址 在H.323系統(tǒng)中采用了以下類型的地址： (1) 網(wǎng)絡地址 每個H.323實體（如網(wǎng)關、網(wǎng)守）至少有一個網(wǎng)絡地址（IP地址），它可以唯一標識網(wǎng)絡上的H.323實體 (2)

48、TSAP標識 TSAP是傳送層業(yè)務接入點，引入TSAP標識的目的是使單個H.323實體上的多個傳送連接共享一個網(wǎng)絡地址，它與TCPUDPIP環(huán)境下的端口號十分類似。對于每一個網(wǎng)絡地址，每個H.323實體可以有多個TSAP標識。一些TSAP標識是靜態(tài)分配的，如端點的呼叫信令通路TSAP標識、網(wǎng)守的RAS通路TSAP標識等；而H.245控制通路、音頻通路、視頻通路、數(shù)據(jù)通路的TSAP標識則是動態(tài)分配的。 (3) 別名地址(Alias) 端點可以有一個或多個與它相關的別名地址，一個別名地址可以描述端點或描述端點召集的會議。別名地址為端點尋址提供了另一種方式。別名可以有多種形式，如E.164號碼、H.

49、323標識等等，但無論用什么形式，別名地址在一個域內(nèi)必須唯一。,4.3 信令協(xié)議,4.3.1 注冊、許可和狀態(tài)協(xié)議(RAS) 在IP電話系統(tǒng)中，RAS協(xié)議主要用于網(wǎng)關和網(wǎng)守之間的通信。網(wǎng)關可利用RAS信令搜尋其歸屬網(wǎng)守，向網(wǎng)守登記其自身信息，主要是別名和呼叫控制信道運輸層地址；在呼叫開始時向網(wǎng)守查詢用戶的權限，要求網(wǎng)守完成地址翻譯，給出被叫網(wǎng)關的地址，為呼叫分配帶寬；在呼叫結束后將計費信息報告網(wǎng)守等。網(wǎng)守之間也可利用RAS信令交換地址解析信息。RAS消息在UDP協(xié)議支持下工作。 1. 主要的RAS消息 RAS消息有以下幾組，通常每組有三個消息：請求(Request)、證實(Confirm)和拒

50、絕(Reject)。,(1) GRQGCFGRJ查找關守及響應 (2) RRQRCFRRJ登記請求及響應 (3) ARQACFARJ接入請求及響應 (4) DRQDCFDRJ斷開連接請求及響應 (5) LRQLCFLRJ定位請求及響應 (6) IRQIRR信息請求與響應 (7) BRQBCFBRJ帶寬請求及響應 (8) URQUCFURJ注銷登記請求及響應,2. 信令過程 (1) 查找網(wǎng)守和網(wǎng)關注冊 網(wǎng)關查找網(wǎng)守和注冊的流程如圖4.3.1所示。 (2) 接入認證與地址解析,圖4.3.1 網(wǎng)關查找網(wǎng)守和注冊的流程,4.3.2 接入認證、授權和計費協(xié)議,1. RADIUS數(shù)據(jù)格式定義 RADIUS

51、數(shù)據(jù)包的格式定義如圖4.3.2所示。每個RADIUS數(shù)據(jù)包都有一個長度固定的包頭，包含編號、標識符、數(shù)據(jù)包長度和認證字段。數(shù)據(jù)包的內(nèi)容為一個或多個屬性字段。,圖4.3.2 RADIUS數(shù)據(jù)包的格式定義,(1) 編號：編號字段占一個字節(jié)，用來說明數(shù)據(jù)包的類型。 (2) 標識字段：1Byte，用于請求和響應間的匹配，一次交互中的請求和響應具有相同的標識字段值。 (3) 長度字段：2Byte，表示包括代碼、標識、長度、認證和屬性字段在內(nèi)的長度。 (4) 認證字段：16Byte，用于驗證服務器的響應和密碼隱藏算法。 (5) 數(shù)據(jù)包的內(nèi)容：包含一個或多個屬性，每一個屬性數(shù)據(jù)的格式都由類型、長度和值三部分

52、組成，屬性數(shù)據(jù)格式定義如圖4.3.3所示。,圖4.3.3 屬性數(shù)據(jù)的格式,2. 在IP電話中常用的RADIUS數(shù)據(jù)包 (1) 接入請求(AccessRequest) 當代碼域的值為1時，該包是接入請求包。接入請求包由客戶端發(fā)向RADIUS服務器，傳遞的信息用于用戶身份的認證。當從一個有效的客戶端得到一個接入請求包時，服務器要作出相應的響應。 (2) 允許接入(AccessAccept) 允許接入包由服務器發(fā)向客戶端表明身份認證通過，允許用戶接入。當客戶端收到允許接入包后，首先要認證包的認證域，確認包的有效性，如果無效，包會被丟掉。允許接入包中代碼域的值是2，標識域的值同請求包中的一樣，包中的認

53、證域是經(jīng)過MD5加密的16位的字符串。 (3) 拒絕接入(AccessReject) 當身份認證失敗，服務器向客戶端發(fā)出拒絕接入包。拒絕接入包中代碼域的值是3，標識域的值同請求包中的一樣，包中的認證域是經(jīng)過MD5加密的16位的字符串。 (4) 計費請求(AccountingRequest) 計費請求包由客戶端發(fā)向RADIUS計費服務器，提供計費信息。如果完成了計費信息的記錄，服務器會發(fā)給客戶端一計費響應包，否則不作任何響應。計費請求包中代碼域的值是4，標識域是一個唯一的數(shù)，與此對應的響應包的標識域的值同這個值一樣。包的認證域是一個16位的隨機數(shù)，不同的標識號對應于不同的隨機數(shù)。 (5) 計費響

54、應(AccountingResponse) 計費信息記錄完成后，服務器發(fā)給客戶端一個計費費響應包。計費響應包中代碼域的值是5，標識域的值同請求包中的樣；包中的認證域是經(jīng)過MD5加密的16位的字符串。,4.3.3 呼叫信令協(xié)議H.225.0,1. 呼叫信令協(xié)議的結構 呼叫信令協(xié)議H.225.0是H.323系統(tǒng)的核心協(xié)議之一，主要用于呼叫控制。在任何呼叫開始之前，首先必須在端點之間建立呼叫聯(lián)系，同時建立H.245控制信道，這是H.225呼叫信令協(xié)議的主要功能。H.225.0呼叫控制消息是基于TCP進行傳送的。,圖4.3.4 ISDN用戶網(wǎng)絡接口信令協(xié)議的分層結構,2. 呼叫信令消息 呼叫信令消息用

55、于呼叫建立、釋放等過程。呼叫信令消息的內(nèi)容、格式主要采用Q.931消息。Q.931消息的結構如圖4.3.5所示。,圖4.3.5 Q.931消息的結構,4.3.4 媒體控制協(xié)議H.245,1. 媒體控制協(xié)議H.245的主要功能 H.245是H.323系統(tǒng)的另一個核心協(xié)議，用于媒體信道控制。包括能力交換，打開關閉邏輯信道、模式選擇和流量控制等功能。 2. H.245消息 (1) H.245消息分類 (2) 在IP電話系統(tǒng)中常用的消息 終端能力集請求消息TCS/證實消息TCSA/拒絕消息TCSR 打開邏輯通道請求OLC/響應OLCA消息/拒絕消息OLCR 關閉邏輯通道CLC請求/響應CLCAck消息

56、 結束會話消息ESC（End Session Command）,3. H.245信令過程 (1) H.245的能力交換 (2) 打開邏輯通路信令過程 節(jié)點A和節(jié)點B之間建立單向邏輯信道的流程如圖4.3.6所示。 節(jié)點A向節(jié)點B發(fā)送打開邏輯信道消息OLC，設該消息的參數(shù)為： 前向邏輯通道的通道號=1； RTP會話ID=5； 前向邏輯信道參數(shù)為：媒體類型=G.729音頻； 接收RTCP接收者報告RR的RTCP端口號=7771； 使用靜默抑制。 節(jié)點B同意建立該邏輯信道，回送打開邏輯信道響應消息OLCA，該消息的主要參數(shù)為： 前向邏輯通道的通道號=1； 接收媒體信息的RTP端口號=9344； 接收R

57、TCP發(fā)送者報告SR的RTCP端口號=9345。 ,圖4.3.6 節(jié)點A和節(jié)點B之間建立單向邏輯信道的流程,4.4主要的信令過程,4.4.1 PSTN（ISDN）與網(wǎng)關的信令配合 1. 網(wǎng)關與PSTN采用電話用戶部分信令時的信令流程 (1) 交換機至網(wǎng)關正常呼叫處理流程 對于記賬卡方式業(yè)務，呼叫處理流程如圖4.4.1所示。,圖4.4.1 記賬卡方式業(yè)務呼叫處理流程（TUP）,對于主叫號碼方式的IP電話業(yè)務來說，當用戶輸入接入碼(以二次撥號為例)時，如果交換機發(fā)送IAM，那么網(wǎng)關應后向發(fā)送GRQ消息，向交換機請求主叫用戶號碼，交換機應將主叫號碼放在GSM中傳給網(wǎng)關。如圖4.4.2所示。 (2)

58、網(wǎng)關至交換機正常呼叫處理程序 當被叫用戶是電話網(wǎng)內(nèi)的一個普通用戶時，呼叫需要通過IP網(wǎng)再連接到電話網(wǎng)。此時的呼叫流程如圖4.4.3所示。,圖4.4.2 ZK(主叫號碼 方式的信令流程（TUP）,圖4.4.3 ZK(網(wǎng)關至交換機 正常呼叫處理程序（TUP）,2. 網(wǎng)關與PSTN采用ISDN用戶部分信令時的信令流程 (1) 交換機至網(wǎng)關正常呼叫處理程序 對于記賬卡方式業(yè)務，信令流程如圖4.4.4所示。 對主叫號碼方式的IP電話業(yè)務，當用戶輸入接入碼(以二次撥號為例)時，如果交換機發(fā)送的IAM中不包含主叫用戶號碼，那么網(wǎng)關應后向發(fā)送INR消息，向交換機請求主叫用戶號碼，交換機收到請求消息后，應將主叫

59、號碼放入INF中送給網(wǎng)關。如圖4.4.5所示。,圖4.4.4 記賬卡方式 業(yè)務信令流程（ISUP）,圖4.4.5 主叫號碼方式 的信令流程圖（ISUP）,(2) 網(wǎng)關至交換機正常呼叫處理程序 當被叫用戶是電話網(wǎng)內(nèi)的一個普通用戶時，呼叫需要通過IP網(wǎng)連接到電話網(wǎng)。網(wǎng)關至交換機的呼叫流程如圖4.4.6所示。 3. 網(wǎng)關與PSTN（ISDN）采用PRI接口時的信令流程 交換機至網(wǎng)關的正常呼叫建立和釋放流程見圖4.4.7。,圖4.4.6 網(wǎng)關至交換機 正常呼叫處理程序（ISUP）,圖4.4.7 交換機至網(wǎng)關的正常 呼叫建立和釋放流程（Q.931）,4.4.2 在IP電話網(wǎng)中的信令流程,1. 呼叫建立的幾個階段 采用H.323技術的商用IP電話網(wǎng)絡中，通信的建立采用呼叫建立和連接分離的方式，兩個H.323端點(這里的端點可能是IP電話網(wǎng)關，也可能是PC機等支持H.323協(xié)議的終端)之間建立通信關系一般要經(jīng)過以下三個控制過程： (1) 呼叫接入認證控制 (2) 呼叫建立控制 (3) 媒體信道連接控制 為加快呼叫建立的速度，在H