全新思科EI CCIE 必学的基础知识VoIP 工作原理基于IP的语音传输(英语:Voice over Internet Protocol,缩写为VoIP)是一种语音通话技术,经由网际协议(IP)来达成语音通话与多媒体会议,也就是经由互联网来进行通信。其他非正式的名称有IP电话(IP telephony)、互联网电话(Internet telephony)、宽带电话(broadband telephony)以及宽带电话服务(broadband phone service)。VoIP可用于包括VoIP电话、智能手机、个人计算机在内的诸多互联网接入设备,通过蜂窝网络、Wi-Fi进行通话及发送短信。
基于IP分组交换网络,通过对传统的模拟语音信号进行数字化、压缩、打包,封装成帧等一系列处理,使得语音业务可以通过IP网进行承载。广义上讲,VoIP是指在数据网络上承载数据、语音、传真和图像等多媒体业务,而在狭义上即是指在IP上传送语音业务。我们日常所说的IP电话就是VoIP的一项典型应用。全新思科EI CCIE 必学的基础知识VoIP 工作原理
传统的语音系统业务,从呼叫方到接收方的所有功能全部由PSTN完成的,IP语音业务与之不同。IP语音网关提供IP网络和公用电话网(PSTN/ISDN)间的接口,用户通过PSTN连接到IP语音网关,由IP语音网关负责将模拟信号转换为数字信号并压缩打包,使之成为可以在IP网络上传输的分组语音信息,然后再经IP网络传送到被叫侧IP语音网关,由被叫端的IP语音网关将分组语音数据包还原为可识别的模拟语音信号,并通过PSTN传送给被叫电话终端,这样就完成了一个完整的电话到电话的通信过程。在实际VoIP组网中,还可能需要用到GateKeeper(网守)和SIP的各种服务器,由它们来完成路由和访问控制等功能。
语音服务用到的接口:
1、FXS:使用标准的RJ-11接口,通过电话线直接与普通电话机、传真机等设备连接,通过Tip 和Ring 线的电平变化进行信令交互,提供振铃、电压和拨号音。全新思科EI CCIE 必学的基础知识VoIP 工作原理
2、FXO:二线环路中继,FXO接口使用RJ-11接口,通过电话线将本地呼叫连接到PSTN(Public Switched Telephony network,公共交换电话网)中心局或小型用户交换机(PBX)。同样也通过Tip和Ring线的电平变化进行信令交互。FXO端口的设备只能与有FXS端口的设备相互连接。
3、E&M:Ear & Mouth,或recEive & transMit,PBX在M线上输出信号(M即Mouth,由PBX发出),接收E线上的信号(E即Ear,由PBX收到)。因此,从带有语音功能的路由器看来,路由器是接收PBX的M信号,向PBX发送E信号。
E&M接口提供挂机/摘机信号,并使产生的干扰最小。因为E&M接口不提供拨号音,故使用三种信令技术中的一个启动拨号,这些信令技术是立即启动(immediate)、延时启动(delay)、闪断启动(wink)。
立即启动:主叫侧摘机,等待确定时间后向被叫侧发送拨号地址信息,期间不检测被叫侧是否接收准备就绪,被叫侧正常接收被叫信息后进行摘机应答。
延时启动:主叫侧摘机先占用中继线路,被叫侧(如对端PBX)也进入摘机状态来响应主叫的摘机,并且一直处在摘机状态直到准备好接收地址信息,此时被叫侧PBX进入挂机状态(此间隔就是延时拨号时间)。主叫侧发送地址信息,被叫侧PBX将此呼叫接续到用户话机,双方进入通话状态。
闪断启动:主叫侧摘机先占用中继线路,被叫侧(如对端PBX)处于挂机状态直到接收到主叫侧发来的连接信号,此时被叫侧发送wink信号进行确认,并进入就绪状态。当主叫侧收到该wink信号就开始发送地址信息,被叫侧将此呼叫接续到用户话机,双方进入通话状态。
常用的协议(Control Protocol)如H.323、SIP、MEGACO和MGCP。
H.323是一种ITU-T标准,最初用于局域网(LAN)上的多媒体会议,后来扩展至覆盖VoIP。该标准既包括了点对点通信也包括了多点会议。H.323定义了四种逻辑组成部分:终端、网关、关守及多点控制单元(MCU)。终端、网关和MCU均被视为终端点。
会话发起协议(SIP)是建立VOIP连接的IETF标准。SIP是一种应用层控制协议,用于和一个或多个参与者创建、修改和终止会话。SIP的结构与HTTP(客户-服务器协议)相似。客户机发出请求,并发送给服务器,服务器处理这些请求后给客户机发送一个响应。该请求与响应形成一次事务。
媒体网关控制协议(MGCP)定义了呼叫控制单元(呼叫代理或媒体网关)与电话网关之间的通信服务。MGCP属于控制协议,允许中心控制台监测IP电话和网关事件,并通知它们发送内容至指定地址。在MGCP结构中,智能呼叫控制置于网关外部并由呼叫控制单元(呼叫代理)来处理。同时呼叫控制单元互相保持同步,发送一致的命令给网关。
媒体网关控制协议(MEGACO)是IETF和ITU-T(ITU-TH.248建议)共同努力的结果。Megaco/H.248是一种用于控制物理上分开的多媒体网关的协议单元的协议,从而可以从媒体转化中分离呼叫控制。Megaco/H.248说明了用于转换电路交换语音到基于包的通信流量的媒体网关(MG)和用于规定这种流量的服务逻辑的媒介网关控制器之间的联系。Megaco/H.248通知媒体网关将来自于数据包或单元数据网络之外的数据流连接到数据包或单元数据流上,如实时传输协议(RTP)。从VoIP结构和网关控制的关系来看,Megaco/H.248与MGCP在本质上相当相似,但是Megaco/H.248支持更广泛的网络,如ATM。
为了在现有通信网络上进行多媒体应用,国际电信联盟(ITU-T)制定了H.32x多媒体通信系列协议,下面就其中主要几个标准做简单说明:
H.320,在窄带可视电话系统和终端(N-ISDN) 上进行多媒体通信的标准;
H.321,在B-ISDN上进行多媒体通信的标准;
H.322,在有QoS保证的局域网上进行多媒体通信的标准;
H.323,在无QoS保证的包交换网络上进行多媒体通信的标准;
H.324,在低比特率通信终端(PSTN和无线网络)上进行多媒体通信的标准。