FTTH網(wǎng)絡(luò)VoIP技術(shù)介紹

FTTH網(wǎng)絡(luò)VoIP技術(shù)介紹第一頁(yè)，共39頁(yè)。VoIP技術(shù)簡(jiǎn)介第二頁(yè)，共39頁(yè)。VoIP定義VoIP即VoiceOverIP，又稱IP電話或網(wǎng)絡(luò)電話；是在IP網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境進(jìn)行語(yǔ)音訊號(hào)傳輸?shù)募夹g(shù)。VoIP的基本原理：通過語(yǔ)音的壓縮算法對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行壓縮處理，然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包送至接收地，再把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來(lái)，經(jīng)過解壓處理后，恢復(fù)成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)，從而達(dá)到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。VoIP系統(tǒng)就是把傳統(tǒng)的電話網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)組合搭配在一起。第三頁(yè)，共39頁(yè)。為什么發(fā)展VoIP？1)商業(yè)考慮a-語(yǔ)音和數(shù)據(jù)綜合b-帶寬合并c-價(jià)格因素2)IP及其相關(guān)協(xié)議在用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中已經(jīng)大量存在3)技術(shù)的成熟4)向數(shù)據(jù)網(wǎng)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)第四頁(yè)，共39頁(yè)。VoIP發(fā)展的瓶頸服務(wù)質(zhì)量保證Qos語(yǔ)音對(duì)丟包的敏感性較低，但對(duì)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)有較高的要求;IP網(wǎng)絡(luò)阻塞安全性各類病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊，電話竊聽穩(wěn)定性-VoIP軟件及設(shè)備因素；電腦不穩(wěn)定供電問題設(shè)備故障、機(jī)房停電將影響IP電話的正常使用。斷電保護(hù)??政策監(jiān)管無(wú)法保留目前的電話號(hào)碼；緊急情況下110無(wú)法查到VoIP電話的地理位置第五頁(yè)，共39頁(yè)。VoIP發(fā)展現(xiàn)狀日本是較早開放VoIP業(yè)務(wù)的國(guó)家，起步較早，2005年以前在全球VoIP市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。2005年以后美國(guó)的VoIP市場(chǎng)也開始迅速發(fā)展，并進(jìn)入領(lǐng)先行列。目前歐洲的VoIP穩(wěn)步發(fā)展，已經(jīng)影響到傳統(tǒng)基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)份額。韓國(guó)是全球網(wǎng)絡(luò)電話發(fā)展最快的國(guó)家之一。在中國(guó)，原信產(chǎn)部在2003年2月將IP電話業(yè)務(wù)列入基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)范圍，規(guī)定只有具有基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)資格的六大運(yùn)營(yíng)商才能經(jīng)營(yíng)VoIP公司。為了保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的利益，原信產(chǎn)部（工信部）在2005年出臺(tái)政策，規(guī)定除了固話運(yùn)營(yíng)商外，任何機(jī)構(gòu)都不得從事VoIP業(yè)務(wù)。2006年中國(guó)電信繼中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)網(wǎng)通之后，長(zhǎng)途固定電話網(wǎng)全網(wǎng)采用軟交換/NGN升級(jí)。同時(shí)宣布2007年全面停止PSTN電路交換機(jī)的擴(kuò)容。中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到NGN時(shí)代。

截至到2012年末，我國(guó)的VoIP在長(zhǎng)途通話市場(chǎng)所占份額已超過PSTN及移動(dòng)(GSM、CDMA)長(zhǎng)途業(yè)務(wù)的總和。第六頁(yè)，共39頁(yè)。NGN技術(shù)平臺(tái)第七頁(yè)，共39頁(yè)。NextGenerationNetwork下一代網(wǎng)絡(luò)NGN的廣義概念基于開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)體系基于軟交換技術(shù)的NGN概念是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，通過呼叫控制、媒體交換及承載的分離，實(shí)現(xiàn)了開放的分層架構(gòu)，各層次網(wǎng)絡(luò)單元通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議互通，可以各自獨(dú)力演進(jìn)，以適應(yīng)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展。第八頁(yè)，共39頁(yè)。相關(guān)概念SoftSwitch軟交換

是下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的核心，是電路交換網(wǎng)與IP網(wǎng)的協(xié)調(diào)中心，它通過對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)的控制，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)層融合。它支持H.248/Megaco、SIP、BICC、SIGTRAN、H.323等多種協(xié)議。媒體網(wǎng)關(guān)（MG）

MG將一種網(wǎng)絡(luò)中的媒體轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡(luò)所要求的媒體格式。例如電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間的轉(zhuǎn)換，處理視頻等。媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC）

MGC對(duì)MG中與媒體通道連接控制相關(guān)的呼叫狀態(tài)進(jìn)行控制。IAD綜合接入設(shè)備（IntegratedAccessDevice）能同時(shí)交付傳統(tǒng)的PSTN語(yǔ)音服務(wù)、數(shù)據(jù)包語(yǔ)音服務(wù)以及單個(gè)WAN鏈路上的數(shù)據(jù)服務(wù)（通過LAN端口）等。第九頁(yè)，共39頁(yè)。NGN&VOIPNGN話音與互聯(lián)網(wǎng)上的VoIP的區(qū)別是：a)

NGN話音是基于相對(duì)封閉的運(yùn)營(yíng)商私網(wǎng)提供VoIP業(yè)務(wù)，雖然采用了開放的體系結(jié)構(gòu)，但網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)都被運(yùn)營(yíng)商所嚴(yán)格控制與管理，網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)性依然很大，其話音業(yè)務(wù)質(zhì)量與PSTN相當(dāng)并且能夠提供PSTN不能提供的更多新業(yè)務(wù)，在監(jiān)管政策上參照PSTN。而互聯(lián)網(wǎng)上的VoIP其網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)是分離的，網(wǎng)絡(luò)本身比較脆弱，存在服務(wù)質(zhì)量與安全隱患，它需要與PSTN或NGN互聯(lián)方能發(fā)揮更大作用。b)電話業(yè)務(wù)的發(fā)展方向是VoIP，電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是NGN！第十頁(yè)，共39頁(yè)。NGN協(xié)議體系結(jié)構(gòu)H.248/MegacoITU-TIETF制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，用于媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)之間的通信；SIPIETF制定的會(huì)話初始協(xié)議，用于多方多媒體通信；H.323ITU-T制定的IP電話和多媒體通信協(xié)議，提供VoIP和多媒體應(yīng)用；BICCITU-T制定的與承載無(wú)關(guān)的呼叫控制協(xié)議，可使呼叫控制與承載控制分離；SIGTRAN

由IETFSIGTRAN組織制定的在IP網(wǎng)上傳送PSTN/ISDN的信令協(xié)議。第十一頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議總體概述第十二頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議的定義SIP（SessionInitiationProtocol，即初始會(huì)話協(xié)議）是IETF提出的基于文本編碼的IP電話/多媒體會(huì)議協(xié)議。用于建立、修改并終止多媒體會(huì)話。SessionInitiationProtocol(SIP),anapplication-layercontrol(signaling)protocolforcreating,modifying,andterminatingsessionswithoneormoreparticipants.ThesesessionsincludeInternettelephonecalls,multimediadistribution,andmultimediaconferences.多媒體會(huì)話可以是點(diǎn)到點(diǎn)的話音通信或視頻通信，也可以是多點(diǎn)參與的話音或視頻會(huì)議等。SIP協(xié)議可用于發(fā)起會(huì)話，也可以用于邀請(qǐng)成員加入已經(jīng)建立的會(huì)話。第十三頁(yè)，共39頁(yè)。SIP網(wǎng)絡(luò)所支持的功能基本會(huì)話.多用戶之間的會(huì)話.交互的媒體應(yīng)用.遠(yuǎn)程桌面DistanceLearning文件傳送VideoConferencingInstantMessagingVoiceCallsWriteBoardPersonalMobility第十四頁(yè)，共39頁(yè)?；赟IP的軟交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖第十五頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議是一個(gè)信令協(xié)議第十六頁(yè)，共39頁(yè)。SIP及相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)SIP標(biāo)準(zhǔn)核心標(biāo)準(zhǔn)：RFC3261SIP:SessionInitiationProtocolSIP擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)：RFC2976TheSIPINFOMethodRFC3263LocatingSIPServersRFC3265SIP-SpecificEventNotificationRFC3311UPDATEMethodRFC3326TheReasonHeaderFieldRFC3372SIPforTelephones(SIP-T):ContextandArchitecturesRFC3398ISUPtoSIPMappingRFC3428SIPExtensionforInstantMessaging第十七頁(yè)，共39頁(yè)。SIP在協(xié)議棧中的位置第十八頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議支持多媒體通信的五個(gè)方面用戶定位：確定用于通信的終端系統(tǒng)； （比如一號(hào)多機(jī)）用戶能力：確定通信媒體和媒體的使用參數(shù)； （比如視頻通訊的編碼格式等）用戶可達(dá)性：確定被叫加入通信的意愿； （比如用戶是否在線）呼叫建立：建立主叫和被叫的呼叫參數(shù)；

呼叫處理：包括呼叫轉(zhuǎn)移和呼叫終止；（遇忙呼轉(zhuǎn)、無(wú)條件前轉(zhuǎn)、無(wú)應(yīng)答前轉(zhuǎn)、順振、同振、三方通話以至電話會(huì)議）第十九頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)協(xié)議自身：基于文本的協(xié)議，能夠提高編解碼效率，建立連接的速度快；采用文本編碼，非常簡(jiǎn)單，可提高協(xié)議的可閱讀性；支持E.164和URL等，適應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)的多種應(yīng)用；協(xié)議擴(kuò)展能力強(qiáng)。第二十頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)業(yè)務(wù)支持能力：可以通過擴(kuò)展來(lái)支持豐富的業(yè)務(wù)如：用戶移動(dòng)性、一號(hào)多機(jī)、電話會(huì)議、即時(shí)消息、在線信息等業(yè)務(wù)種類：支持多媒體會(huì)話。網(wǎng)絡(luò)體系：支持網(wǎng)絡(luò)連接的分段建立，能夠適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)劃和多運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)；第二十一頁(yè)，共39頁(yè)。SIPURLSIP地址形式用SIPURL來(lái)定義,其格式為:user@host--用戶名@主機(jī)名(或域名).SIPURL實(shí)例:sip:sip:sip:第二十二頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議主要實(shí)體23第二十三頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議的實(shí)體第二十四頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議的實(shí)體－UserAgentSIP協(xié)議模型定義了UserAgent和Server等兩類主要實(shí)體。SIP協(xié)議把UserAgent（即UA）分為兩個(gè)部分：UserAgentClient和UserAgentServer。UserAgentClient作為呼叫方發(fā)出呼叫UserAgentServer作為被叫方接受或拒絕呼叫每一臺(tái)終端設(shè)備通常是包括UserAgentClient和UserAgentServer下面講到的ProxyServer也包含了UserAgent。第二十五頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議的實(shí)體-ServerSIP協(xié)議定義了ProxyServer、Redirect/LocationServer和RegisterServer等三類主要Server。Register/LocationServer主要用于登記分組終端的當(dāng)前位置和位置服務(wù)的原始數(shù)據(jù)；ProxyServer作為UserAgentClient和UserAgentServer間的中間媒體，它轉(zhuǎn)發(fā)UserAgentClient來(lái)的的邀請(qǐng)，在轉(zhuǎn)發(fā)之前，根據(jù)被叫標(biāo)識(shí)請(qǐng)求位置服務(wù)器獲得被叫的可能位置，然后分別向它們發(fā)出邀請(qǐng)；RedirectServer接受UserAgentClient來(lái)的邀請(qǐng)，根據(jù)被叫標(biāo)識(shí)請(qǐng)求位置服務(wù)器獲得被叫的可能位置，把這些信息返回給邀請(qǐng)的發(fā)起者（UserAgentClient），和ProxyServer的不同之處就在于它不轉(zhuǎn)發(fā)邀請(qǐng)，邀請(qǐng)由主叫終端自己完成。第二十六頁(yè)，共39頁(yè)。Registrar/LocationserverSIP實(shí)體-注冊(cè)服務(wù)器(Registrar)主要用于登記分組終端的當(dāng)前位置和位置服務(wù)的原始數(shù)據(jù)每當(dāng)用戶打開SIP終端時(shí)(如PC,IPPHONE),將向代理服務(wù)器/登記服務(wù)器發(fā)起登記過程登記過程需要周期刷新登記服務(wù)器將把SIP終端所登記的信息傳送到位置服務(wù)器存放.

SIPMessages:REGISTER–RegisterstheaddresslistedintheToheaderfield.200–OK.Proxy/SIPPhoneUserLocation/RegisterServerREGISTERREGISTER200200第二十七頁(yè)，共39頁(yè)。RedirectServerSIP實(shí)體-重定向服務(wù)器RedirectServer接受UserAgentClient來(lái)的邀請(qǐng)，根據(jù)被叫標(biāo)識(shí)請(qǐng)求位置服務(wù)器獲得被叫的可能位置，把這些信息返回給邀請(qǐng)的發(fā)起者（UserAgentClient），和ProxyServer的不同之處就在于它不轉(zhuǎn)發(fā)邀請(qǐng)，邀請(qǐng)由主叫終端自己完成。第二十八頁(yè)，共39頁(yè)。ProxyServerSIP實(shí)體-代理服務(wù)器ProxyServer作為UserAgentClient和UserAgentServer間的中間媒體，它轉(zhuǎn)發(fā)UserAgentClient來(lái)的的邀請(qǐng)，在轉(zhuǎn)發(fā)之前，根據(jù)被叫標(biāo)識(shí)請(qǐng)求位置服務(wù)器獲得被叫的可能位置，然后分別向它們發(fā)出邀請(qǐng)第二十九頁(yè)，共39頁(yè)。ProxyServer第三十頁(yè)，共39頁(yè)。SIP協(xié)議及呼叫流程31第三十一頁(yè)，共39頁(yè)。SIP消息分類SIP消息分為請(qǐng)求方法（requestmethords）和響應(yīng)（response），request是client發(fā)給服務(wù)器的，而response是服務(wù)器發(fā)給client的。SIPrequest方法:INVITE

–

通過邀請(qǐng)用戶參與來(lái)發(fā)起一次呼叫.ACK-請(qǐng)求用于證實(shí)UAC已收到對(duì)于INVITE請(qǐng)求的最終響應(yīng)BYE-USERAGENT用此方法指示釋放呼叫.CANCEL

-該方法用于取消一個(gè)尚未完成的請(qǐng)求，對(duì)于已完成的請(qǐng)求則無(wú)影響.REGISTER

–

客戶使用該方法在服務(wù)器上登記列于To字段中的地址.OPTIONS

–

用于詢問服務(wù)其能力.INFO

–

用于承載帶外信息,如DTMF信息.SIPResponses:1xx-正在處理的信息.2xx-成功.3xx-重定向.4xx-Client錯(cuò)誤.5xx-Server錯(cuò)誤.6xx-Global錯(cuò)誤.第三十二頁(yè)，共39頁(yè)。SIP建立通訊的過程用SIP來(lái)建立通訊通常需要有六個(gè)步驟:登記,發(fā)起和定位用戶.進(jìn)行媒體協(xié)商--通常采用SDP方式來(lái)攜帶媒體參數(shù).由被叫方來(lái)決定是否接納該呼叫.呼叫媒體流建立并交互.呼叫更改或處理.呼叫終止.第三十三頁(yè)，共39頁(yè)。SIP呼叫流程我們將SIP呼叫類型分成3種：1DirectCall2通過Red