融合通信

融合通信

PSTN ( Public Switched Telephone Network )

通过PSTN可以实现的访问：

-拨号上Internet/Intranet/LAN；-两个或多个LAN之间的网络互连；

-和其它广域网技术的互连

使用到的技术

PBX：电话交换机

任何一种基于包的传输都会带来延时影响，所以VOIP必须考虑这个问题。

VOIP是互联网上的一种应用，利用现有的IP网路提供语音、视频传输服务，降低成本。

将语音网路与数据网络集成，方便管理维护。

在时延与传输效率上要进行折中，RTP封装的包既不能太大也不能太小。

类似于TCP/IP协议簇，语音通信也有自己的协议簇 H.323。

其中有音频编解码协议G.723 G.729 G.711，视频编解码协议 H.263 H.261，以及一些系统控制协议H.225 H.245，安全协议 H.235。

VOIP，在IP之上，从文字理解来看它的实现应该集中在IP层以上，也就是会话层和表示层。

其中会话层描述维护语音通话的连接、管理数据交换；表示层描述了语音、图像、传真等的不同编码方式，压缩恢复，加密解密。

携带语音数据的数据包 = IP(20) + UDP(8) + RTP(12) + 数据

VOIP语音数据的延时 = 传播时延 + 传送时延 + 包转化时延 + 抖动缓冲时延

实时传送协议（Real-time Transport Protocol或简写RTP，也可以写成RTTP）是一个网络传输协议，它是由IETF的多媒体传输工作小组1996年在RFC 1889中公布的。

RTP协议详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式。它一开始被设计为一个多播协议，但后来被用在很多单播应用中。RTP协议常用于流媒体系统（配合RTCP协议），视频会议和一键通（Push to Talk）系统（配合H.323或SIP），使它成为IP电话产业的技术基础。RTP协议和RTP控制协议RTCP一起使用，而且它是建立在用户数据报协议上的。

它作为因特网标准在RFC 3550（该文档的旧版本是RFC 1889）有详细说明。RFC 3551（STD 65，旧版本是RFC 1890）详细描述了使用最小控制的音频和视频会议。

RTP 本身并没有提供按时发送机制或其它服务质量（QoS）保证，它依赖于低层服务去实现这一过程。 RTP 并不保证传送或防止无序传送，也不确定底层网络的可靠性。 RTP 实行有序传送， RTP 中的序列号允许接收方重组发送方的包序列，同时序列号也能用于决定适当的包位置，例如：在视频解码中，就不需要顺序解码。

H.323呼叫建立过程（一个华三面试题）

涉及三种信令：RAS信令(registration,admission,status)、H.225呼叫信令和H.245控制信令。

其中：

RAS完成终端与网守之间的登记注册授权许可、带宽改变、状态和脱离接触等

H.225呼叫信令用以建立两终端之间的连接，这个信令使用Q.931消息来控制呼叫的建立和拆除。当没有网守时，呼叫信令信道在两个终端之间打开；当有网守时，由网守决

定在终端与网守之间还是两个终端之间开辟信令通道。

H.245控制信令用以传送终端到终端之间的控制信息，包括主从判别、能力交换、打开和关闭逻辑信道、模式参数请求、流控消息和通用命令与指令等。H.245控制信令通道建立于两个终端之间或是一个终端与一个网守之间。

SIP中的网络元素

SIP用户代理和SIP网络服务器。用户代理是呼叫的终端系统元素，而SIP服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。

用户代理本身具有一客户机元素（用户代理客户机UAC）和一服务器元素（用户代理服务器UAS）。客户机元素初始呼叫而服务器元素应答呼叫。这允许点到点的呼叫通过客户机-服务器协议来完成。

SIP服务器元素提供多种类型的服务器。有三种服务器形式存在于网络中--SIP有状态代理服务器，SIP无状态代理服务器和SIP重定向服务器。由于呼叫者未必知道被呼叫方的IP地址或主机名，SIP服务器的主要功能是提供名字解析和用户定位。可以获得的是email形式的地址或与被呼叫方关联的电话号码。使用该信息，呼叫者的用户代理能够确定特定服务器来解析地址信息--这可能涉及网络中很多服务器。

SIP代理服务器接收请求，决定将这些请求传送到何处，并且将它们传送到下一服务器（使用下一跳路由原理）。在网络中可以有多跳。

有状态和无状态代理服务器的区别是有状态代理服务器记住它接收的入请求，以及回

送的响应和它转送的出请求。无状态代理服务器一旦转送请求后就忘记所有的信息。这允许有状态代理服务器生成请求以并行地尝试多个可能的用户位置并且送回最好的响应。无状态代理服务器可能是最快的，并且是SIP结构的骨干。有状态代理服务器可能是离用户代理最近的本地设备，它控制用户域并且是应用服务的主要平台。

重定向服务器接收请求，但不是将这些请求传递给下一服务器而是向呼叫者发送响应以指示被呼叫用户的地址。这使得呼叫者可以直接联系在下一服务器上被呼叫方的地址。

H.323和SIP协议的比较

H.323协议由ITU提出，SIP协议由IETF提出，分别是通信领域和互联网领域提出，设计考虑重点有所偏差。一个控制严格、OoS服务、层次分明但是更复杂，一个灵活高效但是不可靠。没有孰优孰劣，需要决定选择，在专业控制、应急调度等行业网络常用H.323作为支撑协议，在企业级应用里常用SIP协议。

殊途同归，两种协议在竞争中互相学习完善，不管结局如何，但可以肯定的是，这必将共同推动融合通信领域的发展，在分组网络上提供优质的多媒体业务通信。

1. H.323网络局端复杂，终端简单，构造复杂但是有高可靠性和管理性，而简单的终端易于使用但是不能提供丰富的应用

2. SIP网络简单，终端智能化。构造简单就有快速灵活的优点，但是不保证可靠；终端智能化的好处很多，提供丰富的应用，可以进行呼叫控制和信令处理，但是也有不足，成本高，使用相对复杂。

3. H.323对编码协议的支持必须是ITU标准化的，而SIP可以支持任意编码方式。

4. H.323最初是为局域网设计的，规模受到限制。

5. 呼叫处理能力方面，由于H.323严格集中控制，需要消耗大量的的服务器资源来保持呼叫状态，基于TCP保障可靠，带来的结果就是相同服务器能力，H.323的呼叫处理能力小于SIP。所以通常可靠性要求不高的即时通信软件采用SIP协议，而行业网络多选H.323。

6. H.323使用MCU集中控制，所有参加会议的终端都向MCU发送控制信息，MCU可能会成为瓶颈，而且H.323不支持组播，限制了扩展性，而SIP的分布式模型以及组播能力使其具有很好的扩展性。

VOIP网络的常用术语

1. 注册

使客户端能够使用软交换服务端提供的服务，或使之失。注册流程：

1) 用户发起呼叫前，首先向服务器注册自己；

2) 用户向服务器发出注册请求，消息列出地址表，表示用户的联系方式；

3) 服务器会返回一个需要鉴定的信息；

4) 用户填写用户ID和用户密码，提交；

5) 服务器检验合法性，成功以后在数据库中注册新用户，返回200号响应。

2. 中继

为适应VOIP出局呼叫需求而设置。同一VOIP系统内，用户的呼叫请求由系统内的软交换服务器转发接通；不同VOIP系统之间或是VOIP与PSTN之间，需要通过中继链路作二次或多次转发才能接通。

3. 呼叫路由

不同系统之间的呼叫请求是通过呼叫路由进行转发的。

呼叫路由通常配置在软交换服务器或语音网关上，与中继配合起作用：系统收到呼叫请求后，根据呼叫路由选择合适的中继链路转发。

4. 落地

落地就是把VOIP话路转接到本地的PSTN网路。

过程：用户把呼叫请求发送到软交换服务器，软交换服务器根据被叫号码选择合适的中继，通过该中继讲请求转发到了语音网关上，然后语音网关进一步把请求转发到PSTN网络，从而完成VOIP的落地。

5. 号码转换

号码转换是配合呼叫路由而产生的一个概念，伴随着呼叫路由和中继链路的转发，主

叫号码、被叫号码在传输过程中往往会发生变化。

VOIP的相关设备和接口

1. 软交换服务器

是NGN的重要设备，提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫记录等功能。

2. 网守

遵守H.323协议。提供类似软交换服务器的功能

3. 语音网关

负责不同网络之间信令与控制信息的转换，媒体信息的变换和复用。用来进行PSTN与VOIP网路之间的信令转换，将语音信号转换成所需要的格式并打包。

4. FXO/FXS接口

FXO(Foreign exchange office)

是一种语音接口，可理解为普通电话机接口，需要远程提供电流，类似计算机通信的DTE端口。

FXS(Foreign exchange station)

也是语音接口，是程控交换机的常用接口，具有远程馈电功能，可以向用户发送振铃等信号。可理解为FXS接口为PBX的内线分机接口，向远程馈电，类似计算机通信的DCE端口。

FXO与FXS是一对的。

RTP为实时应用提供端到端的运输，但不提供任何服务质量的保证。多媒体数据块经过压缩编码处理后，先送给RTP封装成为RTP分组，RTP分组再装入UDP用户数据报，然后再向下地交给IP层。RTP是一个协议框架，因为它只包含了实时应用的一些共同的功能。

RTP分组只包含RTP数据，而控制是由另一个配套协议RTCP提供。

RTP在端口号1025到65535之间选择一个未使用的偶数UDP端口号，而在同一次会话中的RTCP则使用下一个奇数UDP端口号。但端口号5004和5005则分别用作RTP和RTCP的默认端口号。

RTP位于传输层（通常是UDP）之上，应用程序之下。它提供同步播放媒体数据所需要的时间戳和序列号，并不具有差错和流量控制机制，这些需要应用程序实现。

RTCP通常和RTCP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间，各参与者周期的发送RTCP数据报。RTCP数据报含有已发送数据的数量丢失的数据报的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息动态的改变传输速率，甚至改变净荷的类型。

（照我目前的理解是：RTP和RTCP提供了这些信息给应用程序，但是RTP和RTCP

并不定义根据这些信息的动作，就像TCP的重发和滑动窗口等都是协议自己完成的。但是RTP并不自己做这些事情。）