IP电话的关键技术及服务质量

文章摘要：3．2SIP协议 SIP协议是由IETF推出的会话初始协议，是一种基于文本的协议，采用SIP规则资源定位语言描述。 SIP协议提出了另外一套IP电话的体系结构，是一个与H．323并列的协议。一个SIP系统主要由两个部分组成：用户代理和网络服务器。网络服务器也分两类，代理服务器（Proxy）和重定位服务器（Redirect）。 SIP协议的出发点是借鉴WEB业务成功的经验，以现有的Internet为基础来构架IP电话业务网。因此，SIP有着与H．323完全不同的设计思想，它是一个分散式的协议，它将网络设备的复杂性向网络边缘推，使核心网络仍是一个“BestEffort＂的传送通道，这就是SIP

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3．2　SIP协议
　 SIP协议是由IETF推出的会话初始协议，是一种基于文本的协议，采用SIP规则资源定位语言描述。
　 SIP协议提出了另外一套IP电话的体系结构，是一个与H．323并列的协议。一个SIP系统主要由两个部分组成：用户代理和网络服务器。网络服务器也分两类，代理服务器（Proxy）和重定位服务器（Redirect）。
   SIP协议的出发点是借鉴WEB业务成功的经验，以现有的Internet为基础来构架IP电话业务网。因此，SIP有着与H．323完全不同的设计思想，它是一个分散式的协议，它将网络设备的复杂性向网络边缘推，使核心网络仍是一个“BestEffort＂的传送通道，这就是SIP系统中核心网络服务器可以不保留状态（stateless）的原因（SIP消息本身含有一个呼叫的所有信息 ），因为核心网络服务器需要处理大量的呼叫，不保留每一呼叫的状态，将大大提高系统的处理能力，为组建大规模的IP电话业务网奠定了基础，而边缘网络服务器可以是有状态的（sta teful）。这种stateless和stateful结合的模式既可以充分发挥SIP的特点（如用户定位和查找）又保留了Internet无连接数据报传送的设计思路。与以H．323协议为基础的IP电话相比 ，SIP协议需要相对智能的终端，即终端需要包含用户代理客户机和用户代理服务器两部分，由这两部分实现呼叫请求、呼叫应答和一些用户的特定需要，正是因为SIP系统有了相对智能的终端系统，所以它才有可能实现用户个性化需求。
4　IP电话的关键技术
　 众所周知，IP电话的工作原理是先将语音信号进行模数转换、编码、压缩和打包，然后通过Internet网络传输，到接收端则相应进行拆包、解压、译码和数模转换，从而恢复出语音信号。与IP电话通话质量有关的关键技术可以归纳为以下七个方面：
4．1　语音压缩技术
　 IP电话的技术基础是语音压缩技术。1972年制定了64kbps PCM（脉冲编码调制）方式；19 86年制定了32kbps ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）方式；1991年制定了16kbps LD－CELP（低延时码激励线性预测）方式；1995年11月，经过较长时间的研究，ITU（国际电联）批准了语音压缩标准G．729，采用8kbps CS－ACELP（对称结构代数码激励线性预测）方式。目前用于IP电话的标准是G．723．1，速率为5．3／6．3kbps。另外，4．8kbps、2．4kbps和1kbps的语音压缩技术虽有报道，但尚无国际标准。
4．2　静噪抑制技术
　 又称语音激活技术，是指一旦检测到通话过程中的安静时段即停止发送语音包。大量研究表明，在一路全双工电话交谈中，只有36%～40%的信号是活动的或有效的。一方在讲话时 ，另一方在听，而且讲话过程中有大量显著的停顿。通过静噪抑制技术，可以大大节省网络带宽。
4．3　回声抵消技术
　 在PBX或局用交换机侧，有少量电能未被充分转换而沿原路返回，形成回声。如果打电话者离PBX或局用交换机不远，回声返回很快，人耳听不出来。但是当回声返回时间超过10ms时，人耳就可以听到明显的回声了。为了防止回声，一般需要回声抵消技术。因为一般IP网络的延时很容易达到40～50ms，所以，回声抵消技术对IP电话系统十分重要。
4．4　语音抖动处理技术
　 IP网络的一个特征就是网络延时与网络抖动，它们会导致IP通话质量明显下降。网络延时是指IP包在网络上平均的传输时间，网络抖动是指IP包传输时间的长短变化。当网络上的语音延时超过200ms时，通话双方更倾向于采用半双工通信。另一方面，如果网络抖动较严重，那么有的话音包就会因迟到而被丢弃，于是产生话音的断续及部分失真，从而严重影响语音质量。为了防止这种抖动，人们采用了抖动缓冲技术，即在接收端设置一个缓冲池，语音包到达时首先进行缓存，然后，系统以稳定平滑的速率将语音包从缓冲池中取出并处理，再播放给受话者。
4．5　语音优先技术
　 语音通信对实时性要求较高，在带宽不足的IP网络中，一般需要语音优先技术，即在IP网络路由器中必须设置语音包的优先级最高。这样，网络延时和网络抖动对语音的影响均将得到明显改善。
4．6　IP包分割技术
　 有时网络上有长数据包，一个包上千字节，这样的长包如不加以限制，在某些情况下也会影响语音质量。为了保证IP电话的通话质量，应将IP包的大小限制为不超过2556字节。

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