IP電話的工作過程
從技術角度看,IP電話的工作過程包括5個步驟:
(1) 語音的數字化
這是IP電話的第一步工作,如果用戶使用的是計算機,那么數字化就在計算機里進行了;如果用戶使用的是模擬電話,那么通過接入網絡將語音傳到交換設備上,然后在利用PCM之類的設備來對語音進行數字化。
(2) 數據壓縮
數據壓縮是用來排除沒用的信號,并對數字化后面的語音信號進行壓縮(如果使用的是ISDN終端,通過ISDN作為接入,工作過程就從這一步開始)。這一步又分兩個階段:a 系統分析數字化后的信號,判斷信號里包含的是語音、噪音還是語音空隙,然后丟掉噪音和語音空隙信號,這要求系統具有判斷語音、噪音和語音空隙信號的能力, 并將噪音和語音空隙信號丟掉而將語音發送出去。b 用復雜的算法將去掉沒有信號后的語音數字信號進行壓縮,CODEC(編解碼器)是這一過程的關鍵部件。
(3) 數據打包
信號(也可稱之為數據)被壓縮后,就需要對它進行打包,加進一些協議信息。在收集語音數據的處理過程中需要一些存儲時間(也稱時間延遲),因為將語音數據發送到IP網絡之前必須先收到一定數量的語音數據。在對信號進行編碼及壓縮過程中,也需要一定的時間來對數據進行存儲,從而也產生了一定的時間延遲。協議信息被加入包中是為了更好地保障完成數據的傳輸過程。例如,每個包需要包含一個目的地的地址信息,一個以防各個包不按序到達目的地而加上的包的順序號,以及數據校驗信息。由于IP協議是為各種不同的網絡的互聯而設計的,與專用網相比它含有許多復雜的處理過程,它要求將一個包封裝到另外一個包中,而且數據在傳輸的過程中還要經過再打包、重尋址和重新封裝等過程。
(4) 解包及解壓縮
當每個包到達目的地主機(網關、服務器或用戶計算機終端)時,要檢查該包的序號并將其放到正確的位置,然后用一個解壓縮算法來盡量恢復原始信號數據,這時通過利用時鐘同步及時延處理技術來填充由發送端處理過程中而導致的空缺。由于各個包在傳輸過程中經過了不同的路由,所以它們到達目的地的順序有很大差別,因此接收端要將先達到的包放到抖動存儲器里一段時間以后等待后達到的包,等待時間的長短要根據網絡的擁塞情況而定。
(5) 語音恢復
目前,IP電話主要應用于Internet上,是Internet上的一個增值業務。由于Internet是一個開放的網絡,再者由于它的帶寬還不夠寬,尤其在網絡惡化的情況下,在傳輸過程中很大一部分包會被丟失或被延遲傳送,這些丟棄、延遲和被破壞的包是導致語音質量下降的根本原因。按Internet傳統糾錯機制,接收端如果收到錯誤的數據包就將其丟棄并請求重傳,因此用戶最終收到的數據跟原始發送的數據是完全一樣的。由于IP電話業務是一種對時間敏感的業務,即實時行業務,不能使用重傳機制,需要專用的檢錯和糾錯機制來再造聲音和填補空隙,這就需要接收端存儲接收到的一定數量的語音數據,然后使用一種復雜的算法來"猜測"丟失包的內容,產生新的語音信息,從而提高了通信的質量。因此,接收端聽到的語音并不與發送端講的語音完全一樣,其中一部分信息是由IP電話系統"再造"的 。
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