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基于VOIP的网络组建与配置 第11页

更新时间:2009-3-24:  来源:毕业论文

基于VOIP的网络组建与配置 第11页
G.729 G.729 是10ms的帧长度, 10kbps的比特速率
G.722 G.722 是10ms的帧长度, 64kbps的比特速率
B G.723是低带宽的IP通信中最佳的选择
对G.723,其帧速率是30ms发一个数据包,编码的速率是5.3kbps (20 bytes 每 30ms)或者6.4kbps (24 bytes 每 30ms)。其总的比特速率是:
5.3 + 0.432*33.3 = 19.7kbps
或者 6.4 +0.432*33.3 =20.8kbps。
如此低的比特速率,很适合于在28.8kbps拔号上网的时使用。再与其它的技术配合,如数据链路层压缩、静默抑制,及舒适的噪声产生,总的带宽可能更低。
C  选用的语音编码方法
通常的情况下,所有的编码方法,都能够提供良好的语音。但是低比特速率的编码,对音乐来说质量可能有些差。DTMF(双音多频传输法)音调或者传真信号在音频通道上传输(带宽不够时),有可能在远端不能解码。所以,如果带宽允许,选用G.711编码方法,G.722甚至能够给出更好的音质。
带宽允许的情况下,使用PCMU(G711u)编码。PCMU and PCMA都能够达到CD音质,但是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。如果网络带宽比较低,可以选用低比特速率的编码方法,如G.723或G.729,这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质,但是需要很少的带宽(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。
如果带宽足够并且需要更好的语音质量,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用宽带的编码方法G722(64kbps),这可以提供有高保真度的音质。
D  Voice_Frames_Per_TX与以太网的流量关系
为了减少整个 以太网/IP/RTP 的开销(这些开销是由54字节的报文头引起的),多个语音帧可以包在单个以太网帧中发送。不过,这会引起语音延迟。在网络带宽比较紧的时候,增加这个数量,可以提高整个语音质量。
如果RTP数据包每2.5ms发送一个(G.728),则整个以太网/IP/RTP的开销是
0.432*400 = 172.8kbps这在公共Internet上,将会不太好。但是,如果RTP数据包每10ms发送一个,则总的以太网/IP/RTP的开销是 0.432*100=43.2kbps如果RTP数据包每20ms发送一个,则总的以太网/IP/RTP的开销是0.432*50=21.6kbps推荐对G.723/iLBC编码,每30ms发送一个数据包,所有其它的编码则每20ms发送一个包。所以,对G.723/iLBC编码,Voice_Frames_Per_TX的值设置为1,对G.728设为8,对所有其它的编码设为2。这取决于选用什么样的编码方法,及在带宽利用率与丢包影响之间的折衷。这个值越大,则带宽利用率越高,因为更多的语音帧放到一个UDP/RTP数据包中,这样数据报文头的开销减少了。但是丢失了一个数据包,对语音质量的影响比较大。
对PCMU/PCMA,默认值是2,最大值是10
对G.723,默认值是1,最大值是32
对G726-32,默认值是2,最大值是20
对G729,默认值是2,最大值是64
对G728,默认值是4,最大值是64
E 语音抖动问题
产生的原因:
网络阻塞,网络延时等等
F 回音
回音产生的原因:
如果听到回声,并不是电话产生的,而是这个电路的远端产生的,相反的,在电路的远端产生的回声是由你这一端产生的,如果电路是电力不平衡的,或者质量不好的电话连接在电路的终端,它接受到的信号就会被子反射回来,成为往回方向信息的一部份。当这种反射的电路回到你这里来的时候,你就会听到你刚才说过的话。
2.实施中采用措施
1.语音编码优先顺序为:
G.723
G.729
G.728
GSM
G.711
G.726 
Ilbc
G.722
2.对于语音抖动问题采用缓冲机制来解决,取决于相应的终端
3.在zapata.conf设置中分别进行以下设置:
echocancel=yes
Echocancelwhenbrigde=yes
Echotraining=yes

3 项目实施过程中存在的问题
(1)NAT/PAT
因为企业内部通常采用私有地址,所以会启用地址转换NAT/PAT功能。NAT是将私有地址和公有地址一一对应,并在一定时间内保持这种对应关系。对于UDP通信,有两种类型的NAT。PAT则是将私有地址+TCP/UDP端口转换并为一个公有地址+一个TCP/UDP端口,通常会将多个私有地址对应一个公有地址,用不同的TCP/UDP端口进行区分。多媒体通信协议在穿越NAT/PAT时都会出现问题,因为通常NAT/PAT只对IP包头中的源IP地址/源端口号进行转换,不能相应地修改这些协议包内的源地址,而这些协议在回传响应时都按其协议包内的源地址发送,结果造成无法建立通信。
穿越NAT/PAT是多媒体通信协议普遍面临的一个问题。一个主要问题是NAT/PAT仅能完成协议外(IP层)地址的转换,而这些多媒体通信协议依靠协议内地址完成通信,所以需要有方案保证两者的一致性。另一个主要问题是如何使终端成为被叫。NAT/PAT无法为终端建立永久的地址绑定关系,当终端完成注册过程后,注册服务器中所记录的地址(NAT/PAT后的公有地址/端口号)是否还可以对应终端的实际私有地址。当采用PAT时,问题则更加严重,因为PAT是根据IP地址+TCP/UDP端口唯一对应一个终端,而不同的流(例如信令流和媒体流)会采用不同的TCP/UDP端口。当注册完成后,PAT只记录了IP地址和TCP/UDP端口与该终端信令流的对应关系,媒体流的对应关系需要在终端发起媒体流时才能建立,这就使该终端作为被叫时媒体流建立PAT对应关系成为一个问题[16]。  
(2) PROXY
很多企业网使用代理服务器(RPOXY)作为对外网访问的管理工具。PROXY的主要功能包括NAT、FireWall、用户管理和访问控制等等。微软将企业网内部应用的PROXY通常分为两类,一是Web Proxy,一是WinSock Proxy。Web Proxy主要用于对浏览业务进行控制,也就是说,它只服务于80端口的业务。WinSock Proxy服务于其他类型的业务,例如FTP、TELNET。是否提供某种服务(是否打开TCP/UDP端口)取决于企业网管理员的配置[17]。
4可行的解决办法
(1)穿越NAT/PAT SPAN(Simple Protocol for Augmenting NATs)  
SPAN解决了symmetric NAT的穿透问题。SPAN的工作方式与STUN基本相同,只是在客户端询问IP地址时,SPAN服务器返回的不是客户端的公有IP,而是服务器自身的地址和为该用户分配的端口号,同时服务器记录这个客户端的公有地址与自己分配的端口号之间的对应关系。所以当用户B与这个客户端A通信时,无论是信令流还是媒体流,都将通过SPAN server转发,因此对于symmetric NAT而言,信令流与媒体流都发生在SPAN server与客户端之间,是对称的流,穿越就不再成为问题。值得注意的是, 因为需要转发媒体流,SPAN server的压力是比较大的,所以应该采用分布式的部署方式,而不宜再内置于softswitch。
STUN和SPAN都是MIDCOM工作组正在制定的标准[13]。
(2)STUN(Simple Traversal of UDP through NAT)
客户端向STUN服务器发起一个请求询问自身的转换后地址,STUN服务器将收到的请求包中的源地址作为信息返回给客户端,客户端就获得了转换后的地址信息。拥有了转换后的地址信息,客户端就可以在其H.323/MGCP/SIP等协议的协议包内的源地址直接填写这个转换后的地址,同时还可以在终端注册时直接注册这个转换后的公有IP地址,这样就解决了H.323/MGCP/SIP穿越NAT的通信建立问题以及作为被叫时的问题。
需要注意的是,NAT/PAT对于地址转换关系是有一定生命期的,某个地址转换后在一段时间内没有被使用将会被清除,当这个业务流再次出现时,将会建立一个新的地址转换关系,这就意味着STUN的询问过程以及终端的注册过程都需要再执行一遍才能保证通信的正确。解决这个问题一个比较通行的方案是采用某种方式保持NAT/PAT的转换关系,例如在NAT/PAT生命期内重复注册一次,比如NAT/PAT的生命期是3分钟,那么就将注册重复周期设置为2分钟。另外STUN server并非指一个专用的服务器,而是指一种功能、一个协议,我们可以在softswitch或者任何一个需要此功能的服务器上内置此协议。

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