毕业设计(论文)-CDMA在卫星移动通信中的应用.doc
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1、 摘摘 要要 IP电话以其经济、高效率和超时代的技术发展等特点,自1995 年以来得到了迅猛发展,目前已成为数据语音通信中最有竞争力的 技术之一。全球许多国家开通了IP电话的运营业务,我国的IP电话 试运营工作也已经半年有余,IP技术正呈现出蓬勃的生命力,必定 推动信息产业的进一步发展,IP电话的发展,历经了两个初级阶段, 目前正在高速地向第三个阶段演进统一融合。 IP电话在推出后短短十年的时间以其低价、高效、灵活的特点 迅速发展起来。本文介绍了IP电话的基本结构,比较了IP电话与普通 电话的优缺点,讨论了IP电话的相关协议及关键技术,在这些基础上 进一步指出IP电话的发展趋势,相信IP将成为
2、未来信息通信的主导技 术。 关键词关键词: : IPIP 电话电话 语音信号语音信号 关键技术关键技术 1 ABSTRACT IP Telephony with its characterize of economic, efficient and ultra- era has been rapidly developed since 1995, and has become one of the most competitive technology in Data Speech Communication now。Many countries in the world launch ope
3、ration of the IP telephony business, our test operation of IP telephony has been working for over half a year. IP technology is creating a vibrant vitality, and will promote the further development of the IP telephony development .The development of IP telephony which undergo two initial stage, make
4、 evolved with a high speed to the third stage - unified integration. IP phones with its characterize of low, efficient, flexible developed rapidly in just 10 years after its detrusion. This paper introduces the IP phones basic structure, the excellence and shortcoming between IP telephony and ordina
5、ry telephone, discusses the relevant agreements of IP Telephony and key technology, further, gives the trends of IP telephony on the above. We believe that IP telephony will become the dominant technology in communication. Keywords: IP phone Speech signal Key technologies 2 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论 1 1.1 引
6、言 .1 1.2 论文研究的目的及意义 .2 第二章第二章 IPIP 电话概述电话概述 .5 2.1 IP 电话的由来 5 2.2 IP 电话的发展情况 6 2.3 IP 电话与传统电话的比较 8 2.4 IP 电话存在的问题 9 2.5 IP 电话的发展前景 10 第三章第三章 IPIP 电话的工作原理及系统组成电话的工作原理及系统组成 .13 3.1 基本工作原理 .13 3.2 IP 电话实现的技术方案 16 3.3 系统组成 .19 第四章第四章 IPIP 电话的关键技术电话的关键技术 .22 4.1 分组语音处理技术 .22 4.2 IVR 技术 26 4.3 安全技术 .27 4.
7、4 网络管理技术 .28 4.5 实时传输技术和 QOS保障技术 30 结结 论论 31 参考文献参考文献 32 致致 谢谢 34 3 第一章第一章 绪绪 论论 1.11.1 引言引言 在 1995 年以前,世界上并没有真正的 IP 电话系统。逐渐地, 研究人员和电脑爱好者开始使用特定的软件,在两台同时上网的电 脑之间传输语音信号。这种简单的使用通常效果不佳且需要双方均 在网上并拥有必需的硬件配置。基本上,他们并不涉及现存的普通 电话网络,只是一种直接通过 PCInternetPC 的传输模式,因此 它对电信传输业并没有真正的实用价值。但此后,随着 Internet 传 输速度和带宽的快速提高
8、,以及各种压缩算法和数据处理平台的出 现,人们开始通过在不同地点架设传输转接系统,以使语音通信能 通过 Internet 接到一般的普通电话上。因为这种传输方式成本极为 低廉,配置极其简单,随着其通话质量的不断提高,它获得了越来 越多的注意力,出现了众多的技术方案及相关的 IP 电话公司。现在, IP 电话已经覆盖了整个美洲、欧盟,韩国、日本已经全面开放,台 湾地区正在推广。随着 IP 电话的发展,国际电信联盟已经在制定 IP 电话的相应标准。IP 电话不仅仅是为用户节省了金钱,同时为语音、 数据和图像信息集成开辟了道路。 在20世纪末网络领域最重大的事件,无疑是所有的网络都将有 一个共同的语
9、言IP。对IP趋势的共识立刻引起了上下2个方面的 重要变革倾向。一方面,由于IP即将无所不在,网络之上的信息和 应用都将设法基于IP进行传送,VOIP首当其冲。从发烧友们尝试的 PC到PC的Internet电话,到1998年IP电话网关产品迅速成熟,几乎所 有运营商都开始为在核心程控交换机上实现大规模的IP电话认真准 备,IP电话成为21世纪最热门的话题之一。近几年来,电信新技术 的发展日新月异,其中以因特网技术为依托的电信网络IP化的进程 尤其引人注目。IP电话作为其中的代表,在国内取得了迅速增长, 在短短几年内已覆盖了全国大部分地区,并且对传统电信业务形成 4 很大的冲击。目前国内一些新兴
10、电信运营商的IP电话网络规模已具 有与传统电信网络全面展开竞争的潜力。 IP 电话业务虽然在国内已经取得了长足的进展,但尚存在许多 问题:其服务质量目前还无法达到传统电信网的水平;实际成本如 何评估还存在争议;由于 IP 网络本身的特点,安全始终是 IP 电话 网络的一个隐患;国内外厂家的设备尚不能完全实现互连互通,等 等。如果不能很好地解决这些问题,将会影响到 IP 电话业务下一步 的发展。本文介绍了 IP 电话技术的演进过程和发展现状;国内和国 际上采用的 IP 电话和传真的业务流程、实际方式和所涉及到的关键 技术及其差异;国内刚刚兴起的 IP 电话增值业务的技术和实现方法。 本文的作后对
11、未来 IP 电话技术中几个很有希望的发展方向进行了描 述。目前专家普遍认为 VOIP 将代表电话技术未来的方向,与传统电 话相比 IP 电话可大大降低通信成本,发展前景非常广阔。许多人相 信 IP 电话时代即将到来,市场研究机构 IDC 最新发布的研究报告表 明:2004 年,中国运营商级 IP 语言市场以 45 亿美元成为亚太地区 最大的 IP 语言市场 IDC 预计到 2009 年,中国运营商级 IP 语言市场 达到 126 亿美元,而 Frost & Sullivan 调研公司在报告中预计, 到 2007 年 VOIP 的通话量将占全球通话量的 75%。 近年来,随着电信技术的飞速发展和
12、管理条例的不断放宽,电 信行业发生了巨大变化,然而电信网络的基础技术和结构却始终没 有改变,电信网络仍然由专用电路交换器构成。通信技术综合化、 数字化、智能化、个人化的发展,人们在单一网络平台上实现语言、 数据、图像等多种综合业务已经成为电信网络发展的目标和必然趋 势。而 Internet 中 IP 电话的出现,使语言业务在数据网上高效传 送成为可能,这种强大、经济、有效且崭新的通信手段,使得传统 电话网络和数据网正在逐渐融为一体4。 1.21.2 论文研究的目的及意义论文研究的目的及意义 近年来,1P电话迅速从实验室进人实用,并以其价廉及尚可接 5 受的质量挤占了一部长途电信市场。根据测算,
13、IP电话的用户已从 1995年的4O万激增到1999年的1600万。近年来,一些西方国家纷纷 放开了1P电话业务,我国有关部门对IP网络电话采取了同引进其它 新技术、新业务一样的态度,始终积极跟踪、认真研究。1999年我 国进行了IP电话试验,现已有多家电信运营公司正式提供IP电话业 务,用户反应良好。随着人们对1P电话服务质量要求的不断提高, 通信专家和运营商正在加紧研究和解决与IP电话相关的关键技术。 随着与IP电话相关的关键技术的相继被解决和正在被突破,1P电话 的服务质量将不断提高,1P电话将会得到越来越广泛的应用。专家 们预言,统一未来通信的将是Internet,而IP电话技术的出现
14、和商业 应用,则开始把话音和Interne网结合起来。 我国电信网装备能力已是世界通信的第二大国。据1998年统计 公布:电话交换机容量达到1.34亿门(全部数字程控化) ,容量实占 率64.75(如同工业的产销率) 。传输网建成8横8纵光缆17.3万公里, 长途自动交换机容量达到483万路端。分组交换DDN、帧中继、计 算机互联网等数据通信端口数达到61.8万个,数据用户数约为210万, 普及率达到10.64(含移动2.0) ,通信能力富余量较大。而且现 有装备的硬件和软件,一般是能支持TCPIP协议的。只要在相关 地区的网段调配或增新一些网关和路由器就可以开通IP电话。总之, 我国电信网的
15、结构和装备已具备开通IP电话的能力,而且兼备支持 扩展与发展IP电话市场巨大的潜在能力。 由于目前 IP 电话尚无一个完全统一的标准,所以现在通话双方 的系统要使用同一公司的相关产品。就 IP 电话制定的协议而言,目 前基本上有二大类,即 H.323 和 SIP 协议,这二个协议在呼叫建立 与控制方面有着不同的方案。H.323 已有多年的发展,所以一般多 数厂方采用 H.323 协议。 随着 IP 电话业务的兴起,国际上应运而生一种新型的国际业务 运行组织-IP 国际电话联盟组织。在目前 IP 电话尚无一个完全统 一标准的情况下,他们负责国际间 IP 电话的网络互通及业务互通, 同时完成国际
16、IP 电话的路由选择、计费、结算、拆帐等工作。 6 鉴于国际上许多国家已开放 IP 电话,尤其欧洲市场已有许多国 家与地区完全开放此类业务,所以中国电信除必须在国内抓紧建设 国内 IP 电话网络外,同时应当积极成为国际级的 IP 电话网络运营 者或 IP 电话承载组织。同时,在购买网络系统时的选择显得尤为重 要。IP 网络互连技术的发展使整个社会实现网络化成为可能,形成 社会网络化,网络社会化的局面而 IP 电话开始出现之时,人们就认 为它将是传统电话业务的强劲竞争对手,IP 是英文 Internet Protocol 的缩写形式。IP 电话是利用 Internet Protocol 网际协议
17、, 在因特网上采用数字压缩和包交换技术传输话音。它充分利用带宽, 提高线路利用率,降低了成本,为用户提供更加方便、经济的电话 服务。 7 第二章第二章 IPIP 电话概述电话概述 1995年,全球第一个可以通过Internet打长途电话的软件产品 “Internet Phone”问世,在多媒体电脑上安装该软件,就可以通 过Internet和世界上任何地方安装同样软件的电脑进行通话。 IP是国际互联网协议(Internet Protocol)的简称,IP电话是 按国际互联网协议规定的网络技术内容开通的电话业务,中文翻译 为网络电话或互联网电话,它是利用国际互联网Internet为语音传 输的媒介
18、,从而实现语音通信的一种全新的通信技术。由于其通信 费用的低廉 ( 每分钟互联网通信费用人民币6分6厘,而普通电话 的国际通信费,每分钟需十几元人民币) ,所以也有人称之为廉价电 话。网络电话、互联网电话、经济电话或者廉价电话,这些都是人 们对IP电话的不同称谓,其实质基本都是一个意思。现在用得最广 泛,也是比较科学的叫法即“IP电话”1。 2.12.1 IPIP 电话的由来电话的由来 1、 最初的 IP 电话是个人计算机与个人计算机之间的通话。 通话双方利用双方的电脑与调制解调器,再安装好声卡及相关 软件,加上送话器和扬声器,通话双方必须同时用在线 PC 上相同的 软件和语音压缩声卡进行通话
19、;然后进行通话。 在这一阶段,只能完成双方都知道对方网络地址及必须约定时 间同时上网的点对点的通话,在普通的商务领域中就显得相当麻烦, 因而,不能商用化或进入公众通信领域。 2、 随着 IP 电话的优点逐步被人们认识,许多电信公司在此基础上 进行了开发,从而实现了计算机与普通电话之间的通话。 计算机一方,一般需要能上国际互联网(Internet)的普通计 算机(PC),一台调制解调器(modem),计算机上同样应该装有声 卡和送话器及扬声器,并且要安装 IP 电话的软件。 8 电话机用户方,应当具备拨号上本地网 IP 电话的网关 (gateway)的功能。计算机(PC)方呼叫远端电话: 先通过
20、 Internet 登陆到网关,进行账号确认,提交被叫号码,然后由网关 完成呼叫。 电话呼叫远端计算机(PC):计算机(PC)应当向 Internet 提 供一个固定的地址,并且在电话所在网关上进行登记,电话向网关 呼叫,通过网关自动呼叫被叫计算机(计算机平时不能关机)。 这一类 IP 电话,拥有电话机的一方,可以不必安装计算机及相 关软件与设备。目前,国内有些计算机客户与国外进行 IP 电话的通 话已可以采用这种方式。但是,这种方式仍旧十分不方便,无法满 足公众随时需要的通话方式。 3、 在以上方式的基础上,国际上许多大的电信公司又推出了普通 电话与普通电话之间的通话。 普通电话客户通过本地
21、电话拨号上本地的互联网电话的网关 (Gateway) ,输入账号、密码,确认后键入被叫号码,这样本地与 远端的网络电话通过网关透过 Internet 网络进行连接,远端的 Internet 网关通过当地的电话网呼叫被叫用户,从而完成普通电话 客户之间的电话通信。 作为网络电话的网关,一定要有专线与 Internet 网络相连, 即是 Internet 网上的一台主机,目前双方的网关必须用相同一家公 司的产品。这种通过 Internet 网从普通电话-普通电话的通话方 式就是人们通常讲的 IP 电话,也是目前发展得最快而且最有商用化 前途的电话。 2.22.2 IPIP 电话的发展情况电话的发展
22、情况 自 2000 年 4 月正式开通以来,我国 IP 电话发展保持较高的发 展速度。根据统计,今年上半年我国 IP 电话业务总量超过了 80 亿 分钟,是 2000 年全年业务量的 2 倍多。 9 电信资费进行了结构性调整后,IP 电话也相应地进行了价格调 整,虽然减少了与普通固定电话的价格优势,但其价格优势仍然较 为明显。今年上半年以来,我国 IP 电话仍然保持了较为快速的增长 势头。 但受电信资费结构性调整的影响,我国 IP 电话业务结构发生相 应的变化,各种业务包括国内长途、国际长途和港澳台 IP 电话所占 份额不同。电信资费下调后,国际长途比例下降较大,这是因为 IP 电话国际长途和
23、普通国际长途的价格差距缩小很多,同时人们开始 习惯使用 IP 电话方式进行沟通,另一个重要原因就是在电信业务中, 国内长途仍然是最主要的业务。 IP 电话对长途电话的分流与冲击,使在我国长途电话业务市场 形成了实际上的多元化竞争格局。虽然各运营商的业务体系不尽相 同,但在 IP 电话业务方面,各自都推出相近的整体方案。事实上, IP 电话业务的引入,使我国传统话音业务市场出现了激烈的竞争, 打破了电信话音业务市场由中国电信垄断的局面4。 驱使 Internet 话音业务飞速发展的因素是什么呢?主要因素是 价格。相同通话时间,通过 Internet 话音服务花费的费用仅仅为通 过传统话音服务花费
24、的费用的几分之一,甚至几十分之一,其价格 差异如此的悬殊,Internet 电话的发展速度也就可想而知了。另一 个因素是技术的发展。以往,Internet 电话留给人的印象是话音质 量低劣、延迟长、经常断。但随着技术的发展,这些现象将不复存 在。一方面,随着 ITU H.323 一系列协议的推出,使得 Internet 电 话的规范逐步完善,各厂商的设备可以互通;另一方面,Internet 网络的大力兴建及硬件设备性能的提高为 Internet 电话的顺畅提供 了保障;最后,话音压缩技术的发展也为 Internet 电话的发展铺平 了道路。 IP 电话的发展非常迅速,是在近一两年来如火如荼,随
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