功能的节点之间的会议和不同网络之间的会议。H.323建议的多媒体会议系统中的信息流包括音频、视频、数据和控制信息。信息流采用H.225.0建议方式来打包和传送。
H.323呼叫建立过程涉及到三种信令:RAS信令(R=注册:Registration、A=许可:Admission和S=状态:Status),H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。其中RAS信令用来完成终端与网守之间的登记注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程;H.225.0呼叫信令用来建立两个终端之间的连接,这个信令使用Q.931消息来控制呼叫的建立和拆除,当系统中没有网守时,呼叫信令信道在呼叫涉及的两个终端之间打开;当系统中包括一个网守时,由网守决定在终端与网守之间或是在两个终端之间开辟呼叫信令信道;H.245控制信令用来传送终端到终端的控制消息,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控制信令信道建立于两个终端之间,或是一个终端与一个网守之间。
虽然H.323提供了窄带多媒体通信所需要的所有子协议,但H.323的控制协议非常复杂。此外,H.323不支持多点发送(Multicast)协议,只能采用多点控制单元(MCU)构成多点会议,因而同时只能支持有限的多点用户。H.323也不支持呼叫转移,且建立呼叫的时间比较长。与H.323相反,SIP是一种比较简单的会话初始化协议。它不像H.323那样提供所有的通信协议,而是只提供会话或呼叫的建立与控制功能。SIP可以应用于多媒体会议、远程教学及Internet电话等领域。SIP既支持单点发送(Unicast)也支持多点发送,会话参加者和媒体种类可以随时加入一个已存在的会议。SIP可以用来呼叫人或机器设备,如呼叫一个媒体存储设备记录一个会议,或呼叫一个点播电视服务器向会议播放视频信号。 SIP是一种应用层协议,可以用UDP或TCP作为其传输协议。与H.323不同的是:SIP是一种基于文本的协议,用SIP规则资源定位语言描述(SIP Uniform Resource Locators),这样易于实现和调试,更重要的是灵活性和扩展性好。由于SIP仅作于初始化呼叫,而不是传输媒体数据,因而造成的附加传输代价也不大。SIP的URLL甚至可以嵌入到web页或其它超文本链路中,用户只需用鼠标一点即可发出一个呼叫。与H.323相比,SIP还有建立呼叫快,支持传送电话号码的特点 2.编码技术
话音压缩编码技术是IP电话技术的一个重要组成部分。目前,主要的编码技术有ITU-T 定义的G.729、G.723(G.723.1)等。其中G.729可将经过采样的64kbit/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kbit/s。由于在分组交换网络中,业务质量不能得到很好保证,因而需要话音的编码具有一定的灵活性,即编码速率、编码尺度的可变可适应性。G.729原来是
8kbit/s的话音编码标准,现在的工作范围扩展至6.4~11.8kbit/s,话音质量也在此范围内有一定的变化,但即使是6.4kbit/s,话音质量也还不错,因而很适合在VoIP系统中使用。G723.1采用5.3/6.3K bit/s双速率话音编码,其话音质量好,但是处理时延较大,它是目前已标准化的最低速率的话音编码算法。 3.实时传输技术
实时传输技术主要是采用实时传输协议RTP。RTP是提供端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。RTP包括数据和控制两部分,后者叫RTCP。RTP提供了时间标签和控制不
同数据流同步特性的机制,可以让接收端重组发送端的数据包,可以提供接收端到多点发送组的服务质量反馈。
4.服务质量(QoS)保证技术
IP电话中主要采用资源预留协议(RSVP)以及进行服务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络拥塞,保障通话质量。 5.网络传输技术
IP电话中网络传输技术主要是TCP和UDP,此外还包括网关互联技术、路由选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。由于实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务,因此IP电话中可用RTP来传送话音数据。在RTP报头中包含装载数据的标识符、序列号、时间戳以及传送监视等,通常RTP协议数据单元是用UDP分组来承载,而且为了尽量减少时延,话音净荷通常都很短。IP、UDP和RTP报头都按最小长度计算。VoIP话音分组开销很大,采用RTP协议的IP电话格式,在这种方式中将多路话音插入话音数据段中,这样提高了传输效率。此外,静音检测技术和回声消除技术也是IP电话中十分关键的技术。静音检测技术可有效剔除静默信号,从而使话音信号的占用带宽进一步降低到3.5kbit/s左右;回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰,保证通话质量。
第十一章答案
三网融合的网络架构
网络架构层面主要涉及传送网、接入网两个主体,网络架构层面三网融合的初始状态如图3所示,最终状态如图4所示。网络架构层面三网融合的内涵包括:打破传统的三网分立格局,每张传送网都是全业务传送网,并能实现与所有不同技术类型的接入网连接。
图3 网络架构层面三网融合初始状态
图4 网络架构层面三网融合最终状态
三网融合的研究现状和发展趋势
1 “三网融合”的提出
互联网、电信网、广播电视网三网合一,1996年就已在国内提出。当时三个信息网络都是沿着自己的某种方式在发展,力求满足社会的需求。一为邮电通信网,它是信息基本通道,也是国家基础设施不可缺少的部分;二是计算机网,从中国网(CHINANET)到互联网(Internet),已成为重要科研机关及部门交换信息的主渠道;最后一个不被人们所重视但又非常需要的有线电视网(CACT)。90年代后期多媒体迅速发展,所以人们就想到如果能将三网合一,将节约大量的投资,方便社会各阶层人士的需求,而且在技术上是可行的。
三网怎么融合为一一直来有两种定义,一是物理层的融合,即将三张网合而为一;二是业务层的融合,即在同一个网络上可以同时开展语音、数据和视频等多种不同的业务,其实就是“数字融合”,国际上称之为“Digital Convergence”。第一种定义实际上是部门的变革。网络统一的背后是管理权的整合,实施和运作难度很大。第二种定义从市场角度来看,一个三方竞争的状态有利于消费者和业务成长。所以“三网融合”并不是指目前用于传播语音、数据和视频信号的三个网——电信网、互联网和广播电视网——最终融合为物理上的一个网络,或者其中的某一个网络将取代另一个网络。三网融合比之三网合一更符合事实。所以现在看到的文章多以三网融合来描述这三张网的未来。
2 三网融合的研究现状和发展情况 现状:
当前三网融合在我国呈现出多层面相互合作、探索发展的局面,IPTV、互动电视、移
动电视等近年广受关注的业务竞相开展,但总体而言,国内三网融合工作主要在业务层面取得了一定突破,运营监管及网络建设层面的进展不大。 2.1 运营监管层面的三网融合现状
当前我国电信及互联网的监管部门为工业信息化部,广电监管部门为国家广电总局。电信及互联网运营商主要包括中国移动、中国电信、中国联通三家企业,广电网络运营商则包括以地域板块划分的几百家有线电视运营商。详见图7
运营监管层面的三网融合已在电信及互联网两网实现,三家主要运营商均是电信、互联网全业务运营商,并且由工信部统一监管。但电信、互联网与广电的三网融合受国家体制决定,目前还没能实现融合。
图7 运营监管层面三网融合当前状态
2.2 网络架构层面的三网融合现状
打造一张高品质的实现三网业务传送和接入的融合网络是电信、互联网及广电运营商的共同目标,近年各运营商在网络建设方面积极朝三网融合方向努力。在传送网层面,广电部门正在积极开展NGB网络建设,电信方面也在积极研究部署软交换、NGN、IMS等新的网络融合技术。在接入网方面,“光进铜退”已是大势所趋,电信运营商加大了对宽带光纤接入网的投资力度,广电运营商也利用光纤接入及EoC技术加快实施有线网的双向改造。现阶段网络架构层面的三网融合主要体现在传送网和接入网打破三网分立状态,实现交叉连接方面,这其中最具代表性的包括VoIP和有线通业务。
VoIP通过互联网传送网连接电信接入网实现,在电信、互联网内部实现了融合,是最早出现的三网融合业务之一。
“有线通”业务通过整合中国移动的光纤城域网以及广电的cable接入网,为用户提供宽带接入服务,较之VoIP更进一步,不仅实现了网络的交叉互联,也积极尝试了电信互联网运营商与广电运营商在网络层面的合作,有线通业务的网络架构如图8所示。“有线通”业务由中国移动与各地广电运营商合作开展,这种合作模式在三网融合方面走在最前面的上海已经很成熟,目前已经积累了55万用户,在扬州、无锡、苏州、泉州、福州等城市也广泛推广。
图8 有线通业务的网络架构
总体而言,电信、互联网与广电运营商都在加紧部署各自的网络升级计划,相互间形成了一些交叉整合,实现全业务传送网在目前看来技术上还有待突破,市场和运营体制方面也不够成熟,在网络架构层面实现真正融合还有待时日。 2.3 业务层面的三网融合现状
目前业务层面的三网融合在我国发展最为活跃,新业务形式层出不穷。IPTV、互动电视、移动电视是这两年广受关注的三网融合新业务。
IPTV通过互联网接入网连接电视机实现电视节目广播、点播、时移等新业务,其业务架构如图9所示。自2004年哈尔滨网通上马国内第一个IPTV项目以来,IPTV在国内的发展已走过了6个年头,2009年底国内IPTV用户数已达470万户。
图9 IPTV业务架构
互动电视与IPTV实现功能基本相同,不同在于互动电视是通过广电接入网实现的,其业务架构如图10所示。互动电视与传统的广播电视业务区别在于传统广播电视业务只能收看广播节目,互动电视增加了点播、时移、资讯等融合业务。互动电视业务是目前完成有线网络双向改造的广电运营商积极推动的一项业务,华数、天威、东方有线、歌华有线等多家广电网络运营商都已开展互动电视业务。
图10 互动电视业务架构
CMMB移动电视通过CMMB数字多媒体广播网与手机连接,实现移动广播电视业务。在2009年及以后上市的中国移动TD手机中均加载了CMMB功能,今后CMMB网络还将实现与台式机、笔记本、上网本的连接。