《電子技術應用》
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四個部分談voip系統(tǒng)組成
互聯(lián)網(wǎng)
摘要: 本文主要把VoIP系統(tǒng)組成部分進行了歸納和總結,包括集成電路、數(shù)字信號處理器、IP傳輸持術、寬帶接入技術。
Abstract:
Key words :

VoIP的市場優(yōu)勢顯而易見。這種由長途方式發(fā)展起來的語音技術,以其超低的價格沖擊著市場。那么這種用網(wǎng)絡手段完成語音人物的系統(tǒng)是如何組成的呢?我們現(xiàn)在就來談談VoIP系統(tǒng)組成部分。

由于相關的硬件、軟件、協(xié)議和標準中的許多發(fā)展和技術突破,使得VoIP的廣泛使用很快就會變成現(xiàn)實。這些領域中的技術進步和發(fā)展為創(chuàng)建一個更有效、功能和互操作性更強的VoIP網(wǎng)絡起著推波助瀾的作用。簡單列出了這些領域中的主要發(fā)展。推動VoIP飛速發(fā)展乃至廣泛應用的技術因素可以歸納為如下幾個方面。
1、數(shù)字信號處理器
先進的數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor ,DSP)執(zhí)行語音和數(shù)據(jù)集成所要求的計算密集的任各。DSP處理數(shù)字信號主要用于執(zhí)行復雜的計算,否則這些計算可能必須由通用CPU執(zhí)行。它們的專門化的處理能力與低成本的結合使DSP很好地適合于執(zhí)行VoIP系統(tǒng)中的信號處理功能。
單個語音流上G.729語音壓縮的計算開銷開常大,要求達到20MIPS,如果要求一個中央CPU在處理多個語音流的同時,還執(zhí)行路由和系統(tǒng)管理功能,這是不現(xiàn)實的,因此,使用一個或多個DSP可以從中央CPU卸載其中的復雜語音壓縮算法的計算任務。另外,DSP還適合于語音的活動檢測和回聲取消這樣的功能,困為它們實時處理語音數(shù)據(jù)流,并能快速訪問板上內(nèi)存,因此。在本章節(jié)中,比較詳細地介紹如何在TMS320C6201DSP平臺來實現(xiàn)語音編碼和回聲抵消的功能。
2、高級專用集成電路專用集成電路
高級專用集成電路專用集成電路(Application-Specific Integrated Circait, ASIC)發(fā)展產(chǎn)生了更快、更復雜、功能更強的ASIC。ASIC是執(zhí)行單一應用或很小的一組功能專門的應用芯片。由于集中于很窄的應用目標,故它們可以對特定的功能進行高度的優(yōu)化,通常雙通用CPU快一個或幾個數(shù)量級。
就像精簡指令集計算機(RSIC)芯片集中于快速執(zhí)行扔限數(shù)目的操作一樣,ASIC被預先編程、使其能更快地執(zhí)行有限數(shù)目的功能。一旦開發(fā)完成,ASIC批量生產(chǎn)的成本并不高,被用于包括路由器和交換機這樣的網(wǎng)絡設備,執(zhí)行路由查表、分組轉(zhuǎn)發(fā)、分組分類和檢查以及排隊等功能。ASIC的使用使設備的性能更高,而成本更低。它們?yōu)榫W(wǎng)絡提供增加的寬帶和更好的QoS支持,所以對VoIP發(fā)展起著很大的促進作用。
3、IP傳輸持術
傳輸電信網(wǎng)大多采用時分多路復用方式,因特網(wǎng)須采用的是統(tǒng)計復用變長分組交換方式,二者相比,后者對網(wǎng)絡資源利用率高,互連互通簡便有效、對數(shù)據(jù)業(yè)務十分適用,這是因特網(wǎng)得以飛速發(fā)展的重要原因之一。但是,寬帶IP網(wǎng)絡通信對QoS和延遲特性提出了茍刻的要求,因此,統(tǒng)計復用變長分組交換的技術發(fā)展為人們所關注。目前,除已問世的新一代IP協(xié)議--IPV6外,世界因特網(wǎng)工程任務組(IETF)提出了多協(xié)議標記交換技術(MPLS),這是一種基于網(wǎng)絡層選路的各種標記/標簽的交換,能提高選路的靈活性,擴展網(wǎng)絡層選路能力,簡化路由器和基于信元交換的集成,提高網(wǎng)絡性能。
MPLS既可以作為獨立的選路協(xié)議工作,又能與現(xiàn)有的網(wǎng)絡選路協(xié)議兼容,支持IP網(wǎng)絡的各種操作、管理和維護功能,使IP網(wǎng)絡通信的QoS、路由、信令等性能大大提高,達到或接近統(tǒng)計復用定長分組交換(ATM)的水平,而又比ATM簡單、高效、便宜、適用。IETF還地抓緊新的分組理理持術,以便實現(xiàn)QoS選路。其中正在研究"隧道技術"就是為了實現(xiàn)單向鏈路的寬帶傳送。 另外,如何選擇IP網(wǎng)絡傳輸平臺也是近年來研究的一個重要領域,先后出現(xiàn)了IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM等技術。
第一層是基層礎,提供高速的數(shù)據(jù)傳輸骨干。IP層向IP用戶提供高質(zhì)量的,具有一定服務保證的IP接入服務。用戶層提供接入形式(IP接入和寬帶接入)和服務內(nèi)容形式。在基礎層,以太網(wǎng)作為IP網(wǎng)絡的物理層,是理所當然的事情,但是IP overDWDM卻上最新技術,并具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/div>
密集波分多路復用(Dense Wave Division MultipLexing,DWDM)為光纖網(wǎng)絡注入新的活力,并在電信公司鋪設新的光纖主干網(wǎng)中提供驚人的帶寬。DWDM技術利用光纖的能力和先進的光傳輸設備。波分多路復用的名稱是從單股光纖上傳送多個波長的光(LASER)而得來的。目前的系統(tǒng)能夠發(fā)送和識別16個波長,而將來的系統(tǒng)能夠支持40~96全波長。這具有重要意義,因為每增加一個波長,就增加了一個信息流。因此可以將2.6Gbit/s(OC-48)網(wǎng)絡擴大16倍,而不必鋪設新的光纖。
大多數(shù)新的光纖網(wǎng)絡以(9.6Gbit/s)的速度運行OC-192,在與DWDM結合時,在一對光纖上產(chǎn)生150Gbit/s以上的容量。另外,DWDM提供了接口的協(xié)議和速度無關的特征,在一條光纖上可同時支持ATM、SDH和千兆以太網(wǎng)信號的傳輸,這樣和現(xiàn)在已建成的各種網(wǎng)絡都可以兼容,因此DWDM既可以保護已有的設資,還可以以其巨大帶寬為ISP和電信公司提供了功能更強的主干網(wǎng),并使寬帶成本更低和訪問性更強,這對VoIP解決方案的帶寬要求提供強有力的支持。增加的傳輸速率不僅可以提供更粗的管道,使阻塞的機會更少,而且使延時降低了許多,因此可以在很大程度上減少IP網(wǎng)絡上的QoS要求。
4、寬帶接入技術
IP網(wǎng)絡的用戶接入已成為制約全網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。從長期發(fā)展看,用戶接入的終極目標是光纖到戶(FTTH)。光接入網(wǎng)從廣義上講包括光數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)和無源光網(wǎng)絡兩類。前者主要在美國,結合開放口V5.1/V5.2,在光纖上傳送其綜合系統(tǒng),顯示了很大的生命力。后者主要在日本和德國。日本堅持不懈攻關十多年,采取一系列措施,將無源光網(wǎng)絡成本降低至與銅纜和金屬雙絞線相近的水平,并大量使用。特別是近年ITU提出以ATM為基礎的無源光網(wǎng)絡(APON),將ATM與無源光網(wǎng)絡優(yōu)勢互補,接入速率可達622M bit/s,對寬帶IP多媒體業(yè)務發(fā)展十分有利,且能減少故障率和節(jié)點數(shù)目,擴大覆蓋范圍。目前ITU已完成了標準化工作,各廠家正在積極研制,不久會有商品上市,將成為面向21世紀的寬帶接入技術的主要發(fā)展方向。
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