基于电视机顶盒的voip实现技术分析

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1、华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1课题背景在传统的通信网络中，以电话交换技术为主导技术的电话业务一直占据着主导地位。以公共电话交换网(PublicSwitchedTelephoneNetwork.PSTN)为代表的传统电话通信网络能够提供具有良好安全性的高质量通信服务，其经过百年的发展已经建[1,2]成了覆盖全球的电话网络业务体系。但是进入二十世纪九十年代之后，通信网络发生了极大的变化。随着Internet的发展，传统电话业务达到饱和状态，而数据业务[3]则进入高速增长期并逐渐成为通信网络中的主导业

2、务。因为传统的PSTN网络是一个封闭的系统，在其基础之上开发新的业务是一个比较繁琐的过程，所以PSTN电信网络随着业务的增加逐渐凸显出扩展性差等问题。而以IP分组交换技术为基础的Internet具有开放式的业务创建环境和分布式的业务管理机制，克服了传统电话网络的诸多缺点，并且形成了全球化的网络平台。其提供的服务也逐渐进入了电话网的[4,5]领域，使得这两种网络之间的壁垒逐渐消失。为了能结合传统电话网络和IP网络的优点，可以将Internet作为信息媒体数据的传输网络，在其之上部署电话业务，由此产生了V

3、oIP(VoiceoverInternetProtocol)技术，其基本思想是利用IP网络以IP分组的形式传输语音等媒体数据。VoIP技术的基本原理是在发送方利用压缩算法对语音或其他多媒体数据进行压缩编码处理，然后把这些处理之后的媒体数据按TCP/IP等相关网络协议进行打包并经过IP网络传输到接收方。媒体数据包到达接收方后再经过终端解码解压处理后恢复成原来的多媒体数[6,7]据，以达到由Internet网络传送语音等多媒体数据的目的。ITU-T和IETF先后制定了H.323和SIP协议用来具体实现Vo

4、IP技术。VoIP技术是NGN(NextGenerationNetwork)[8,9]的一个研究热点，具有广泛的应用前景。VoIP技术可以结合基于Internet的业务和基于PSTN的业务来提供新型的多媒体业务，具有广阔的应用领域，例如：基于Internet的电话系统、可视电话会议系统，Internet传真业务，PBX互联等。VoIP作为一种新1华中科技大学硕士学位论文的业务，有很多传统业务无法比拟的优势，已经成为Internet应用领域的一个热点[10,11]。随着技术的不断完善，其有望成为下一代电

5、信基础结构的核心，将电信业务统一到IP网络上来。1.2VoIP技术发展概况VoIP信令控制协议是保证会话呼叫顺利实现的基础，由ITU-T和IETF先后制定的H.323和SIP协议是当前被广泛接受的两大主流VoIP信令协议。H.323是ITU-F为基于分组的多媒体系统设计的，主要思想把IP电话当作是众所周知的传统电话，只是传输方式由电路交换变成了分组交换。这种信令信令目前已经得到广泛的应用，国外和国内很多VoIP网络是基于H.323协议簇构建的。但是这种协议在具体实现和[12]部署的时候有很多问题，比如

6、协议过程复杂、协议扩展性差、成本高等缺点。SIP(SessionInitiationProtocol)会话初始协议是由IETF在下一代网络技术的探索中提出的VoIP信令协议，可以对多个参与者之间的SIP会话进行建立、断开和修改操作，并支持会话描述协商机制，允许参与者在一组相互兼容的媒体类型上进行协商以就会话所使用的媒体类型达成一致。SIP协议支持用户移动性，用户可以通过向SIP代理服务器或重定向服务器发送请求来得到当前位置，并且支持名字映射和重定向服务，通过将用户唯一的外部标志和他们的实际网络地址进行

7、绑定来支持移动业[13]务，从而不用关心用户的实际网络地址。SIP的设计参考了HTTP，SMTP等文本协议，也是一种基于文本的协议，这使得它具有易于实现和调试，具有很好的灵活性和扩展性等优点。SIP协议仅用作呼叫初始化，并不控制媒体数据的传输过程，因此其附加传输代价不高，相比H.323而言建立呼叫更快。SIP作为VoIP发展的新技术已经成为当前技术研究的热点。伴随着基于Internet的各种应用的高速发展，SIP[14]协议得到飞速的发展，越来越多的厂商使用SIP协议来承载其语音等多媒体系统。SIP协

8、议已经成为下一代网络的VoIP系统的核心协议，具有广阔的前景和发展潜力。SIP通信组件是VoIP系统的组成基础，其可以分为两类：SIP用户代理(UserAgent，简称UA)和SIP网络服务器。SIP网络服务器包含：SIP代理服务器，重定向2华中科技大学硕士学位论文[15]服务器，注册服务器。基于SIP协议的VoIP系统的总体架构如图1.1所示，其中各个SIP组件的功能如下：1.SIP用户代理：即SIP终端或SIP用户。按功能分为两类：用户代理客户端(U