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VcIP中QoS的探讨及基于局域网的VoIP系统的实现

作　者: 刘向锋
导　师: 张洪伟
学　校: 四川大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: VoIP H.323 木桶理论风险理论 QoS评估模型
分类号: TP393.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 209次
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内容摘要

目前基于IP网络的多媒体通信异军突起,发展势头极为迅猛,特别是VoIP1(Voice-over-IP)。资费的便宜、以及IP网络可以提供的广泛性和可伸缩性,使得VoIP,作为一个可以替代传统的PSTN(Public Switched Telephone Networks)的一种通信方式,在过去的几年中受到了足够的重视。本文首先讨论了VoIP的基本原理、组网模式,详细地阐述了涉及VoIP的主要协议H.323、SIP、RTP/RTCP,并指出了协议之间的特点和异同,接着简单介绍了VoIP的几种关键技术问题。比较了PSTN和VoIP,VoIP的出现,更多的是对PSTN传统电话一种冲击,比较它们两者之间的关系,有助于我们更加明白VoIP在市场上的优劣之处。对VoIP的QoS(Quality of Service)探讨是我们的重心。由于IP网固有的弱点,比如抖动、延迟等,将导致接收端数据包的丢失,包的丢失直接导致语音质量的下降。对于QoS的网络层的评估,业界已经比较成熟,但是基于应用层的QoS的评估比较少见。本文首次提出了结合“木桶理论”和“风险理论”的应用层QoS的评估模型。最后,设计了一个基于局域网的PC-PC的VoIP系统,并对VoIP未来的发展,进行了简单的剖析。

全文目录

第一章绪论  10-13
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 VoIP的研究现状以及本文的重点  11
  1.3 本文的组织结构  11-13
第二章 VOIP的原理  13-20
  2.1 VoIP的技术开发背景  13-14
  2.2 基本概念  14
  2.3 VoIP的模型  14
  2.4 VoIP典型的3个传输阶段  14-18
  2.5 VoIP的三种主要的组网模式  18-19
    2.5.1 PC-PC模式  18
    2.5.2 PC-PHONE模式  18-19
    2.5.3 PHONE-PHONE 模式  19
  2.6 小结  19-20
第三章 VOIP的相关协议和标准  20-40
  3.1 协议制定的各大组织  20
  3.2 H.323协议  20-32
    3.2.1 H.323的版本历史  20-21
    3.2.2 H.323协议栈  21-32
      3.2.2.1 H.225 呼叫信令协议  23-24
      3.2.2.2 H.225的消息及结构  24-25
      3.2.2.3 利用H.225,呼叫建立的信令过程  25-27
      3.2.2.4 H.245媒体通信控制协议  27
      3.2.2.5 H.245的主要协议过程  27-30
      3.2.2.6 V4版本的新功能:快速协议机制  30-32
  3.3 SIP协议  32-35
    3.3.1 SIP的协议栈  33-34
    3.3.2 SIP的功能  34-35
  3.4 H.323和SIP的比较  35-37
    3.4.1 H.323的特点  35
    3.4.2 SIP的特点  35-36
    3.4.3 H.323和SIP的不足之处  36-37
  3.5 RTP/RTCP 协议  37-39
    3.5.1 概念  37-38
    3.5.2 RTP结构  38-39
  3.6 小结  39-40
第四章 VOIP的关键技术  40-51
  4.1 压缩技术  40-45
    4.1.1 话音压缩  40-44
      4.1.1.1 性能指标  40-42
      4.1.1.2 话音编码标准  42-44
    4.1.2 传输协议压缩  44-45
  4.2 语音抖动技术  45-46
  4.3 丢包重建技术  46-47
  4.4 回声消除技术  47-49
    4.4.1 电气回声  47-48
    4.4.2 声学回声  48
    4.4.3 回声的消除方法  48-49
  4.5 静音压缩技术  49-50
  4.6 小结  50-51
第五章 VOIP与PSTN  51-58
  5.1 VoIP与PSTN的技术不同之处  51-55
    5.1.1 交换方式  51-52
    5.1.2 信令方式  52-54
    5.1.3 寻址方式  54-55
  5.2 VoIP的应用优势  55-57
    5.2.1 网络的优势  55
    5.2.2 带宽的优势  55
    5.2.3 整合的优势  55-56
    5.2.4 技术本身的优势  56
    5.2.5 市场的优势  56-57
  5.3 PSTN与VoIP必将共存  57
  5.4 小结  57-58
第六章 VOIP中QOS的讨论  58-82
  6.1 QoS的定义  58
  6.2 IP网络的天生弱点  58-59
    6.2.1 Internet的开放性和不可管理性  59
    6.2.2 负载均衡的路由策略  59
    6.2.3 缺乏QoS和浏览控制机制  59
  6.3 IP仍有希望  59-60
  6.4 QoS的度量指标  60-65
    6.4.1 网络QoS  60-61
    6.4.2 端到端QoS  61-65
      6.4.2.1 端到端服务质量的定义  61-62
      6.4.2.2 呼叫建立质量  62
      6.4.2.3 呼叫质量中的延迟因素  62-65
  6.5 目前的解决方案  65-73
    6.5.1 资源预留协议(RSVP)  66-68
      6.5.1.1 概念  66-67
      6.5.1.2 RSVP在H.323中的作用  67-68
    6.5.2 综合业务模型(Int-Serv)  68-70
      6.5.2.1 概念  68-69
      6.5.2.2 该模型的特点  69-70
    6.5.3 区分业务模型(Diff-Serv)  70-72
      6.5.3.1 概念  70-71
      6.5.3.2 该模型的特点  71-72
    6.5.4 多协议标记交换(MPLS)  72-73
      6.5.4.1 概念  72-73
      6.5.4.2 该协议的特点  73
  6.6 解决方案中存在的问题  73-74
  6.7 现有的QoS的评价体系的不足之处  74-75
    6.7.1 无法描述性能参数的分布情况  75
    6.7.2 “电路交换”和“分组交换”的差别  75
    6.7.3 性能参数的缺少  75
  6.8 基于“木桶理论”和“风险理论”的应用层QoS评价模型  75-81
    6.8.1 木桶理论的概念  76-77
    6.8.2 风险理论的概念  77-79
    6.8.3 QoS评价模型的实现  79-80
    6.8.4 该模型的效果  80-81
  6.9 小结  81-82
第七章基于局域网的PC-PC模式的VOIP系统的设计与实现  82-102
  7.1 系统开发平台和实施环境  82
  7.2 功能和模块划分  82-83
  7.3 呼叫处理和数据包的发送与接收  83-94
    7.3.1 Windows的多线程同步机制的应用  86-88
      7.3.1.1 为什么要采用多线程技术?77  86
      7.3.1.2 线程优先级介绍  86
      7.3.1.3 线程状态的切换  86
      7.3.1.4 进程的创建  86-87
      7.3.1.5 进程的实现  87-88
    7.3.2 WinSock简单介绍  88-94
      7.3.2.1 流式套接字(Stream Socket)  88-89
      7.3.2.2 数据报套接字(Datagrarn Socket)  89-90
      7.3.2.3 套接字的初始化  90-91
      7.3.2.4 创建套接字  91
      7.3.2.5 套接字与地址的绑定  91-93
      7.3.2.6 数据的接收和发送  93-94
  7.4 音频的采集和回放  94-101
    7.4.1 高层音频服务  94-95
    7.4.2 低层音频服务  95
    7.4.3 回调机制  95-96
    7.4.4 音频设备控制函数  96
    7.4.5 有关的音频数据结构  96-99
    7.4.6 音频压缩解压缩的实现  99-101
  7.5 服务器端的设计  101
  7.6 小结  101-102
第八章结论  102-104
  8.1 VoIP未来的发展方向  102
  8.2 本文完成的工作  102-103
  8.3 需要进一步做的工作  103-104
参考文献  104-106
攻读研究生期间发表的论文  106-107
致谢  107-108
独创性声明  108

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