IP通信技術(shù)及應(yīng)用 第一講

1、1IPIP通信技術(shù)及應(yīng)用通信技術(shù)及應(yīng)用雷為民 博士/教授東北大學(xué)通信與信息系統(tǒng)研究所2課程安排課程安排1.1 理論教學(xué) IP通信的基本概念、IP通信技術(shù)相關(guān)的信令協(xié)議、媒體傳輸、媒體編碼和解碼技術(shù)。 要求重點了解和掌握SIP/SDP協(xié)議、Diameter協(xié)議、RTP/RTCP等協(xié)議工作原理；媒體編解碼的基本原理和主要音視頻編解碼技術(shù) IMS體系結(jié)構(gòu) IMS體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的網(wǎng)元、主要接口和信令流程 重點：IMS業(yè)務(wù)管理技術(shù)、IMS認(rèn)證與計費、媒體傳輸Qos管理3課程安排課程安排1.2 綜合實驗（2次輔導(dǎo)課,主要在課外完成 ） 學(xué)習(xí)構(gòu)建SIP/IP-PBX/IMS系統(tǒng)，了解其原理和實現(xiàn)方法，并進行系

2、統(tǒng)配置和應(yīng)用；學(xué)習(xí)配置管理SIP/IMS終端，了解終端配置參數(shù)的含義，實驗音視頻會話、會議、視頻監(jiān)控等功能 學(xué)會使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具； 選擇完成下列任務(wù)之一： 1）安裝部署IP-PBX/SIP/IMS 系統(tǒng)，并進行配置管理 2）基于開源項目，實現(xiàn)SIP/IMS軟終端部分功能 3）在Qualnet/OMneT+等仿真工具基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，完成“RTP會話”等仿真示例（網(wǎng)絡(luò)仿真） 4）其他相關(guān)實驗 。4課程安排課程安排 要求先修課程： 計算機網(wǎng)絡(luò) 對TCP/IP協(xié)議有較好的理解 5課程安排課程安排3.教材和參考書自編講義寫作中3.1下一代網(wǎng)絡(luò)核心控制協(xié)議下一代網(wǎng)絡(luò)核心控制協(xié)議SIPSIP及其應(yīng)用

3、及其應(yīng)用 黃永峰等，人民郵電出版社，黃永峰等，人民郵電出版社，200920093.23.2（芬）（芬）波克申科波克申科，（芬），（芬）梅耶梅耶編著，編著，望育梅望育梅，周勝周勝 譯譯. . IMSIMS：IPIP多媒體子系統(tǒng)概念與服務(wù)多媒體子系統(tǒng)概念與服務(wù)( (第第3 3版版). ). 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社. 2011. 2011.3.3.(3.3.(英英) )薩尤行薩尤行（SayoodSayood，K.K.）. .數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)論（英文版）數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)論（英文版）. . 人民郵電出版社人民郵電出版社.2009.20096課程安排課程安排4.參考在線資源http:/www.cs.columb

4、/sip//http:/www.tech- (http:/ 7課程安排課程安排4.參考在線資源開放源代碼項目：/ / / // 8課程安排課程安排5.5.主要內(nèi)容主要內(nèi)容1).緒論 （IP通信基本概念）2).IP2).IP通信信令體系通信信令體系3).IP通信媒體傳輸技術(shù)4).媒體編解碼技術(shù)5).IMS5).IMS體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)6

5、).IP通信技術(shù)進展和行業(yè)應(yīng)用前景9主要內(nèi)容主要內(nèi)容Chapter 1. Chapter 1. 緒論緒論 -IP -IP通信技術(shù)產(chǎn)生的背景通信技術(shù)產(chǎn)生的背景 -IP -IP通信的基本概念通信的基本概念10Chapter 1. 緒論緒論 1.11.1IPIP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景 - -通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點 -IP -IP通信是通信是InternetInternet通信嗎？通信嗎？ - -需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向111.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點- -中國通信學(xué)科史2010.4 通信：技術(shù)科

6、學(xué) 四大領(lǐng)域： 有線和光通信 無線及移動通信 通信網(wǎng)絡(luò)與交換 數(shù)據(jù)及互聯(lián)網(wǎng) （信號、傳輸、交換）121.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點- -兩個分離的技術(shù)轉(zhuǎn)型兩個分離的技術(shù)轉(zhuǎn)型 “承載網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)絡(luò)”和和“業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)”相分離相分離 “媒體傳輸媒體傳輸”和和“信令控制信令控制”相分離相分離131. 1. 通信技術(shù)概貌通信技術(shù)概貌141.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點- -計算機和互聯(lián)網(wǎng)的深刻影響計算機和互聯(lián)網(wǎng)的深刻影響 計算機計算機1946 計算機的出現(xiàn)深刻地改變了通信技術(shù)！計算機的出現(xiàn)深刻地改變了通信技術(shù)！ -

7、 -程控交換程控交換- -軟交換軟交換-IMS-IMS - -終端技術(shù)終端技術(shù)- -智能終端智能終端 - -通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)-IP-IP化化 （云計算（云計算-云通信）云通信） 現(xiàn)代通信：一類典型的計算機應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)代通信：一類典型的計算機應(yīng)用技術(shù)? ? （信號處理（信號處理 承載傳輸承載傳輸 業(yè)務(wù)交換）業(yè)務(wù)交換）151.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)1969 ARPANET1971 Email1983 NCP-TCP/IP 文頓瑟夫（Vinton G. Cerf）1991 CERN（歐洲粒子物理研究所）的科學(xué)家提姆（歐洲粒子物理研究所）的科

8、學(xué)家提姆伯納斯李（伯納斯李（Tim Berners-Lee）開發(fā)出了萬維網(wǎng)（）開發(fā)出了萬維網(wǎng)（World Wide Web)1993 馬克馬克安德里森（安德里森（Mark Andreesen）等人開發(fā)出了真正的）等人開發(fā)出了真正的瀏覽器瀏覽器Mosaic“這這20年年 網(wǎng)絡(luò)生活！網(wǎng)絡(luò)生活！未來未來20年年網(wǎng)絡(luò)愿景？網(wǎng)絡(luò)愿景？161.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點“技術(shù)推進技術(shù)，與時俱進，適者生存技術(shù)推進技術(shù)，與時俱進，適者生存”，一些技術(shù)發(fā)展，一些技術(shù)發(fā)展了，一些技術(shù)消亡了。這就是電信發(fā)展史，這就是近百年了，一些技術(shù)消亡了。這就是電信發(fā)展史，這就是近百年

9、來技術(shù)推動電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史。拿這個觀點分析歷史的來技術(shù)推動電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史。拿這個觀點分析歷史的就能與新一代網(wǎng)絡(luò)同進，不拿這個觀點分析歷史就會對新就能與新一代網(wǎng)絡(luò)同進，不拿這個觀點分析歷史就會對新一代網(wǎng)絡(luò)無所適從。一代網(wǎng)絡(luò)無所適從。 PDH-SDH PDH-SDH，F(xiàn)DM-TDMFDM-TDM，WDM-ASONWDM-ASON，電報，電報-SMS -SMS IMIM 程控交換程控交換-ISDN-ISDN-軟交換，軟交換，X.25-ATMX.25-ATM， IMSIMS 模擬移動通信模擬移動通信-GSM/CDMA-3G/LTE, -GSM/CDMA-3G/LTE, 電路交換電路交換- -分組

10、交換，分組交換，PSTN-IMSPSTN-IMS Http-Web 2.0- Http-Web 2.0- 云計算云計算/ /服務(wù)計算服務(wù)計算- -云通信云通信( (微信、微博微信、微博) 171.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點- -ICTICT和三網(wǎng)融合和三網(wǎng)融合 通信技術(shù)通信技術(shù)(CT)-(CT)-(演進為演進為) ) 信息通信技術(shù)（信息通信技術(shù)（ICTICT） ICT=IT+CT ICT=IT+CT 三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合 （廣電、電信、計算機網(wǎng)絡(luò)）（廣電、電信、計算機網(wǎng)絡(luò)） 承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨同：承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨同：IPIP分組交換分組交換 （-服務(wù)質(zhì)量服務(wù)質(zhì)

11、量） 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相互融合：業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相互融合：IPIP應(yīng)用應(yīng)用 （-業(yè)務(wù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)創(chuàng)新和QoEQoE） 181.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景1）通信技術(shù)變革、轉(zhuǎn)型和熱點-通信技術(shù)轉(zhuǎn)型的四大趨勢：通信技術(shù)轉(zhuǎn)型的四大趨勢： 融合通信 寬帶通信 泛在通信 綠色通信 電信業(yè)發(fā)展的速度讓人驚奇，昨天的技術(shù)已不適合今天的發(fā)展，而今天電信業(yè)發(fā)展的速度讓人驚奇，昨天的技術(shù)已不適合今天的發(fā)展，而今天的技術(shù)對于明天來說又已過時，電信企業(yè)該如何把握電信市場發(fā)展的脈搏，的技術(shù)對于明天來說又已過時，電信企業(yè)該如何把握電信市場發(fā)展的脈搏，這已成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展需要面對的難題。這已成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展需要面對的難題。

12、博思艾倫咨詢公司博思艾倫咨詢公司191.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景2）IP通信是Internet通信嗎？ “是也不是” 通信技術(shù)的通信技術(shù)的“IPIP”化轉(zhuǎn)型化轉(zhuǎn)型 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)IPIP化已成共識化已成共識 承載網(wǎng)絡(luò)趨向承載網(wǎng)絡(luò)趨向IPIP適應(yīng)適應(yīng) IPIP通信區(qū)別于通信區(qū)別于“當(dāng)前的當(dāng)前的”Internet”Internet通信：通信： 完備的完備的信令體系信令體系控制控制 滿足滿足用戶體驗質(zhì)量用戶體驗質(zhì)量（QoE/OoEQoE/OoE）的服務(wù)機制）的服務(wù)機制201.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景2）IP通信是Internet通信嗎？ “是也不是” IPIP通

13、信通信-Internet:-Internet: 信令的力量：信令的力量：秩序網(wǎng)絡(luò)秩序網(wǎng)絡(luò) 伴隨所有伴隨所有“網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)”的用戶認(rèn)證、內(nèi)容保護和會話管理機制的用戶認(rèn)證、內(nèi)容保護和會話管理機制 Internet-IP Internet-IP通信：通信： 所有所有InternetInternet內(nèi)容服務(wù)，都可轉(zhuǎn)化為內(nèi)容服務(wù)，都可轉(zhuǎn)化為“可商業(yè)運營的可商業(yè)運營的” 電信業(yè)務(wù)。電信業(yè)務(wù)。 （內(nèi)容保護（內(nèi)容保護+ +會話控制會話控制+ +品質(zhì)傳輸）品質(zhì)傳輸） 21Internet End-to-End ControlCentralControlUSERUSERCentralControlCentra

14、lControlSWSWSWSWSWSWUNINNINNIUNIITU Intelligent Network Control: POTS, ISDN, BISDN, FR, ATM, H.323, MEGACO/H.248, GSMServices supported by interfaces and central controllersUser has little controlUSERUSERElectiveServerElectiveServerInternet“Dumb Network”RRRUser has control of all applications and ch

15、oice of serversAll services enabled by protocols: From ftp to webNo single point of failureR兩類不同的技術(shù)哲學(xué)兩類不同的技術(shù)哲學(xué)“無限的無限的”業(yè)務(wù)開放性業(yè)務(wù)開放性業(yè)務(wù)可控性優(yōu)勢突出業(yè)務(wù)可控性優(yōu)勢突出22Internet End-to-End ControlUSERUSERElectiveServerElectiveServerInternet“Dumb Network”RRRUser has control of all applications and choice of serversAll se

16、rvices enabled by protocols: From ftp to webNo single point of failureR兩類不同的技術(shù)哲學(xué)兩類不同的技術(shù)哲學(xué)“無限的無限的”業(yè)務(wù)開放性業(yè)務(wù)開放性IPIP通信信令的必要性和目標(biāo)：通信信令的必要性和目標(biāo)： 面向業(yè)務(wù)面向業(yè)務(wù)“開放性開放性”，設(shè)計和強化，設(shè)計和強化“可控性可控性”。1 1）盡可能不損害業(yè)務(wù)）盡可能不損害業(yè)務(wù)“開放性開放性”2 2）必要的）必要的“業(yè)務(wù)管控業(yè)務(wù)管控”機制機制3 3）盡可能小的代價）盡可能小的代價網(wǎng)絡(luò)用戶需要什么？網(wǎng)絡(luò)用戶需要什么？ 創(chuàng)新業(yè)務(wù)創(chuàng)新業(yè)務(wù)+ +可信業(yè)務(wù)可信業(yè)務(wù)23IPIP通信信令的必要性和目

17、標(biāo)通信信令的必要性和目標(biāo)4 4）信令體系是）信令體系是IPIP通信業(yè)務(wù)通信業(yè)務(wù)“商業(yè)運營商業(yè)運營”的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)5 5）“商業(yè)運營商業(yè)運營”反過來可能反過來可能大大促進大大促進“業(yè)務(wù)創(chuàng)新業(yè)務(wù)創(chuàng)新” 通信改變生活通信改變生活- -網(wǎng)絡(luò)改變生活！網(wǎng)絡(luò)改變生活！ 網(wǎng)絡(luò)用戶需要什么？網(wǎng)絡(luò)用戶需要什么？ 創(chuàng)新業(yè)務(wù)創(chuàng)新業(yè)務(wù)+ +可信業(yè)務(wù)可信業(yè)務(wù)兩類不同的技術(shù)哲學(xué)兩類不同的技術(shù)哲學(xué)241.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)是典型的傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)是典型的“業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)” 一種業(yè)務(wù)、一個網(wǎng)絡(luò)（承載和業(yè)務(wù)緊耦合、縱向整合?。┮环N技術(shù)、一種應(yīng)用一種業(yè)務(wù)、一個網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)

18、為主體，數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)為補充 網(wǎng)絡(luò)針對業(yè)務(wù)而優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、建設(shè)、管理、用戶針對、多年來，努力發(fā)展融合網(wǎng)絡(luò)多年來，努力發(fā)展融合網(wǎng)絡(luò) 窄帶ISDN、寬帶ISDN251.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 通信技術(shù)轉(zhuǎn)型的動力通信技術(shù)轉(zhuǎn)型的動力 嶄新的通信需求，QQ和微信：p個性化通信個性化通信p多媒體通信多媒體通信p可管理的統(tǒng)一通信可管理的統(tǒng)一通信p低成本通信低成本通信p移動通信移動通信 微信微信+ +微博？微博？電信技術(shù)轉(zhuǎn)型的電信技術(shù)轉(zhuǎn)型的需求驅(qū)動需求驅(qū)動電信產(chǎn)業(yè)危機電信產(chǎn)業(yè)危機261.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 通信技術(shù)

19、轉(zhuǎn)型的動力通信技術(shù)轉(zhuǎn)型的動力 承載網(wǎng)的變化: 1 - N No.1：電話網(wǎng)絡(luò) No.2: Internet No.3: 有線電視網(wǎng)絡(luò) 核心網(wǎng)？傳輸中繼？接入網(wǎng)？ 承載網(wǎng)的變化提供了技術(shù)轉(zhuǎn)型的條件承載網(wǎng)的變化提供了技術(shù)轉(zhuǎn)型的條件271.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 電信技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向電信技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向 三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合 電信網(wǎng)電信網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)- -互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng) 廣播電視網(wǎng)絡(luò)廣播電視網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)演進趨勢：技術(shù)演進趨勢： 分組交換，區(qū)分服務(wù)/Qos保證的寬帶網(wǎng)絡(luò) 承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨同，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)？承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨同，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)？= =IMSIMS？ 281.1

20、IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 電信技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向電信技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向 - IP - IP通信技術(shù)通信技術(shù) （業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)）（業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)） - - 寬帶通信網(wǎng)絡(luò)（承載網(wǎng)絡(luò)）寬帶通信網(wǎng)絡(luò)（承載網(wǎng)絡(luò)） 技術(shù)體系和重點的演進：技術(shù)體系和重點的演進： 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò) 承載網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)絡(luò) 軟件軟件 硬件硬件 291.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 電信技術(shù)熱點電信技術(shù)熱點 終端：智能終端（終端：智能終端（ARMARM、Android/iOSAndroid/iOS） 承載網(wǎng)絡(luò)：承載網(wǎng)絡(luò)：4G/LTE4G/LTE 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（軟件定義網(wǎng)絡(luò)（

21、SDNSDN）技術(shù)）技術(shù) 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)： 微信、微信、QQQQ 基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的IMSIMS？ 電信運營商的未來：電信運營商的未來：僅僅是僅僅是“智能管道智能管道”？ 依然會是依然會是“通信業(yè)務(wù)通信業(yè)務(wù)”提供商嗎？提供商嗎？ 301.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 電信技術(shù)熱點電信技術(shù)熱點 311.1IP通信技術(shù)通信技術(shù)產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景3）需求推動和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向 技術(shù)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)變革技術(shù)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)變革 - - 語音業(yè)務(wù)的價值萎縮，語音業(yè)務(wù)的價值萎縮， 壟斷被打破，行業(yè)門檻降低壟斷被打破，行業(yè)門檻降低 - - 中國電信會成為中國電信會成為

22、ISPISP嗎？嗎？( (只作為承載網(wǎng)服務(wù)商？）只作為承載網(wǎng)服務(wù)商？） - - 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供商？業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供商？ 誰將是通信業(yè)務(wù)的誰將是通信業(yè)務(wù)的“淘寶商城淘寶商城”？ - - “IMSIMS”是電信運營商的是電信運營商的“救命稻草救命稻草” 32主要內(nèi)容主要內(nèi)容Chapter 1. Chapter 1. 緒論緒論 -IP -IP通信技術(shù)產(chǎn)生的背景通信技術(shù)產(chǎn)生的背景 - -IPIP通信的基本概念通信的基本概念Chapter 2. Chapter 2. IP通信信令體系 - - 會話初始協(xié)議（會話初始協(xié)議（SIPSIP）概述）概述331.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1）IPIP通信的

23、基本概念通信的基本概念2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介341.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1）IPIP通信的基本概念通信的基本概念 - -發(fā)展簡史發(fā)展簡史源于互聯(lián)網(wǎng)語音Internet1995年 VocalTec的開創(chuàng)性工作1996年 H.3231998年 H.323v2 IP電話部署1999年 SIP RFC25432002年 SIP RFC32612002年 3GPP/R5 IMS2007年 Common IMS網(wǎng)絡(luò)融合下漸進式發(fā)展,IP通信概念內(nèi)涵不斷發(fā)展。351.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1）IPIP通信的基本概念通信的基本概念信源信源- -（媒體編碼）（媒

24、體編碼）- - 分組交換分組交換 - - （媒體解碼）（媒體解碼）- -信宿信宿 基本內(nèi)涵：基本內(nèi)涵：業(yè)務(wù)管控-信令和媒體傳輸相分離，基于信令體系 實現(xiàn)業(yè)務(wù)管控可靠傳輸-分組傳輸、滿足QoE/QoS的傳輸體系信源編碼-面向可控和可靠通信的媒體編解碼面向可控和可靠通信的媒體編解碼 361.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1）IPIP通信的基本概念通信的基本概念 - - 新一代通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新一代通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) - - 基于基于IPIP分組交換的通信方法分組交換的通信方法 - - 數(shù)字通信媒體數(shù)字通信媒體 主要研究主要研究( ( 三大范疇三大范疇 ) )： - IP - IP通信通信信

25、令體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)信令體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)- -用于會話控制和業(yè)務(wù)管理用于會話控制和業(yè)務(wù)管理 - IP - IP通信通信媒體傳輸技術(shù)媒體傳輸技術(shù)- - 重點是重點是QoE/QosQoE/Qos保證的傳輸技術(shù)保證的傳輸技術(shù) - IP - IP通信通信信號處理技術(shù)信號處理技術(shù)- - 多媒體信源編碼多媒體信源編碼- -支持可信、支持可信、DRM DRM 371.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1）IPIP通信的基本概念通信的基本概念 - IP - IP通信技術(shù)體系基礎(chǔ)通信技術(shù)體系基礎(chǔ)l 標(biāo)準(zhǔn)化的信令體系和業(yè)務(wù)管控體系標(biāo)準(zhǔn)化的信令體系和業(yè)務(wù)管控體系 應(yīng)用層協(xié)議：應(yīng)用層協(xié)議： 會話控制：會話控制：SIP

26、SIP、H.323H.323、MGCP /AAAMGCP /AAA：DiameterDiameter 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：IMS IMS l 媒體傳輸技術(shù)媒體傳輸技術(shù)- - 重點是重點是QosQos保證的傳輸技術(shù)保證的傳輸技術(shù) 應(yīng)用層協(xié)議：應(yīng)用層協(xié)議：RTP,MPRTP,MSRPRTP,MPRTP,MSRP， HTTPHTTP 傳輸層協(xié)議：傳輸層協(xié)議：TCP/UDP TCP/UDP l 信號表示和處理技術(shù)信號表示和處理技術(shù)- - 多媒體信源編碼多媒體信源編碼 音視頻編解碼：音視頻編解碼：MPEGMPEG，G.729,Opus,H.264G.729,Opus,H.264 數(shù)據(jù)媒體：數(shù)據(jù)媒體：XM

27、L XML 富媒體富媒體/ /元數(shù)據(jù)等元數(shù)據(jù)等381.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1）IPIP通信的基本概念通信的基本概念 - IP - IP通信技術(shù)體系基礎(chǔ)通信技術(shù)體系基礎(chǔ) 繼承與發(fā)展繼承與發(fā)展l 充分借用充分借用InternetInternet技術(shù)成果技術(shù)成果l 信令體系的信令體系的“新標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn)” ” （如（如SIPSIP）l 業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系“新標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn)”（如（如IMSIMS體系結(jié)構(gòu)）體系結(jié)構(gòu)）l 傳輸協(xié)議擴展傳輸協(xié)議擴展, , （如（如SCTPSCTP，MPRTPMPRTP，MSRPMSRP）l 媒體編解碼媒體編解碼 計算復(fù)雜度、效率計算復(fù)雜度、效率、 支持支持

28、Qos/QoEQos/QoE評估（傳輸關(guān)聯(lián)）評估（傳輸關(guān)聯(lián)） 內(nèi)容版權(quán)保護（信令交互，有待發(fā)展）內(nèi)容版權(quán)保護（信令交互，有待發(fā)展） 39 1.2 IP通信的基本概念通信的基本概念I(lǐng)P通信通信核心信令：核心信令：應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議401.2 IP通信的基本概念通信的基本概念1 1） IP IP通信的基本概念通信的基本概念 - - 54321主機主機 A主機主機 BIP通信應(yīng)用進程通信應(yīng)用進程IP通信應(yīng)用進程通信應(yīng)用進程路由器路由器 路由器路由器 AP1LAN2WANAP2AP3AP4IP 層層LAN1AP1AP2AP4端口端口端口端口54321IP 協(xié)議的作用范圍協(xié)議的作用范圍AP3- -只是

29、協(xié)議嗎？只是協(xié)議嗎？ No!No!411.2 IP通信的基本概念通信的基本概念CS Domain-or-PSTN-or-Legacy-or-ExternalMultimediaIPNetworksSIPTCPUDPHTTPOthersAlternativeAccess NetworksApplicationsand ServicesSCPASSIPOperator 1MRF-CMGCFCxScGrMmMnGcMgBGCFMiGoGmSLFMRF-PMpISCSIPDiameterH248SIPH248COPSSIPDiameterMAPSIPMjISUPSGWMrCSCFMwBGCFMkOpe

30、rator 2SIPDxSIPShMAPMGWSGWSIPSIPCAPOSASiIM-SSFOSA-SCSDiameterCAPCSCFPDFHSSHLRPS DomainGGSNSGSNGnTCP/IP/UDP/RTP/UEUTRANMTTEUuIuRGERANDiameterGq421.2 IP通信的基本概念通信的基本概念 1 1）IPIP通信的基本概念通信的基本概念 l 標(biāo)準(zhǔn)會話信令和業(yè)務(wù)管理體系標(biāo)準(zhǔn)會話信令和業(yè)務(wù)管理體系l 媒體傳輸技術(shù)媒體傳輸技術(shù)l 信號表示和處理技術(shù)信號表示和處理技術(shù) （媒體編解碼）（媒體編解碼）431.2 IP通信的基本概念通信的基本概念2 2）常見術(shù)語簡介）常見

31、術(shù)語簡介 幾大技術(shù)陣營：幾大技術(shù)陣營： IETF IETF： SIP RTP.SIP RTP. ITU: ITU: H.323NGN, G.729, H.264.H.323NGN, G.729, H.264. 3GPP/TISPAN: 3GPP/TISPAN: IMS IMS /IPTV./IPTV. OMA: PGM OMA: PGM 等等 GSMA GSMA： RCS RCS （富媒體通信套件）（富媒體通信套件） l 信令體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)信令體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)l 媒體傳輸技術(shù)媒體傳輸技術(shù)l 信號技術(shù)（媒體編解碼）信號技術(shù)（媒體編解碼）442. IP2. IP通信若干基本概念通信若干基本概念2 2

32、）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介 四種主流的信令控制協(xié)議 H.323 （ITU, H.32x） SIP (IETF RFC2543/3261) H.248/Magaco (ITU) MGCP(IETF, RFC2705/3435)451.2 IP通信的基本概念通信的基本概念2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介 主要的媒體傳輸（控制）協(xié)議 RTP, RTCP, RTSP MSRP 新需求（EPG/Richmedia TV等） * over SCTP？ MPRTP461.2 IP通信的基本概念通信的基本概念2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介 .幾種主要的媒體編碼/解碼(Codec)標(biāo)準(zhǔn)：音頻G.711

33、a/u, GSM, iLBC, Speex， AMRG,729 a/ab, G.723, G.726, G.722AC3，AAC Opus 視頻H.264, MPEG2/4, H.263, H.263+ H.265H.261,.AVS數(shù)據(jù)XMLEXML-MIME , 【空白很多！】(需求：白板/協(xié)同, 數(shù)據(jù)會議投票、文檔共享等)471.2 IP通信的基本概念通信的基本概念 2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介RTCPRTPIPMGCP呼叫控制和信令呼叫控制和信令信令和網(wǎng)關(guān)控制信令和網(wǎng)關(guān)控制媒體媒體H.225Q.931TCPRASUDPSIPH.245Audio/VideoRTSP481.2 IP

34、通信的基本概念通信的基本概念2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介SIP(Session Initiation Protocol)IMS(IP Multimedia Subsystem)NGN QQ與IP通信491.2 IP通信的基本概念通信的基本概念 2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介 IMS(IP Multimedia Subsystem)源于3GPP（R5開始引入“IMS”）.FMC解決方案以SIP協(xié)議為核心電信IP通信體系結(jié)構(gòu)當(dāng)前電信技術(shù)轉(zhuǎn)型最重要的概念 501.2 IP通信的基本概念通信的基本概念 2 2）常見術(shù)語簡介）常見術(shù)語簡介IMS(IP Multimedia Subsystem)

35、511.2 IP通信的基本概念通信的基本概念I(lǐng)MSIMSIMS(IP Multimedia Subsystem)CS Domain-or-PSTN-or-Legacy-or-ExternalMultimediaIPNetworksSIPTCPUDPHTTPOthersAlternativeAccess NetworksApplicationsand ServicesSCPASSIPOperator 1MRF-CMGCFCxScGrMmMnGcMgBGCFMiGoGmSLFMRF-PMpISCSIPDiameterH248SIPH248COPSSIPDiameterMAPSIPMjISUPSGW

36、MrCSCFMwBGCFMkOperator 2SIPDxSIPShMAPMGWSGWSIPSIPCAPOSASiIM-SSFOSA-SCSDiameterCAPCSCFPDFHSSHLRPS DomainGGSNSGSNGnTCP/IP/UDP/RTP/UEUTRANMTTEUuIuRGERANDiameterGq521.2 IP通信的基本概念通信的基本概念I(lǐng)MSIMS GGSNSGSNHome1Visited1P-CSCFAHome2S-CSCFBGGSNSGSNVisited2P-CSCFBI-CSCFB“PDF”ASS-CSCFAASHSSHSSPDFPDFService provid

37、er 23rd PartyApplicationService Provider 13rd PartyApplicationTelefonica.esOrange.frTeleRing.atTIM.itI-CSCFADNSDNSDNSINVITES-CSCF triggers application for outgoing sessionS-CSCF triggers application for incoming sessionINVITEI-CSCF queries HSS for S-CSCF of user INVITEINVITESignalling PDPSignalling

38、PDPINVITEINVITE信令通道打通信令通道打通IP Backbone 會話信令路由會話信令路由: UE A - P-CSCF-A - S-CSCF-A -I-CSCF-B -S-CSCF-B -P-CSCF-B-UE BUE AUE B531.2 IP通信的基本概念通信的基本概念I(lǐng)MSIMS NGN匯接網(wǎng)匯接網(wǎng)H/LSTPH/LSTPSCPGGSNSGSNP-CSCFMGCFIM-MGWS-CSCF I-CSCFBGCFWLAN/LAN/WiMAXSBCHSSMMSCSIP ASUSSD/SMSWAPGWIMSIMS核心網(wǎng)核心網(wǎng)IMSIMS業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)3G PS3G PS域作為域作

39、為IMSIMS的無線接入承載的無線接入承載網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò). .IMSIMS獨立于獨立于CSCS域及域及PSPS域域而引入而引入, ,提供增強的提供增強的IPIP多媒體業(yè)務(wù)多媒體業(yè)務(wù)利用利用IMSIMS的接入無關(guān)的接入無關(guān)性性, ,增加增加WLAN/LAN/WIMAXWLAN/LAN/WIMAX等其它承載網(wǎng)絡(luò)等其它承載網(wǎng)絡(luò)541.2 IP通信的基本概念通信的基本概念I(lǐng)MSIMSIMS(IP Multimedia Subsystem) 552. IP2. IP通信若干基本概念通信若干基本概念NGNITU & ETSI 是基于分組的網(wǎng)絡(luò)可提供多種電信業(yè)務(wù)可使用多種具有QoS能力的寬帶傳送技術(shù)業(yè)務(wù)功能與底層傳送技術(shù)相獨立支持用戶不受限制接入不同業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)對用戶提供普遍而一致的業(yè)務(wù)支持泛移動性561.2 IP通信的基本概念通信的基本概念 QQ、微信與IP通信QQ是專有協(xié)議的IP通信應(yīng)用SIP/IMS 、QQ 和微信誰會勝利？ SIP/IMS and 泛在網(wǎng)絡(luò)（Ubiquitous Network）571.2 IP通信的基本概念通信的基本概念 l 信令體系和業(yè)務(wù)管控體系信令體系和業(yè)務(wù)管控體系 SIP/IMS SIP/IMS、可信通信、內(nèi)容管理、可信通信、內(nèi)容管理l 媒體傳輸技術(shù)（控制