Преобразование сигнальной информации.

Шлюз производит также преобразование сигнальной информации. С одной стороны, шлюз должен поддерживать обмен сигнальными сообщениями c оборудованием сети TDM:

• с оборудованием абонентского доступа при сигнализации по двухпроводным аналоговым абонентским линиям, DTMF, по цифровым абонентским линиям (EDSS1) и др;

• с коммутационным оборудованием при сигнализации по протоколам ОКС№7, 2ВСК, АОН, "импульсный челнок".

С другой стороны, с оборудованием сети коммутации пакетов с применением сигнализации H.323, SIP, UDP/TCP/IP.

К функциям шлюза относится также генерация и распознавание сигналов DTMF на стороне сети TDM и передача сигналов DTMF по IP-сети.

В шлюзе должна быть реализована еще одна функция - преобразование номера телефонной сети (МСЭ-Т Е.164) в адрес IP-сети и наоборот.

При взаимодействии с сетью ОКС№7 шлюз должен иметь код пункта сигнализации SPC и адрес IP.

Рисунок 3‑28

3.2.Качество речи при передаче по ip

3.2.1.Задержки

Качество речи при передаче по IP-сети определяется наличием задержки пакета. Задержка в IP-сети состоит из двух частей:

• задержка, возникающая при кодировании, пакетизации, постановке в очередь и передаче пакетов, а также при буферизации, депакетизации, декодировании пользовательского сигнала в терминальном оборудовании или в шлюзе;

• задержка, вносимая сетью, которая зависит от количества транзитных маршрутов, времени обработки пакета в маршрутизаторе, пропускной способности сети.

Максимальная допустимая задержка при передаче речи не должна превышать 150 мс. Суммарная задержка сети доступа составляет порядка 60 мс, по этой причине сетевая задержка не должна превышать 90 мс.

Рисунок 3‑29

3.2.2.Джиттер

Джиттер - изменение задержки между двумя последовательными пакетами. Наличие джиттера воспринимается слушателем как треск и щелчки.

При маршрутизации по IP-сети пакеты могут прибывать в пункт назначения через разные промежутки времени. Это может быть вызвано различными факторами, например:

• протокол IP, используемый для транспортировки пакетов через сеть, не имеет механизма установления соединения, по этой причине пакеты одного сеанса связи могут передаваться по разным маршрутам;

• время нахождения пакета в узле маршрутизации зависит от параметров нагрузки сети.

Джиттер-буфер, находящийся в терминале пользователя или шлюзе, предназначен компенсировать влияние джиттера. Он накапливает определенное количество пакетов, восстанавливает их очередность и выравнивает промежутки времени между пакетами RTP.

Рисунок 3‑30

3.2.3.Кодеки

Высокое качество передачи речи при использовании кодеков G.711 достигнуто за счет явно избыточной скорости передачи информации, о чем уже говорилось ранее.

Чтобы уменьшить избыточность, необходимо использовать более сложные алгоритмы, позволяющие кодировать не форму сигнала, а например, разность между входным сигналом и предсказанной величиной, вычисленной на основе значений предыдущих отсчетов сигнала. Такой подход называется дифференциальным кодированием или линейным предсказанием. Наиболее совершенным алгоритмом, использующим указанные принципы, является алгоритм адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, описанный в рекомендации МСЭ-Т G. 726, и обеспечивающий скорости передачи 40, 32, 24, 16 кбит/с. Качество речи при скорости 32 кбит/с такое же, как при использовании кодека G. 711. Скорость передачи, которую обеспечивают имеющиеся сегодня узкополосные кодеки, лежит в пределах 1.2-64 кбит/с.

Кодеки характеризуются следующими параметрами:

• Полосой пропускания цифрового канала, то есть максимальной скоростью передачи информации по данному каналу в битах. Для эффективного использования пропускной способности сети NGN необходимо уменьшать полосу пропускания одного разговорного канала. При уменьшении скорости передачи информации (полосы пропускания) уменьшается и качество воспроизводимого в аналоговой форме сигнала.

• Наличие технологии сокращения информации, передаваемой в периоды молчания (VAD), и функции генерации комфортного шума (CNG). Участник диалога говорит в среднем 35% времени. Если применить технологии, уменьшающие объем информации, передаваемой в периоды молчания, то можно значительно сузить необходимую полосу пропускания. В двустороннем разговоре такие меры позволяют достичь сокращения объема передаваемой информации до 50%. При этом, когда абонент молчит, информация не передается и, чтобы слушающий абонент не слышал "гробовую тишину", декодер генерирует комфортный шум с уровнем, отмеченным в период речевой активности.

• Размер кадра - это минимальная, теоретически определенная методом кодирования, задержка передачи информации. Кодеки с большей длиной кадра более эффективны, так как чем дольше наблюдается речевой сигнал, тем лучше он может быть смоделирован. В одном пакете обычно передается несколько кадров, в большинстве случаев до 60 мс речевой информации.

• Чувствительность к потере кадров. Потеря пакетов, а следовательно и кадров, является неотъемлемой частью сети NGN. Существуют кодеки, минимизирующие за счет введения избыточной информации чувствительность к потере кадров при данном числе потерянных пакетов.