自适应语音编码策略在下一代网络中的应用研究

摘要

随着分组网络的发展，电信运营商面临越来越激烈的竞争。为了提高竞争力，他们不但要优化现有的语音网络，而且还要在数据网络上承载更多的业务。为了解决这一问题，基于软交换体系的下一代网络(NGN：NextGenerationNetwork)应运而生。随着NGN各种协议的完善以及NGN的部署，NGN的发展成为了必然趋势。然而，目前NGN还有很多问题没有得到解决，如安全性与服务质量(QoS：QualityofService)等。 本文顺应了NGN的发展趋势，以NGN网络和软交换为线索，对NGN和其服务质量进行了论述。首先从下一代网络的原理构架和其核心部件——软交换分析入手，主要研究了NGN的框架和分层结构以及软交换的语音编码、语音处理技术和软交换中的一些主要媒体网关控制协议。详细论述了这种网络构架下的通话质量问题及产生问题的原因，得到了通话质量和NGN网络性能参数的对应关系，发现了承载网带宽不足是通话服务质量差的根本原因。提出了一种提高QoS的自适应语音编码的策略，并通过应用软件再根据网络的实时状况来选择不同的语音编码的方式提高网络的QoS。最后在软交换的控制下，通过媒体网关控制协议H.248/MeGaCo控制媒体网关来实现。实验表明，该策略能在一定程度上提高网络的服务质量。 提高NGN的服务质量势在必行。从应用层通过修改语音编码的方式来提高服务质量，虽然不能彻底解决服务质量问题，但它可以作为其它策略的辅助方式。这种算法对带宽不足的网络有其优越性，对降低路由器的负荷也有一定的帮助，尤其对带宽永远有限的无线通信，该自适应算法的优越性尤其明显。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1课题背景及研究的目的与意义

1.1.1课题背景

1.1.2研究的目的与意义

1.2下一代网络的研究和应用现状

1.2.1国外研究应用现状

1.2.2国内研究应用现状

1.3 IP QoS的研究现状

1.3.1国外IP QoS的研究现状

1.3.2国内IP QoS的研究现状

1.3.3 IP QoS发展趋势

1.4本文的研究内容和创新点

第2章下一代网络的体系框架

2.1引言

2.2下一代网络的体系框架

2.2.1下一代网络系统结构

2.2.2软交换的对外接口

2.2.3媒体网关的分离结构

2.3媒体网关控制协议

2.4小结

第3章下一代网络中的语音处理技术

3.1引言

3.2压缩技术

3.2.1语音数据压缩

3.2.2协议头压缩

3.3 QoS技术

3.3.1影响QoS的因素

3.3.2解决QoS的方案

3.4小结

第4章实时传输协议和媒体网关控制协议

4.1引言

4.2实时传输协议

4.2.1 RTP分组格式及功能

4.2.2 RTCP分组格式及功能

4.3 H.248协议

4.3.1 H.248的模型

4.3.2 H.248功能分析

4.4小结

第5章自适应语音编码的实现

5.1引言

5.2自适应语音编码系统的原理和实现流程

5.2.1自适应语音编码的原理

5.2.2自适应语音编码系统的实现流程

5.3 RTP协议栈的设计和实现

5.3.1模块定义

5.3.2接口设计

5.3.3数据结构设计

5.3.4流程设计

5.4通过RTCP包计算网络性能参数

5.5自适应编码算法

5.6控制实现与系统测试

5.6.1 H.248控制的实现

5.6.2算法测试

5.7 小结

结论

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)