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1、VoIP网络中QoS优化研究VolPCHlNANEWTELEC0MMUNICATIl3NS(TechnicafEditiOnJ赵强(中国联通北京分公司数据固定业务部北京100038)1引言VolP是指利用IP网络传送语音数据.IP网络是一种分组交换网络,相比于采用传统电路交换的PSTN语音业务,VolP业务因具有信道容量大,资源利用率高,资费低廉等特点,近些年取得了极大的发展.QoS是指为保证所提供业务的质量达到相应的标准而采取的一系列措施的总称.VolP是实时性业务,对QoS有较高要求,IP网络本身只提供尽力而为(
2、besteffort)的服务,不支持服务质量保障,因此必须采取相关措施.VolP对QoS的要求主要包括时延,抖动和丢包率,语音数据在端到端(endtoend)传送过程中,有多项网络因素可以影响上述参数,故VolP的QoS必须从端到端的角度类不同的用户,软交换设备都有其相应的接口.随着用户类别的增多,软交换内部协议的转换,将是各设备厂商需要不断深人研究的地方.同时,不同厂商之间设备的互通也是需要考虑的问题.随着软交换技术的飞速发展,标准协议会越来越规范,相信互通将不再会是什么难题.参考文献[1]RFC3261,SIP:
3、Sessioninitiationprotocol【2】RFC3398,SIP～T:Integratedservicesdigitalnetwork(ISDN)userpart(ISUP)tosessioninitiationprotocol(SIP)mapping[3]RFC3302,MIMEmediatypesforISUPandQSIGobjects[4]赵慧玲,叶华等.以软交换为核心的下一代网络技术.北京:人民邮电出版社,2002[5]徐培文,谢水珍,杨从保.软交换与SIP实用技术.北京:机械工业出版社,20
4、07中国新通信l技术版12007.102526CHlNANEWTELECOMMUNlCATloNS(TechnicaIEditIOn考虑,不能孤立的考虑单个设备或网络.2呼叫准入控制首先在网络接人端引入呼叫准人控制(callad—missioncontro1)功能.呼叫准人控制功能是在接人服务器(H.323中是网守,SIP中是SIP服务器)增加QoS管理模块,收到终端(H.323中是网关,SIP中是SIP代理服务器)发起的呼叫请求后,接人服务器QoS管理模块根据实时网络性能,按照预先定义的规则判定是否允许终端建立呼叫
5、过程.网络发生拥塞时,传输的数据包会出现高延迟,高丢包,QoS急剧下降的现象.此时如仍有大量的数据包进入网络,会加剧网络拥塞程度,延缓拥塞恢复时间.引入呼叫准人机制,可减少拥塞发生次数,降低拥塞程度,加快拥塞恢复时间Ⅲ.接人服务器收到终端发起的申请建立连接消息,启动QoS管理功能.首先根据呼叫终端和被叫终端的IP地址获得网络通信路由,利用带宽和时延等测试模块获取实时网络性能参数.根据此次通信要求的基本QoS指标,设定可用网络的QoS阈值,与测得的实时网络参数比较,若能满足要求,接人服务器发准许消息,开始建立连接.若不
6、能,返回失败消息,拒绝建立连接.同时将所测网络参数发给终端,让终端知晓目前网络性能,使其在一定时间段内,不发起呼叫请求,减少拥塞程度.QoS管理模块很容易扩展成为资源预留模型,可在网络资源紧张时,根据用户级别预先为用户分配网络资源服务,提供差别服务.QoS管理模块还可有更丰富的应用形式.如只在话务高峰期或指定时间段启用,避免闲时不必要的网络开销,或只对特定的终端应用,对于服务质量要求较高的终端,采用QoS管理模块提供较高的QoS管理,对于QoS要求较低的用户或终端,不采用呼叫准人控制,以此提供差别服务.语音压缩编码的
7、选择也可和QoS管理模块相结合,根据实时网络状态,让终端动态选择适合的语音压缩算法,此点在下面有详细论述.3语音编码的选择和优化随着语音压缩技术的不断发展,出现了多种语音压缩编码.VoIP中选择语音压缩编码标准有两个依据.一是在一定的网络条件下保证一定的语音质量.二是在保证语音质量的前提下尽量选择编码率低,时延小,开销低的语音编码.现有主流语音编码标准有G.711,G.729,G.723,GSM一6.10等,分别采用了不同算法圜.不同的算法原理既决定了它们的编码速率,又决定了不同的传输时延和算法开销.在VoIP系统中
8、,传输层协议RTP,UDP,与IP协议及语音编码算法一起成为一个完整的语音协议.在20ms的语音封包长度中,包头可以占40字节,实际语音只有20字节,在IPv4里,IP包头占2O字节,UDP包头占8字节,RTP包头占12字节,共占40字节.此外,以太网还要占l4字节.以每秒20ms的负荷和G.729编码为例,实际要传输的字节数为20+l2+8+
