基于SIP協(xié)議的VoIP系統(tǒng)的QoS機(jī)制的研究

摘 要:IP電話是一種數(shù)字電話，是技術(shù)創(chuàng)新的一種通信服務(wù)業(yè)務(wù)，它把語(yǔ)音、壓縮編碼、打包分組、分配路由、存儲(chǔ)交換、解包解壓等各種交換處理組合在IP網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信。因特網(wǎng)語(yǔ)音通信是VoIP技術(shù)的一個(gè)最典型的，也是最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。介紹了VoIP的通信原理、關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)通信中的SIP協(xié)議，分析了影響VoIP的QoS的主要原因，闡述了時(shí)延、抖動(dòng)、丟包和回聲等影響QoS的機(jī)理和解決方案。

關(guān)鍵詞:VoIP; SIP; QoS; 延時(shí); 抖動(dòng); 丟包

中圖分類號(hào):TN919.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2010)09-0058-05

Research of QoS Mechanism for VoIP System Based on SIP Protocol

XU Shan-feng

(China Academy of Electronics and Information Technology， Beijing 100041，China)

Abstract:IP telephone is a kind of digital telephone， and is an innovative type of communication service. It combines a variety of switching processes into the IP network or Internet for realizing speech sound communication， such as speech sound， compressed encoding， packaging and packeting， distribution routing， storage and switching， depackaging and decompression. The Internet speech sound communication is a most typical and promising application field of the VoIP technology. The communication theory and the key technology of VoIP are introduced， an important SIP protocol in the system communication is introduced. The reasons influencing QoS of VoIP are presented. Some technological problems such as delay， jitter， lost packet and echo are analyzed， and the existing solutions of these problems are given.

Keywords: VoIP; SIP; QoS; delay; jitter; lost packet

0 引 言

VoIP是一種數(shù)字電話，是技術(shù)創(chuàng)新的一種通信服務(wù)業(yè)務(wù)。VoIP相對(duì)于傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)最大的優(yōu)勢(shì)是能廣泛地采用Internet和全球IP互連的環(huán)境，提供比傳統(tǒng)業(yè)務(wù)更多、更好的服務(wù)，并同時(shí)極大地降低服務(wù)成本。但是傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)主要是用來傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用的是盡力而為的、無連接的技術(shù)，因此沒有服務(wù)質(zhì)量保證，存在分組丟失、失序到達(dá)和時(shí)延抖動(dòng)等情況。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)此要求不高，但話音屬于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，對(duì)時(shí)序、時(shí)延等有嚴(yán)格的要求。因而，如何能在實(shí)時(shí)語(yǔ)音的傳輸中保障良好的QoS是VoIP技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵[1]。

1 VoIP基本原理

IP語(yǔ)音技術(shù)，是建立在IP技術(shù)上的分組化、數(shù)字化的傳輸技術(shù)，它以分組的形式傳輸語(yǔ)音數(shù)據(jù)。其基本原理是:模擬語(yǔ)音信號(hào)首先經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，通過IP語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理，然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按IP等相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮辗剑诮邮辗桨堰@些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解碼解壓處理后，恢復(fù)成原來的語(yǔ)音信號(hào)，從而達(dá)到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語(yǔ)音的目的。其基本傳送過程如圖1所示[2]。

圖1 VoIP基本傳送過程

2 VoIP面臨的問題

2.1 語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

語(yǔ)音質(zhì)量的測(cè)量方式是憑主觀感知的，采用MOS(平均主觀評(píng)分)方法評(píng)價(jià)語(yǔ)音質(zhì)量，評(píng)測(cè)方法在ITU-TP.800中定義，如表1所示。

表1 MOS值的定義

級(jí)別MOS值用戶滿意度

優(yōu)4.0～5.0很好、聽得清楚、延遲很小、交流通暢。

良3.5～4.0稍差、聽得清楚、延遲小、交流欠缺通暢、有點(diǎn)雜音。

中3.0～3.5還可以、聽不太清、有一定延遲、可以交流。

差1.5～3.0勉強(qiáng)、聽不太清、延遲較大、交流重復(fù)多次。

劣0～1.5極差、聽不懂、延遲大、交流不通暢。

2.2 帶寬

帶寬是指在網(wǎng)上傳輸任何業(yè)務(wù)信息時(shí)每秒所能傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)。一般認(rèn)為，帶寬越大越有利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，但任何傳輸介質(zhì)的帶寬都是有限的[3]。

2.3 時(shí)延

時(shí)延是接收到的數(shù)據(jù)包與發(fā)送數(shù)據(jù)包的時(shí)間差。時(shí)延又分為算法時(shí)延、處理時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和抖動(dòng)緩沖時(shí)延。

2.4 丟包

丟包率定義為在網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包時(shí)丟棄數(shù)據(jù)包的最高比率。丟包率應(yīng)小于5%，當(dāng)丟包率超過10%時(shí)將極大影響服務(wù)質(zhì)量。

丟包的原因:線路誤碼或網(wǎng)絡(luò)路由故障;傳輸時(shí)延過長(zhǎng)或網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致分組被丟棄。

2.5 抖動(dòng)

抖動(dòng)也叫時(shí)延變化，是指由于各種延時(shí)的變化導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組到達(dá)速率的變化。如果網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)比較嚴(yán)重，那么有的話音包會(huì)因遲到而被丟棄，會(huì)產(chǎn)生話音的斷續(xù)及部分失真，嚴(yán)重影響音質(zhì)。延遲的變化應(yīng)該在 10%以內(nèi)為好。

抖動(dòng)原因:排隊(duì)時(shí)延;可變的分組大小;中間鏈路和路由器上的相對(duì)負(fù)載。

2.6 包亂序

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較差的時(shí)候，語(yǔ)音包在傳輸過程中很容易出現(xiàn)亂序現(xiàn)象，從而影響接收端播放。但是根據(jù)每個(gè)語(yǔ)音包的時(shí)間戳(Time Stamp)，可以方便地判斷出語(yǔ)音包的發(fā)送順序，通常采用的解決方法同樣是在接收端使用抖動(dòng)緩存，對(duì)失序包進(jìn)行調(diào)整，從而重現(xiàn)發(fā)端的順序。

2.7 回聲

電學(xué)回聲:在傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)中，存在2-4線的轉(zhuǎn)換。在電話語(yǔ)音的傳輸過程中，完成2-4轉(zhuǎn)換的混合器因阻抗不匹配，造成混合器的語(yǔ)音“泄露”。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)超過25 ms電學(xué)回聲對(duì)說話的人就有影響了。

聲學(xué)回聲:揚(yáng)聲器播放出來的聲音被麥克風(fēng)拾取后發(fā)回遠(yuǎn)端，這就使得遠(yuǎn)端通話者聽到回聲。聲學(xué)回聲又分為直接回聲和間接回聲。

3 VoIP的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 信令技術(shù)

3.1.1 SIP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

SIP(Session Initiation Protocol，會(huì)話初始協(xié)議)是文本格式的客戶-服務(wù)器協(xié)議:客戶機(jī)發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng)。SIP不是一個(gè)垂直集成的通信系統(tǒng)，不能獨(dú)立提供業(yè)務(wù)，必須與其他協(xié)議共同使用來建立一個(gè)完整的多媒體體系結(jié)構(gòu)。SIP協(xié)議棧如圖2所示[4]。

圖2 SIP協(xié)議棧

3.1.2 SIP系統(tǒng)組成

按邏輯功能區(qū)分，SIP系統(tǒng)由4種元素組成:用戶代理、代理服務(wù)器、重定向服務(wù)器以及注冊(cè)服務(wù)器。以上幾種服務(wù)器可共存于一個(gè)設(shè)備，也可以分布在不同的物理實(shí)體中。

3.2 語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)

語(yǔ)音編碼主要有比特率、質(zhì)量、延遲和復(fù)雜度四種屬性。好的編碼方案，不是追求盡可能低的編碼比特率，而是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求對(duì)各種屬性進(jìn)行折衷，因?yàn)樗鼈冎g往往是有矛盾的[5]。

(1) 脈沖編碼調(diào)制(PCM)

脈沖編碼調(diào)制是最早的數(shù)字語(yǔ)音技術(shù)，不包含任何壓縮算法，屬于波形編碼器，又稱為G.711。采用8 kHz采樣，量化位數(shù)為8 b，比特率為64 Kb/s，幀長(zhǎng)度為125 μs。

(2)自適應(yīng)脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)

自適應(yīng)脈沖編碼調(diào)制屬于波形編碼器，又稱G.726，把64 Kb/s非線性PCM信號(hào)轉(zhuǎn)換為40 Kb/s， 32 Kb/s， 24 Kb/s， 16 Kb/s的自適應(yīng)脈沖編碼調(diào)制ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)編碼器。ADPCM并不像PCM編碼那樣直接量化語(yǔ)音信號(hào)，而是量化語(yǔ)音信號(hào)和預(yù)測(cè)信號(hào)間的差分信號(hào)。

(3) 低延時(shí)代碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)器(LD-CELP)

低延時(shí)代碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)器，又稱G.728。它監(jiān)聽16 b的線性PCM數(shù)據(jù)流，并從每5個(gè)PCM采樣產(chǎn)生一個(gè)10 b的代碼簿指針。LD-CELP每625 μs產(chǎn)生10 b數(shù)據(jù)(5個(gè)PCM采樣)，它以16 Kb/s的速率發(fā)送。

(4) 共扼結(jié)構(gòu)代數(shù)碼激線性預(yù)測(cè)(CS-ACELP)

共扼結(jié)構(gòu)代數(shù)碼激線性預(yù)測(cè)技術(shù)，也稱為G.729，是ITU-T 8 Kb/s語(yǔ)音編碼的標(biāo)準(zhǔn)。其帶寬效率為PCM的8倍，合成的話音質(zhì)量很好。G.729原來是8 Kb/s的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在工作范圍擴(kuò)展至6.4～11.8 Kb/s。G.729a是CS-ACELP算法的一個(gè)簡(jiǎn)化版本，復(fù)雜度較G.729有較大幅度的降低。

(5)多脈沖最大似然量化技術(shù)(MP-MLQ)

多脈沖最大似然量化技術(shù)，也稱G.723與G.723.1，是一種用于多媒體通信、編碼速率為5.3 Kb/s和6.3 Kb/s的雙碼率編碼方案。G.723標(biāo)準(zhǔn)是制定的多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)組成部分，可以應(yīng)用于IP電話等系統(tǒng)中。

其中，6.3 Kb/s碼率編碼器采用多脈沖最大似然量化技術(shù)(MP-MLQ)，5.3 Kb/s碼率編碼器采用代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)技術(shù)(ACELP)。

(6) 語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)比較

語(yǔ)音編碼技術(shù)比較如表2所示。

4 VoIP的QoS保障技術(shù)

4.1 靜音檢測(cè)技術(shù)

靜音檢測(cè)又稱語(yǔ)音活動(dòng)性檢測(cè)(Voice Activity Detection，VAD)，它是數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)用的一種靜音壓縮技術(shù)。大多數(shù)會(huì)話中一方說話和聽對(duì)方說話的時(shí)間約各占一半，而且說話時(shí)還有停頓間隙，因此話音活動(dòng)度只占40%左右，而約60%的時(shí)間是安靜的。由于分組交換中的傳輸通道是統(tǒng)計(jì)復(fù)用的，因此，在靜音時(shí)間段里可以不發(fā)送話音分組，從而進(jìn)一步降低話音比特率[6]。

靜音檢測(cè)通過監(jiān)視語(yǔ)音信號(hào)的功率和功率的變化，到達(dá)語(yǔ)音信號(hào)的頻率和該頻率的變化來判斷語(yǔ)音信號(hào)能量，當(dāng)?shù)陀谝欢ㄩT限值就認(rèn)為是靜默狀態(tài)。在檢測(cè)到講話已經(jīng)停止后，在離開分組處理之前，靜音檢測(cè)大約等待200 ms，這有助于防止靜音檢測(cè)切去講話的尾部部分，或者講話模式中的小停頓。類似地，語(yǔ)音編碼器引入5 ms的時(shí)延，在檢測(cè)到講話的情況下“保持”語(yǔ)音信息，這意味著在靜音檢測(cè)確定語(yǔ)音信號(hào)再次出現(xiàn)時(shí)，前面的5 ms語(yǔ)音隨當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)一起發(fā)送。這個(gè)時(shí)延減少了前端剪切(切除了講話的開始部分)，但不能消除它。

另外，實(shí)際的應(yīng)用中如果在無聲期不發(fā)任何分組，收聽者可能會(huì)感到不自然，因而在靜音壓縮算法中加入適度噪音的生成，可以給通話雙方提供一種自然的通話效果。

4.2 抖動(dòng)緩沖技術(shù)

為減小網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)對(duì)話音質(zhì)量帶來的影響，在對(duì)語(yǔ)音的處理中采用了抖動(dòng)緩沖技術(shù)，即在接收方設(shè)定一個(gè)緩沖池，語(yǔ)音分組到達(dá)時(shí)首先進(jìn)入緩沖池暫存，系統(tǒng)以穩(wěn)定平滑的速率將分組從緩沖池取出、解壓、播放給受話者。

目前的緩沖算法研究基本上可以分為兩大類[7]:

(1) 固定緩沖算法

固定緩沖算法在一個(gè)語(yǔ)音會(huì)話持續(xù)期間為每個(gè)語(yǔ)音包都設(shè)定了固定的緩沖時(shí)間，并不會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的變化而進(jìn)行緩沖時(shí)間調(diào)整，如果在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)上其對(duì)應(yīng)語(yǔ)音包因時(shí)延抖動(dòng)沒有到達(dá)，則會(huì)被丟棄。

(2) 自適應(yīng)抖動(dòng)緩沖算法

根據(jù)接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包或RTCP提供的參考數(shù)據(jù)來衡量網(wǎng)絡(luò)狀況，在每一個(gè)話音突起的開始調(diào)整延時(shí)播放時(shí)間。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況好、抖動(dòng)較小時(shí)，減小緩沖時(shí)間，以減少總體延時(shí)。反之則增加緩沖時(shí)間，以延時(shí)增加的代價(jià)來取得更好的抑制抖動(dòng)的能力。該算法的優(yōu)點(diǎn)是:具有較好的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)性，會(huì)獲得較好的延時(shí)和丟包平衡。

4.3 丟包補(bǔ)償技術(shù)

(1) 前向糾錯(cuò)

前向糾錯(cuò)就是在原來的已經(jīng)數(shù)字化的話音塊上增加一些冗余信息，所付出的代價(jià)是增大了網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)率。利用這些冗余信息，就可在還原時(shí)將丟失的話音塊近似地或精確地重新構(gòu)造出來。這里的“塊”表示應(yīng)用層的傳輸單位，而“分組”是網(wǎng)絡(luò)層的傳輸單位。

(2) 交織

當(dāng)語(yǔ)音信號(hào)發(fā)生大段的突發(fā)丟失，各種差錯(cuò)掩蓋方法的效果就會(huì)大大降低，許多方法甚至無法工作，而突發(fā)的連續(xù)丟包是在Internet上遇到的典型現(xiàn)象，為了最大限度地發(fā)揮丟包恢復(fù)技術(shù)的作用，可以采用交織技術(shù)打亂數(shù)據(jù)的發(fā)送順序，把大段的突發(fā)連續(xù)語(yǔ)音丟失轉(zhuǎn)化為隨機(jī)的小段丟失，交織可在對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行分組之前實(shí)施，也可在分組之后進(jìn)行。這種方式與具體的語(yǔ)音編碼方式無關(guān)，也與分組的編碼方式無關(guān)，主要是對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)重新組織，但采用交織方法會(huì)給系統(tǒng)帶來很大的時(shí)延，這是它的主要缺點(diǎn)。

4.4 回聲消除技術(shù)

(1) 周圍環(huán)境的處理[8]

聲學(xué)回聲最簡(jiǎn)單的控制方法是改善揚(yáng)聲器周圍環(huán)境，盡量減少揚(yáng)聲器播放聲音的反射。改善環(huán)境可有效地抑制間接聲學(xué)回聲，但對(duì)直接聲學(xué)回聲卻無能為力。

(2) 回聲抑制器

回聲抑制是使用較早的一種回聲控制方法。通過簡(jiǎn)單的比較判決器，將己解碼的準(zhǔn)備由揚(yáng)聲器播放的聲音與當(dāng)前話筒拾取的聲音電平進(jìn)行比較，如果前者高于某個(gè)閾值，就允許傳至揚(yáng)聲器，同時(shí)關(guān)閉話筒;如果話筒拾取的聲音電平高于某個(gè)閾值，則揚(yáng)聲器被禁止，以達(dá)到消除回聲的目的。

(3) 回聲消除器

回聲消除器基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

圖3 回聲消除器基本結(jié)構(gòu)示意圖

圖3描述了聲學(xué)回聲消除器的基本結(jié)構(gòu)，其中:u(k)代表遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào);x(k)代表近端信號(hào);u(k)經(jīng)過揚(yáng)聲器、回聲通道(傳遞函數(shù)為h(n))后被麥克風(fēng)所拾取到的回聲信號(hào)r(k);u(k)經(jīng)過自適應(yīng)濾波器后得到的估計(jì)信號(hào)y(k);e(k)是經(jīng)過回聲消除后的殘差信號(hào)，理論上講e(k)應(yīng)該為零，代表無回聲情況，但是實(shí)際上這種情況是不可能的，因此，需要根據(jù)殘差信號(hào)e(k)和遠(yuǎn)端信號(hào)u(k)的相關(guān)差異來更新自適應(yīng)FIR濾波器的系數(shù)，使得殘差信號(hào)越來越小，進(jìn)而逼近零。回聲消除器正是通過不斷修改自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，使自適應(yīng)濾波器的網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)h(n)和回聲通道的h(n)越來越相近，使得殘差信號(hào)e(k)越來越小。

4.5 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

IP電話中的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)主要是TCP和UDP[9]。

TCP是在IP協(xié)議軟件提供的服務(wù)的基礎(chǔ)上，支持面向連接的、可靠的、面向流的投遞服務(wù)。由于TCP提供了可靠的傳輸服務(wù)，因此TCP就不可避免地增加了許多的開銷，如應(yīng)答、流量控制、定時(shí)器及連接管理等。這不僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的首部增大很多，而且還要占用許多的處理機(jī)資源。

UDP直接利用IP協(xié)議進(jìn)行UDP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸，因此UDP提供的是無連接、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)投遞服務(wù)。在少量數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)，使用UDP協(xié)議傳輸信息流，可以減少TCP連接的過程，提高工作效率。在多媒體應(yīng)用中，常用TCP支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，UDP支持音頻/視頻傳輸。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)了解當(dāng)使用UDP協(xié)議傳輸信息流時(shí)，用戶應(yīng)用程序必須負(fù)責(zé)解決數(shù)據(jù)報(bào)排序，差錯(cuò)確認(rèn)等問題。

4.6 實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)

實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)主要包含兩個(gè)相關(guān)的協(xié)議:RTP協(xié)議和RTCP協(xié)議[9]。

實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(Real-time Transport Protocol，RTP) 用于傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如語(yǔ)音和圖像數(shù)據(jù)。本身不提供任何保證實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)和服務(wù)質(zhì)量的能力，而是通過提供符合類型指示、序列號(hào)、時(shí)間戳、數(shù)據(jù)源標(biāo)識(shí)等信息，使接收端能根據(jù)這些信息來重新恢復(fù)正確的數(shù)據(jù)流。

實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(Real-time Transport Control Protocol，RTCP)是RTP協(xié)議中的控制功能協(xié)議，它單獨(dú)運(yùn)行在底層傳輸層協(xié)議(如UDP)上。RTCP通過采用與RTP相同的分發(fā)機(jī)制，向會(huì)話中的所有成員周期性地發(fā)送控制信息，應(yīng)用程序通過接收這些數(shù)據(jù)，從中獲取會(huì)話參與者的相關(guān)資料，以及網(wǎng)絡(luò)狀況、分組丟失概率等反饋信息，從而能夠?qū)Ψ?wù)質(zhì)量進(jìn)行控制或者對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行診斷，并能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)擁塞進(jìn)行有效的控制。

4.7 資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)

當(dāng)終端需要在一條路徑上預(yù)留帶寬時(shí)，向目的端發(fā)出一條消息。該消息作用于路徑上的所有節(jié)點(diǎn)，并含有數(shù)據(jù)流信息，包括平均速率、突發(fā)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度等。當(dāng)路徑上的節(jié)點(diǎn)收到消息后，分析數(shù)據(jù)流信息，決定應(yīng)保留多少帶寬。如果此時(shí)可用帶寬不足則拒絕申請(qǐng)，否則設(shè)置隊(duì)列管理方法，同時(shí)將消息向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送。因此RSVP可以為應(yīng)用提供有保障的帶寬，有效減少了傳輸延遲和抖動(dòng)，保證信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性[9]。

4.8 區(qū)分服務(wù)技術(shù)

區(qū)分服務(wù)作為相對(duì)于綜合服務(wù)更具優(yōu)勢(shì)的另一種QoS解決方案，由IETF提出，提出的目的是區(qū)分業(yè)務(wù)的級(jí)別，并根據(jù)業(yè)務(wù)類型提供不同的服務(wù)質(zhì)量保證。相對(duì)于RSVP來說，它并不為每一個(gè)帶寬請(qǐng)求保留一條端到端的資源預(yù)留通道，而是根據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)的不同來分配相應(yīng)的帶寬資源，實(shí)際上就是犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的資源來保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的QoS。

為確保高質(zhì)量VoIP通信，在帶寬不足的IP網(wǎng)絡(luò)中可采用音頻優(yōu)先技術(shù)，即傳輸過程中IP網(wǎng)絡(luò)路由器設(shè)置音頻數(shù)據(jù)包為最高優(yōu)先級(jí)。只要路由器發(fā)現(xiàn)有音頻數(shù)據(jù)包就將延時(shí)對(duì)其他數(shù)據(jù)包的發(fā)送，轉(zhuǎn)而傳輸音頻數(shù)據(jù)包以減少其延時(shí)，這樣，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)及網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)對(duì)音頻質(zhì)量的影響均將顯著降低。

5 結(jié) 語(yǔ)

目前，由于Internet是一種開放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，很難用一種協(xié)議結(jié)構(gòu)將所有的域統(tǒng)一起來。所以，要在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件下實(shí)現(xiàn)端到端的有保障QoS，就必須尋求一種將不同網(wǎng)域的不同協(xié)議聯(lián)系起來的方式，即聯(lián)系異域網(wǎng)絡(luò)的中間件的實(shí)現(xiàn)。每個(gè)網(wǎng)域都應(yīng)該執(zhí)行一種相應(yīng)的服務(wù)等級(jí)約定以保證實(shí)時(shí)語(yǔ)音數(shù)據(jù)能以期望的質(zhì)量傳輸。同時(shí)由于現(xiàn)存的幾種保障QoS的方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，導(dǎo)致很難在一個(gè)大范圍網(wǎng)域內(nèi)只應(yīng)用一種保障QoS的標(biāo)準(zhǔn)。所以，應(yīng)用綜合的QoS解決方案的產(chǎn)生將有效地解決這一問題[10]。

參考文獻(xiàn)

[1]International Telecommunication Union. ITU-T RecommendationG.114[R]. Technical Report， 1993: 343-364.

[2]陳德來.IP電話原理及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[J].電信快報(bào)，1999(8):22-26.

[3]張登銀，孫精科.VoIP技術(shù)分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社，2003.

[4]張智江，張?jiān)朴?SIP協(xié)議及其應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005.

[5]張宇.VoIP若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].杭州:浙江大學(xué)，2007.

[6]ASTON Robert， SCHWARZ Joyce. Multimedia: gateway to the next millennium[M]. Morgan: Kaufmamt Publishers，1994.

[7]COLLINS Daniel. Carrier grade voice overIP[M]. [S.l.]: McGraw-Hill， 2000.

[8]黃永峰，周可，張江陵.IP電話系統(tǒng)中的回聲處理[J].數(shù)據(jù)處理與采集，2000，15(4):467-470.

[9]王建新，裴慧民.基于IP的QoS體系結(jié)構(gòu)及路由策略研究[J].電信快報(bào)，2001(10):26-28.

[10]GAY S L， BENESTY J， MORGAN D R， et al. Advances in network and acoustic echo cancellation[M]. Berlin: Springer， 2001.