網路延時，抖動，丟包對voip和視訊業務QoS的影響
摘 要
本文介紹了影響VoIP QoS時需考慮的時延、抖動、丟包率、頻寬因素，NGN承載網安全性與可靠性的考慮，以及NGN承載網的各層面建設方案等內容。
1 引言
NGN是下一代電信網的發展趨勢，雖然目前其體系架構、相關標準仍在不斷完善中，但是無論是基於軟交換的體系架構還是基於IMS的體系架構，對承載網技術的要求是一致的，都需要承載網能夠提供電信級的QoS與安全。
目標的NGN網路上能夠開展任何一種電信業務，統一的承載平臺也一直是電信界的夢想，人們期待IP能夠成為這個全業務網路的基礎轉發平臺。雖然IP網路是目前公認的下一代電信網的承載網路，但IP網路本身的特點一方面奠定了IP網路成功的基礎，另一方面這些特點也限制了其進一步的發展。IP的QoS與安全問題成為其最終能否承擔起這個歷史使命的最大懸念。電信級的端到端QoS研究，是電信界研究的熱點，目前還沒有成熟、可靠、可以大規模實施的技術，各運營商業也在密切跟蹤與參與。目前，基於軟交換的NGN系統及業務已經基本成熟，對於運營商而言，現階段建設NGN網路、開展NGN業務具有一定的戰略意義，因此在現有網路上研究如何提供具有一定保障的QoS與安全，並開展NGN的業務成為了一個現實而重要的課題。本文分析了承載網的QoS與安全問題，並給出了一種現實的NGN承載網的建設方案。
2 NGN承載網的QoS考慮
考慮承載網的QoS問題，首先必須搞清楚影響VoIP QoS的幾個重要因素。
2.1 時延
由於當前IP分組網的固有特性和低位元話音編解碼器的使用，使得VoIP語音分組的端到端時延要比電路交換網中的時延大得多，組成部分也更為複雜， VoIP應用中網路通訊結構和底層傳輸協議的多樣性，決定了時延成分的多樣性。
端到端的時延可以分成兩個部分，即固定時延和可變時延。固定時延包括編解碼器引入的時延和打包時延。固定時延和採用的壓縮演算法、打包的語音資料量相關。可變時延包括：承載網上的傳輸、節點中排隊、服務處理時延、去抖動時延，這些和裝置的埠速率，網路的負載情況，經過的網路路徑、裝置對QoS的支援方式、實現的QoS演算法等密切相關。特別是去抖時延和承載網路的抖動指標密切相關，通過採用合適的網路技術可以顯著降低語音通過網路時引入的抖動，減少去抖動時延。
IP網中話音分組的端到端時延，150ms以下的時延，對於大多數應用來說是可接受的；150～400ms之間的時延，在使用者預知時延狀況的前提下可以接受；大於400ms的時延不可接受。
目前，不同級別的網路裝置，在正常情況下的資料包處理時延為幾十微秒到幾毫秒，能夠滿足單跳時延要求，但承載網的跳數設計不能超過以上端到端的的時延要求，而且跳數越少越好。
2.2 抖動
根據實際測量發現，抖動大於500ms是不可接收的，而抖動達到300ms時，是可以接受的，此時為了消除抖動會引起較大的時延，綜合時延對語音質量的影響來考慮，要求承載網的抖動小於80ms。
抖動會引起端到端的時延增加，會引起語音質量的降低。影響抖動的因素一般和網路的擁塞程度相關。網路節點流量超忙，資料包在各節點快取時間過長，使得到達速率變化較大。由於語音同資料在同一條物理線路上傳輸，語音包通常會由於資料包的突發性而導致阻塞。
2.3 丟包率
丟包對VoIP語音質量的影響較大，當丟包率大於10%時，已不能接受，而在丟包率為5%時，基本可以接受。因此，要求IP承載網的丟包率小於5%。
丟包率的形成原因主要有兩點，一是傳統IP傳輸過程中的誤碼，這種情況在目前的網路條件下發生的概率極低。另一個是不能保障業務頻寬造成的，當網路流量越擁塞，影響就越強烈，丟包發生率也就越大。
根據經驗，這3個指標中，任何一個超標，都不可以安裝使用者端，否則通話質量就沒有保障：
丟包率：小於8％
延時：小於200ms
抖動：正負不大於40ms
http://www.ucomz.com/service_id.asp?id=63