时延抖动
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5g抖动时延丢包指标-回复5G抖动、时延和丢包指标随着5G无线网络技术的发展和应用,人们对于网络性能指标的要求也越来越高。
其中,抖动、时延和丢包指标是评估网络性能的重要参考。
本文将以中括号内的内容为主题,详细介绍5G抖动、时延和丢包指标,并一步一步回答读者的问题。
第一节:什么是5G抖动指标?抖动指标是衡量网络数据传输不稳定性的一项重要指标。
在5G网络中,抖动指标主要用于评估用户数据传输的波动程度。
抖动指标通常以毫秒(ms)为单位,用于衡量数据流经过网络时的不稳定性。
当网络抖动指标较低时,数据的传输速度相对稳定,相应的网络使用体验也会更好。
然而,当网络抖动指标较高时,数据的传输速度会波动不定,导致延迟、丢包等问题。
第二节:什么是5G时延指标?时延指标是衡量网络数据传输延迟的一项重要指标。
在5G网络中,时延指标主要用于评估用户数据传输的速度。
时延指标通常以毫秒(ms)为单位,可以分为往返时延(RTT)和单向时延(OWT)两种。
往返时延是数据从源点发送到目的地并返回的总时间,而单项时延则是数据从源点发送到目的地的单向时间。
当5G网络时延较低时,数据的传输速度会更快,能够提供更好的服务品质。
第三节:什么是5G丢包指标?丢包指标是衡量网络数据传输丢失率的一项重要指标。
在5G网络中,丢包指标主要用于评估用户数据传输的可靠性。
丢包指标通常以百分比()为单位,用于衡量发送的数据包在传输过程中丢失的比例。
当5G网络丢包指标较低时,数据的传输可靠性较高,否则用户可能会遇到数据丢失、图像卡顿等情况。
第四节:如何测试5G抖动、时延和丢包指标?为了准确评估5G网络的抖动、时延和丢包指标,我们可以使用专业的网络测试设备或软件进行测试。
下面是具体测试方法:1. 抖动测试:选择一个特定的时间段和网络环境,通过发送和接收数据包来测试网络的抖动情况。
记录每次发送和接收数据包的时间差,计算平均抖动值。
2. 时延测试:通过发送一个特定大小和类型的数据包,并记录数据包发送和接收的时间戳,计算数据包的往返时延,即RTT。
5g抖动时延丢包指标-回复5G抖动、时延和丢包是评估5G网络性能的重要指标,对保证网络稳定性和用户体验至关重要。
本文将深入探讨这些指标的含义、影响因素以及能够采取的措施以提高网络质量。
首先,我们来了解一下这些指标的基本含义。
抖动指的是网络传输过程中数据包之间的波动程度,它衡量了网络传输的不稳定性。
抖动较大时,会导致数据包在传输过程中无法按照预期的时间顺序到达,从而影响网络质量。
时延指的是数据包从发送端到接收端所花费的时间,它包括传输时延、排队时延和处理时延等。
时延较大时,会增加网络传输的延迟,降低用户的实时性和交互体验。
丢包则指的是传输过程中丢失的数据包数量,丢包率越高,说明网络质量越差。
5G网络的抖动、时延和丢包指标受到多种因素的影响。
首先,网络拥塞是常见的引起这些问题的原因之一。
当网络中的数据流量超过网络的承载能力时,就会出现拥塞现象,导致数据包丢失和传输时延增加。
其次,无线信号的干扰和衰减也会对抖动、时延和丢包产生影响。
信号干扰可能来自其他无线设备、建筑物等,而信号衰减则是由于电磁波在传输过程中的衰减而引起的。
此外,设备性能和网络管理也会对这些指标产生影响,例如设备处理能力、网络路由选择等。
为了改善5G网络的抖动、时延和丢包问题,可以采取以下措施。
首先,优化网络拓扑结构和调整路由策略,以减少网络拥塞和提高数据传输效率。
其次,采用一致性哈希等技术来负载均衡,将数据流量平衡地分散到不同的网络节点上,减轻网络的负载压力。
另外,加强无线信号的管理和优化,减少信号干扰和衰减,可通过使用更高质量的天线、增加信号传输功率等方法来改善。
此外,提升设备的处理能力和内存容量,优化传输协议和算法,也可以提高网络的稳定性和性能。
除了以上措施,还可以进行主动性能监控和故障预警。
通过实时监控网络的抖动、时延和丢包指标,及时发现网络问题,并采取相应措施进行修复。
同时,可以设置预警机制,当指标超过一定阈值时,及时通知网络管理员进行调查和处理。
网络服务质量QoS的评估与控制在当今信息化社会中,网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。
从早期的狭窄带宽到如今的高速宽带,网络服务质量QoS (Quality of Service)得到了极大的提升。
然而,随着网络应用的不断增加和用户数量的剧增,如何评估和控制网络服务质量成为一个亟待解决的问题。
一、评估网络服务质量QoS的标准评估网络服务质量QoS需要确定一些度量标准,以便对其进行定量的衡量和比较。
主要的评估标准包括带宽、时延、抖动和丢包率。
1.带宽:带宽是指网络传输数据的速率,通常以bps(bit per second)为单位。
2.时延:时延是指数据从发送端到接收端所需的时间。
它包括传输时延、排队时延、处理时延和传播时延等。
3.抖动:抖动指的是网络数据传输时延的变化程度。
如果时延变化较大,会导致实时应用(如语音和视频)的质量下降。
4.丢包率:丢包率是指网络在传输过程中丢失的数据包的比例。
较高的丢包率会导致数据传输不完整,影响用户体验。
二、评估网络服务质量QoS的方法为了评估网络服务质量QoS,可以采用一些常用的方法和工具。
1. Ping测试:Ping测试是一种常用的测量网络延迟的方法。
通过发送ICMP回显请求消息,然后记录数据包的往返时间,从而评估网络的时延。
2. Traceroute测试:Traceroute测试可用于确定数据包在互联网中的路径,并测量每个节点的往返时间。
这可以帮助我们找出网络中的瓶颈点。
3. 带宽测试:带宽测试可以测量网络的传输速率,常见的工具有Speedtest和iPerf等。
4. 视频和音频质量评估:对于实时应用,如视频和音频,可以通过评估图像和声音的清晰度、卡顿和回音等指标来判断其质量。
三、控制网络服务质量QoS的方法为了提高网络服务质量QoS,可以采取一些控制措施来改善网络性能。
1. 智能路由器:智能路由器可以根据流量的特性动态调整路由,从而平衡网络负载和控制时延。
5g抖动时延丢包指标-回复5G抖动、时延、丢包指标是评估5G网络性能和稳定性的重要指标。
本文将从什么是5G抖动、时延和丢包开始,介绍它们的定义和计算方法,并探讨它们对5G网络的影响以及相关的解决方案。
第一部分:什么是5G抖动、时延和丢包抖动(Jitter)是指数据包到达目的地的时间间隔的不稳定性。
在5G网络中,抖动是指信号在传输过程中的时延变化。
时延(Delay)是信号从发出到接收所需的时间。
丢包(Packet Loss)是指在信号传输过程中丢失的数据包。
第二部分:5G抖动、时延和丢包的定义和计算方法1. 5G抖动的定义和计算方法:5G抖动是指信号在传输过程中的时延变化。
计算5G抖动的方法是,首先测量多个数据包的到达时间间隔,然后计算这些时间间隔的标准差。
2. 5G时延的定义和计算方法:5G时延是信号从发出到接收所需的时间。
计算5G时延的方法是,测量发送数据包的时间戳和接收数据包的时间戳之间的差值,并取平均值。
3. 5G丢包的定义和计算方法:5G丢包是指在信号传输过程中丢失的数据包。
计算5G丢包的方法是,统计发送数据包和接收数据包之间丢失的数据包数量,并计算丢包率。
第三部分:5G抖动、时延和丢包对网络的影响1. 5G抖动对网络的影响:抖动会导致信号传输中的时延变化,使得接收端无法按时接收数据包。
这会影响音视频通信的质量,引起卡顿和延迟。
2. 5G时延对网络的影响:时延过大会导致实时应用的体验下降。
例如,在云游戏中,高时延会导致操作延迟,影响游戏体验;在远程医疗中,高时延可能导致医生和患者之间的通信不流畅。
3. 5G丢包对网络的影响:丢包会导致数据传输的不完整,降低网络传输的可靠性。
在实时应用中,如视频通话和在线会议中,丢包会导致画面和声音的断断续续,影响用户体验。
第四部分:解决5G抖动、时延和丢包的方案1. 优化网络拓扑结构:通过优化网络拓扑结构,减少网络节点之间的跳数,降低信号传输的延迟和抖动。
5g抖动时延丢包指标-回复什么是5G抖动、时延、丢包指标?在讨论5G抖动、时延和丢包指标之前,我们需要先了解5G技术的基本概念。
5G是第五代移动通信技术,是对现有4G网络进行改进和升级的新一代无线通信技术。
在高速移动通信和大容量数据传输方面,5G具有更快的传输速度、更低的时延、更高的数据容量等优势。
抖动(Jitter)是指数据在传输过程中的时间变化或波动。
在网络中,抖动是网络性能稳定性的一个重要指标。
抖动越小,代表网络传输的稳定性越高。
抖动较大的网络可能会导致数据丢失或接收端数据缺失,同时也会使数据传输的可靠性下降。
时延(Latency)是指网络中数据传输所需时间的度量。
时延可以分为往返时延(Round-Trip Time, RTT)和单程时延(One-Way Delay, OWD)。
往返时延是指从发送端发送数据到接收端接收到确认信号所需的时间;单程时延是指从发送端发送数据到接收端接收到数据所需的时间。
时延越小,代表数据在网络中传输的速度越快,通信的响应时间也越短。
丢包(Packet Loss)是指网络中数据包在传输过程中丢失或错误的现象。
丢包率是描述数据传输过程中丢失数据包数量所占比例的指标。
丢包率的大小直接影响网络传输的质量和可靠性。
丢包率越低,代表网络传输的稳定性和可靠性越高。
为什么5G抖动、时延、丢包指标重要?5G技术的发展使得移动互联网的应用越来越广泛。
高速移动通信和大容量数据传输已成为许多应用领域的基本需求,如智能医疗、智能交通、工业自动化等。
对于这些对网络稳定性和传输性能要求较高的应用而言,抖动、时延和丢包等指标的优化是至关重要的。
抖动的控制对于实时通信应用非常重要,如视频通话、在线游戏等。
如果抖动过大,会导致视频卡顿、声音不同步等问题,影响用户体验。
通过优化网络拓扑结构、提高网络带宽、使用网络流量控制机制等方法,可以减少抖动的发生,提高通信质量。
时延的控制对于许多应用场景非常关键,如自动驾驶汽车、远程手术等。
信号特征评价指标是评估信号质量的重要工具,可以帮助识别数据中可能存在的噪声、干扰和伪信号等问题。
以下是一些常见的信号特征评价指标:
1. 信噪比(SNR):信噪比是信号强度与噪声强度的比值,通常用分贝(dB)表示。
信噪比越大,信号质量越好。
2. 误码率(BER):误码率是衡量信号传输准确性的指标,通常用比特误码率(BER)表示。
误码率越小,信号传输质量越好。
3. 分辨率:分辨率是衡量信号能够区分两个相邻信号点的能力的指标。
分辨率越高,信号质量越好。
4. 时间延迟:时间延迟是信号在传输过程中产生的延迟,通常用微秒(μs)或纳秒(ns)表示。
时间延迟越小,信号质量越好。
5. 频率响应:频率响应是衡量信号在不同频率下的响应能力的指标。
频率响应越平坦,信号质量越好。
6. 时延抖动:时延抖动是衡量信号在不同时间点的响应能力的指标。
时延抖动越小,信号质量越好。
7. 相位噪声:相位噪声是衡量信号在不同频率下的相位误差的指标。
相位噪声越小,信号质量越好。
8. 频谱分析:频谱分析是对信号的频谱进行分析的方法,可以帮助识别信号中的频率分量和噪声。
9. 时域分析:时域分析是对信号的时域特征进行分析的方法,可以帮助识别信号中的瞬态变化和噪声。
10. 统计分析:统计分析是对信号的统计特征进行分析的方法,可以帮助识别信号中的模式和异常。
需要注意的是,不同的信号特征评价指标适用于不同的应用场景和信号类型。
在实际应用中,需要根据具体的信号类型和应用场景选
择合适的信号特征评价指标,并进行综合分析和评估。
25. 信号传输中的时延抖动如何解决?25、信号传输中的时延抖动如何解决?在当今数字化的时代,信号传输扮演着至关重要的角色。
无论是我们日常的语音通话、视频会议,还是各种数据的传输,都依赖于稳定高效的信号传输。
然而,在这个过程中,时延抖动问题常常成为影响传输质量的一个关键因素。
那么,什么是时延抖动呢?简单来说,时延抖动指的是数据包在网络中传输时,到达接收端的时间间隔不是固定的,而是存在变化。
这种变化会导致接收端在处理数据时出现问题,比如音频的卡顿、视频的画面不连续等,严重影响用户体验。
造成时延抖动的原因是多种多样的。
网络拥塞就是其中一个常见的因素。
当网络中的数据流量过大,超过了网络的承载能力,数据包就会在路由器和交换机中排队等待处理,从而导致传输时间的变化。
不同的网络路径和传输介质也会引起时延抖动。
比如,通过卫星链路传输信号时,由于信号传播距离长,容易受到天气等因素的影响,从而产生较大的时延抖动。
为了解决信号传输中的时延抖动问题,我们可以采取多种方法。
首先,使用缓存技术是一种常见的应对策略。
在接收端设置适当大小的缓存区,当数据包到达时先存储在缓存中,然后按照固定的速率取出进行处理。
这样可以在一定程度上平滑时延的变化。
然而,缓存也不能设置得过大,否则会增加数据的处理延迟。
流量整形和拥塞控制机制也是重要的手段。
通过对发送端的数据流量进行控制,使其按照网络的承载能力进行发送,避免造成网络拥塞。
同时,网络中的路由器和交换机也可以采用拥塞控制算法,比如 TCP的拥塞控制机制,根据网络的拥塞情况调整数据包的发送速率。
另外,选择合适的传输协议也能有助于解决时延抖动问题。
例如,实时传输协议(RTP)通常用于实时多媒体数据的传输,它具有处理时延抖动的机制。
RTP 协议会在数据包中添加时间戳信息,接收端可以根据这些时间戳来对数据包进行重新排序和播放,从而减少时延抖动的影响。
在网络架构方面,优化网络拓扑结构和采用高质量的网络设备也能起到积极的作用。
综合布线性能指标1.传输带宽:传输带宽是指网络布线系统能够支持的最大数据传输速率。
它通常以每秒传输的数据量来衡量,如千兆以太网或万兆以太网。
2.传输距离:传输距离是指布线系统能够传输数据的最大距离。
传输距离受到传输介质和网络设备的限制,通常通过使用中继器或光纤放大器来扩展传输距离。
3.时延:时延是指数据从发送端到接收端所需的时间。
它可以分为传输时延、处理时延和排队时延。
较低的时延可提供更高的实时性和响应速度。
4.抖动:抖动是指数据传输时延的不稳定性。
较小的抖动表示数据传输的稳定性较高,适用于对实时性要求较高的应用,如视频会议和语音通话。
5.误码率:误码率是指数据传输过程中发生错误的概率。
低误码率是保证数据传输准确性和可靠性的重要因素。
6.兼容性:兼容性是指布线系统对不同网络设备和协议的适应性。
一个良好的布线系统应能够支持多种不同类型的设备和协议,以满足不同网络应用的需求。
7.可扩展性:可扩展性是指在布线系统中添加新设备或增加带宽时的灵活性和便捷性。
具有良好可扩展性的布线系统可以方便地进行扩展和升级,以适应不断变化的网络需求。
8.安全性:安全性是指布线系统对网络数据的保护能力。
一个安全的布线系统应当包括物理安全措施,如防火墙和访问控制策略,以保护网络数据不受未经授权的访问和攻击。
9.可靠性:可靠性是指布线系统在长时间运行过程中的稳定性和可靠性。
一个可靠的布线系统应当具有良好的抗干扰能力,能够在故障发生时自动切换到备用设备或路径。
10.灵活性:灵活性是指布线系统的适应性和可配置性。
一个灵活的布线系统可以根据需求进行更改和调整,以适应不同的布线环境和业务需求。
2544报文抖动是指在网络传输过程中,由于各种原因导致报文传输时间的不稳定,从而导致接收端接收到的报文出现时延变化的现象。
这种抖动可能会对网络性能和应用程序的稳定性产生负面影响。
对于时延标准,不同的应用场景和网络环境有不同的要求。
在某些情况下,要求时延越低越好,例如对于实时音视频传输或游戏等应用,较低的时延可以提供更好的用户体验。
而在其他情况下,可以适当容忍一定的时延,例如对于文件传输或邮件等应用,用户对时延的要求可能相对较低。
为了解决报文抖动和时延问题,可以采取以下措施:
1. 优化网络传输协议:选择合适的传输协议和参数,以减少报文传输过程中的抖动和时延。
例如,使用TCP协议进行传输,可以通过调整TCP参数来优化传输性能。
2. 增加带宽:增加网络带宽可以减少报文传输过程中的拥塞和等待时间,从而降低时延和抖动。
3. 缓存和加速:在发送端和接收端之间添加缓存和加速设备,可以减少报文传输过程中的时延和抖动,并提供更好的传输性能。
4. 预测和补偿:利用人工智能和机器学习等技术,预测报文传输过程中的时延和抖动,并采取相应的补偿措施,以提供更稳定的网络传输。
需要根据实际情况选择合适的解决方案,以提高网络性能和应用程序的稳定性。
5g抖动时延丢包指标-回复5g抖动时延丢包指标是评估5G网络质量和性能的重要指标之一。
在本文中,我将一步一步回答关于这个指标的问题,从定义、影响因素到解决方法等方面进行详细解析。
一、什么是5g抖动时延丢包指标?1.定义:5g抖动是指数据传输过程中,网络延迟不稳定的现象,即传输延迟的波动。
而时延是指数据在网络中传输所需要花费的时间。
丢包则是指在数据传输过程中由于各种原因导致数据包丢失的情况。
2.意义:5G网络的设计目标是提供低时延、高速率和可靠性强的服务,因此抖动时延和丢包指标的评估可以帮助运营商和网络管理员了解网络性能是否满足用户的需求,并进行相应的优化和改进。
二、抖动时延和丢包的影响因素1.网络拥塞:当网络负载过大时,传输延迟会增加,进而导致抖动和丢包现象。
而丢包率的增加也会引起抖动。
2.链路质量:网络链路的质量直接影响到网络的抖动和丢包。
例如,信号干扰、传输介质的质量、链路的带宽等都可能导致抖动和丢包的增加。
3.网络设备性能:路由器、交换机等网络设备的性能也会影响到网络的抖动和丢包。
例如,设备负载过高、硬件故障等都可能导致抖动和丢包的发生。
三、如何评估5G网络的抖动时延丢包指标?1.选择评估指标:常用的5G抖动时延丢包指标有平均抖动时延、最大抖动时延、Jitter值、丢包率等。
选择合适的指标进行评估可以更全面地了解5G网络的质量和性能。
2.数据采集与分析:通过在5G网络上设置监控点,实时采集网络延迟和丢包情况,并对数据进行分析。
可以使用网络性能管理工具或采集技术进行数据的获取和分析。
3.制定评估标准:根据实际需求和网络性能要求,制定相应的评估标准。
例如,平均抖动时延在多少范围内属于正常水平,丢包率达到多少才需要进行优化等。
4.评估结果分析:根据数据分析结果,判断网络的抖动时延和丢包情况是否满足要求。
如果存在问题,可以进一步分析影响因素,找出问题的根源。
四、如何改善5G网络的抖动时延丢包指标?1.网络优化:根据评估结果分析的影响因素,针对网络拥塞、链路质量等问题进行相应的网络优化工作。
IP电话系统语音抖动问题的分析
电话网、广播电视网、数据网三网合一是21世纪通信领域发展的必然趋势。
人们已逐渐认识到,无论是传统的语音通信还是现代数据通信,最后都有可能走到统一的IP协议上来。
IP 电话中的语音质量是制约其广泛应用的一个瓶颈,尤其是语音抖动现象的存在,更制约了IP电话在人们生活、工作中的应用,本文对IP电话中的语音抖动问题进行了分析,并初步提出了一个分析解决方案。
1通话过程中语音质量分析
1.1IP电话中出现的语音质量问题
在IP网络上传送话音,影响传送质量的因素主要有分组延时、分组丢失和抖动。
分组延时的定义是以秒为单位的由主机A在链路上开始向主机B发送1b信息,到主机B接收到该信息之间的时间差。
换句话说,分组延时直接对应于从第一个用户开始谈话到第二个用户(听者)听到第一个音节之间的时间差。
分组丢失是指从主机A发送的,但不能到达主机B(目的地)的分组数占所发送的所有分组数的百分比。
网络上分组丢失的百分比可能明显地影响IP网络上话音的质量。
语音本是连续的信号,在将分组数据从主机A发送到主机B的过程中,由于分组传输路径不同,每个路径的长短和数据流量各不相同,造成了分组到达接受端的时间有所不同,这样在接受端回放的语音变得时断时连,这种现象称为话音抖动。
1.2解决技术分析
为解决IP电话中语音的质量问题,主要用以下7种技术进行提高和改善:语音压缩技术、回音消除技术、静噪抑制技术、话音抖动处理技术、话音优先技术、包分割技术和前向纠错技术。
这里主要介绍语音抖动处理技术。
在语音抖动处理中主要采用的是抖动缓冲技术,即在接收方设定一个缓冲池,话音包到达时首先进入缓冲池暂存,系统以稳定平缓的速率将话音包从缓冲池中取出、解压、然后播放给受话者。
这种缓冲技术可以在一定限度内有效处理话音抖动,提高音质。
使用抖动缓冲技术的原理如图1所示:为了确定呼话音包的正确时间间隔,在RTP的包头上提供了一个时间戳(TimeStamp),用于记录这个呼包的产生时间。
在发送端,IP网关产生的呼包①的A,B的时间间隔和B,C 的时间间隔均为20ms;经过IP网络的传输后,在接收端收到的呼包②的B,C的时间间隔变成了30ms;为了恢复原有的时间间隔,接收端呼网关根据每个呼包的RTP时间戳来确定呼包③的正确时间间隔,把他们恢复成原来的20 ms向下一级设备发送。
由于消抖动缓存池不是在接收到每一个话音包的情况下就立即转发,因此还要确定适当的转发延时的大小。
如果延时太长,就会使系统整体的延时变得很长;如果延时太短,IP 话音包在允许的时间范围内没有到达,话音仍会出现抖动现象,缓存池的作用不很明显。
取两者平衡点的结果通常是使缓存器的网络延时保持在40 ms左右。
2解决语音抖动问题的方案
2.1抖动的处理思路
Internet的实质是分组交换网络,IP分组是存储、转发的最小单元。
因此,同一信源的分组可能经过不同的路由传输到接收端,分组到达接收端的时延也不同。
这种分组传输时延的不同被称为时延抖动。
时延抖动的存在引起收端解码后的语音信号出现间断,造成语音失真,所以必须进行时延抖动的吸收补偿。
与分组网传输数据相比,电路交换则是由于预先分配了信道资源,通信子网以流的方式对待数据,即各帧数据从A端到达B端的时间相等,这样也就不存在抖动的问题。
在设计IP电话中的语音抖动处理方案时,可以做如下考虑:采用智能缓冲平滑的方法,即让接收端对抖动程度做出预测,并把接收到的信元存放在缓冲器中,采用适当长度的抗抖动缓存,吸收延时后再输出。
如图2所示,在语音的实际传输过程中,语音从发端出来,经过一系列网络设备,到达收端时,接收端接收到发端的语音后,其缓冲池自动对语音的抖动程度作出智能判断,然后根据其抖动程度,附加一个语音长度,吸收延时。
但实际上延时抖动是随机的,从而附加抖动吸收时延很难准确地确定,如选择不当将产生“欠载”或“过载”现象。
一种较为有效的解决办法是以还原语音突发中的总间断长度为基础来决定抖动吸收延时的大小。
而且一般认为,当总间断长度在3ms以下时,即使不进行抖动吸收控制也能获得较好的再生语音。
如何根据接收到的语音包来自适应地完成抗抖动缓存大小的选择,是抗抖动工作中最重要的一环(这是IP电话实时应用中必不可少的一步,目前只是在模型中设定了一个固定长度的Buffer)。
2.2语音抖动处理的设计
在前面的思路分析中,采用语音智能缓冲平滑的方法。
这样在具体的设计方案中,对缓冲的处理是关键。
2.2.1设计缓冲区队列
传统的在单缓冲区方式下,采集语音数据时,缓冲区采集满到系统把这块数据成功发送出去的这段时间内,没有新的缓冲区提交给电话语音卡,所以这段时间内的语音信息就丢失了,回放语音数据时,在从网络上接收到一块语音数据到电话语音卡把这块数据回放完毕的这段时间内,从网络上来的数据也可能因没有空的缓冲区而丢失。
因此,可以设计4个缓冲区队列来保证语音的连续性,防止语音抖动:录音缓冲区队列、发送缓冲区队列、接受缓冲区队列和放音缓冲区队列工作原理简图如图3所示。
当一块缓冲区满拿去发送时,马上从缓冲区队列中取一块空的缓冲区给电话语音卡继续进行录音,放音时,当从网络上接收到一块语音数据拿去回放时,马上从缓冲区队列中取一块空的缓冲区准备接收下一块网络上传送来的数据。
2.2.2缓冲区大小的设计原则
除了增加缓冲区数目来解决问题外,系统还通过适当增加缓冲区大小来进行保证,当一方网关发送一个数据块时,接收方网关用一定大小的缓冲区接收数据,只有当整个数据块都收到后,才放入语音卡放音缓冲区给语音卡放音。
对每一个数据块来说,在网络上的传输是不连续的,但对整个数据块来说,他的传输就是相对连续的。
缓冲区越大,语音的连续性越好。
同时,增加缓冲区的大小后也带来了不利的因素,他增加了传输延迟。
所以在实际应用中,必须在减少延迟和增加缓冲区大小之间取得一定的平衡,一般来说,取1kB为缓冲区的容量。
现有的缓存空间分配机制大都采用静态方法,由排队论的基本结论可知,绝大多数情况下顾客等待空间均处于非充满状态,但由于该空间中的未使用部分是“已分配”了的资源,故绝大多数情况下缓冲器均处在非充分利用的状态;此外,就资源利用而言,理想的缓存空间分配方法应是动态的按需分配,这既能大大提高缓冲器的利用率,又能很好地适应各业务流到达特性的动态变化,从而确保各业务流的语音质量,尤其是语音抖动要求。
基于“动态按需分配”的思想,本文提出了一种缓存空间的动态分配方法:基于“附加块”的按需分配机制(ABB A)。
假设网络结点在连接建立阶段为一用户连接分配的(基本)缓存容量为K,称接纳到达分组进入的缓存空间为该连接的“工作块”;在数据传送阶段,一旦因工作块已被占满而使新到达的分组不能进入系统,便立即申请附加的缓存空间,如果可以,管理者为其分配一片容量仍为K 的附加缓存空间,称其为该连接的“附加块”;随后,当前和以后到达的分组便只进入其附加块而不再进入原先的工作块需要指出,一旦申请成功,附加块就变成了新的工作块,而原工作块变为只接受系统服务而不再接纳到达分组的“过渡块”,此后,由于后续到达分组不再进入该过渡块,故他最终会被清空而释放,然后系统才为新的工作块服务。
缓存块的状态有“工作”、“过渡”和“释放”3种。
2.3实验分析
利用系统仿真的思想建立一个数学模型,在此基础上对IP电话网络的语音性能进行模拟,使用计算机网络仿真软件,采用对象化、层次化的手段,进行程序设计,如图4所示。
在具体的建立仿真模型过程中,将网络部件定义成对象,每个有一套可配置的属性。
编程环境应用C风格的脚本,同时用户可以使用图形用户接口GUI来构建一个网络或进程模型。
节点代表在仿真网络拓扑中的网络节点或主机,用非常类似于ISO/OSI层模型的方式来组织节点。
进程是节点模型中重要的模块,一个进程对网络协议或一个应用的行为进行模拟,
可以用一个有限状态自动机(FSA)来代表一个进程。
模拟一个信息源,使其随机处于“0”和“1”两个状态,这样就可以仿真实现语音抖动的效果,他负责在一定的时间内,以特定的速率发送数据包,以及接收由其他的用户应用发送的数据。
当目的地址设置后,用户应用得到了其他的属性,诸如平均速率、用户应用发送的每一个数据包的大小、仿真开始时间、发送周期持续时间,并在初始状态等待传输的开始。
接下来要实现的是守护进程,守护进程负责处理端系统的语音数据包,记录了在语音预约中的时延,可以测量出语音消息被发出和被接收之间的时延和抖动。
在应用中,在节点模块中加入函数PROCESS(),用来在IP分组流中识别语音消息,对每一个进入的PATH消息PROCESS()在IP的IntServ状态表中检查会话是否已经存在。
加入处理函数后,一旦信号被发送,IP进程就会将消息存储在临时缓存,并由到达状态变迁到空闲状态(以便他可以处理其他的到达的包)。
当输出接口完成了QoS通道的建立,PROCESS()就会发送一个响应信号,应答IP进程。
运用上面的方法,对传送IP语音业务进行了仿真。
仿真配置如图5所示,两个客户在同一条链路上发送语音业务,假定客户产生的业务相似。
使用的语音数据编码平均速率为22kb/s,峰值速率为32kb/s的PCM编码。
对IP语音抖动进行仿真的结果如图6所示。
通过对图6的分析可以明显发现:嵌入设计方案的仿真结果的语音抖动现象明显比未嵌入设计方案的语音抖动要减轻得多。
由此可以认为,这种设计方案切实可行,达到了设计目标。