楊宗林 張治中 唐希熙 2007/07/03
摘要 基于IP承載網(wǎng)絡(luò)和軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)有著很大的發(fā)展趨勢,NGN網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)是語音業(yè)務(wù),影響語音質(zhì)量的因素是由多個(gè)方面決定的,主要包括時(shí)延、丟包、抖動等。語音質(zhì)量的好壞直接影響用戶對運(yùn)營商的選擇,因此對NGN網(wǎng)絡(luò)語音服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行有效的分析和測量是十分重要的。1、引言
隨著IP網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用的迅猛發(fā)展,NGN網(wǎng)絡(luò)已被廣泛認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一的大勢所趨。NGN網(wǎng)絡(luò)可以提供包括話音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務(wù)的綜合的、開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。語音質(zhì)量測試是NGN網(wǎng)絡(luò)測試的一個(gè)重要方面,為了增強(qiáng)NGN業(yè)務(wù)的市場競爭力,就必須確保其語音業(yè)務(wù)能達(dá)到傳統(tǒng)長途電話所提供的語音質(zhì)量。根據(jù)電信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求,對NGN網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)和服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行分析和測量是十分必要的。下面主要圍繞著RTP協(xié)議和中國移動通信集團(tuán)公司在語音質(zhì)量測試方面的主要規(guī)范對NGN網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量測量進(jìn)行分析和探討。
2、NGN網(wǎng)絡(luò)中語音數(shù)據(jù)的傳輸流程
VoIP(Voice over IP)業(yè)務(wù)是NGN網(wǎng)絡(luò)中最普遍的應(yīng)用,它是以IP分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺,對模擬的語音信號進(jìn)行壓縮、打包等一系列的特殊處理[1]。在NGN網(wǎng)絡(luò)中VoIP業(yè)務(wù)是以RTP數(shù)據(jù)流的方式進(jìn)行傳輸?shù),因此NGN網(wǎng)絡(luò)的語音服務(wù)質(zhì)量測試主要是針對RTP業(yè)務(wù)流進(jìn)行端到端的QoS性能測試的。RTP由兩個(gè)緊密鏈接部分組成。
。1)實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP,Real-time Transport Protocol)。RTP傳送具有實(shí)時(shí)屬性的數(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,而是通過提供凈荷類型指示、序列號、時(shí)間戳、同步源標(biāo)識符等信息,在接收端根據(jù)這些信息來重新恢復(fù)正確的數(shù)據(jù)。RTP本身只保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸,并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機(jī)制,也不提供流量控制或擁塞控制,它依靠RTCP提供這些服務(wù)。
(2)實(shí)施傳輸控制協(xié)議(RTCP,Real-time Control Protocol)。RTCP協(xié)議是RTP協(xié)議的控制部分,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸質(zhì)量,為系統(tǒng)提供擁塞控制和流控制,同時(shí)可以在會議業(yè)務(wù)中傳送與會者的信息。在RTP會話期間,各參與者周期性地傳送RTCP包,包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)資料,因此,服務(wù)器可以利用這些信息動態(tài)地改變傳輸速率,甚至改變有效載荷類型。
RTP包頭格式如圖1所示。

圖1 RTP包頭格式

圖5 用戶滿意度等級與R值和MOS值的范圍對應(yīng)表
對實(shí)時(shí)的語音和視頻業(yè)務(wù)來說,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)端到端的時(shí)延最為關(guān)鍵,從仿真結(jié)果圖6和圖7可以看出時(shí)延對R系數(shù)和MOS值的影響:隨著時(shí)延的增加,R系數(shù)和MOS值都降低,即語音質(zhì)量變差。當(dāng)時(shí)延大于150ms時(shí),語音質(zhì)量下降的比較厲害。

[1] 朱海毅,周春楠.VoIP基本原理,信息技術(shù),2003.5(5):83-84
[2] ITU-T Recommendation P.800.1,Mean Opinion Score(MOS)Terminology,2003
[3] ITU-T Recommendation G.107,The E-Model,a Computational Model for Use in Transmission Planning.2005
[4] TIA Telecommunications IP Telephony Equipment-Voice Quality Recommendations for IP Telephony,TSB-116-A,March 2006
[5] Akira Takahashi and Hideaki Yoshino. Perceptual QoS Assessment Technologies for VoIP.IEEE Communications Magazine.July 2004:28-34
[6] 吳耀文,王平.VoIP語音評價(jià)方法綜述.艦船電子工程,2006(1):44-46
[7] 楊宗林,張治中.基于E-Model的VoIP語音質(zhì)量測試.廣東通信技術(shù),2007(2):58-61
電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化
相關(guān)閱讀: