6 VOIP的质量保障技术
从网络的角度出发,保证IP电话质量主要有以下措施。
6.1 RSVP协议和QoS机制
为了保证音频和视频实时通信应用,网络必须支持肯有一定QoS的端到端承载业务控制功能。通常采用两种方法:一种是超量工程法,即在网络规划时预留足够的带宽,使任何时候都能获得可接受的QoS;另一种是定义呼叫接纳控制功能和资源预留协议(RSVP)的综合服务Internet方法,由IETF综合服务(intserv)工作组定义。
RSVP协议通过RSVP消自定义呼叫接纳控制功能。端点应用程序可以提出数据传送全程必须保留的网络资源,同时也确定沿途各路由器的传输调度策略,从而对每个数据流的QoS逐个进行控制。RSVP类似于连接控制信令,通常称RSVP是Internet中的信令协议。RSVP支持IETF提出的QoS确保服务和负荷受控服务两种QoS服务,以QoS确保服务为主。QoS确保服务数据流的可用带宽,保证其达到规定的端到端时延指标和丢失率指标,主要用于对实时性要求很高的音/视频通信。
6.1.1 H.323系统的资源预留方法:
为保证实时多媒体通信的质量,H.323V3给出了利用RSVP实现传输层资源预留的信令过程,主要包括以下三个方面:
(1)增强的RAS过程
(2)增强的能力交换过程
(3)增强的逻辑信道控制过程
6.2 语音时延和抖动处理技术
IP网络的一个特征就是网络时延与网络抖动,这是导致IP电语音质下降的主要因素。
网络时延是结一个IP包在网络上传输平均所需的时间。网络抖动是指IP包传输时间的长短变化。当网络上语音时延(加上声音取样、数字化、压缩、时延)超过200ms时,通话双方一般就愿意倾向采用半双工的通话方式,一方说完后另一方再说。另一方面,如果网络抖动较严重,那么有的语音包因迟到被丢弃,会产生语音的断续及部分失真,严重影响音质。为了防止这种抖动,人们采用了抖动缓冲技术,即在接收方设定一个缓冲池,语音包到这时首先进入缓冲池暂存,系统以稳定平滑的速率将语音包从缓冲池中取出、解压、播放给受话者。这种缓冲技术可以在一定限度内有效处理语音抖,并提高音质。
6.3 语音优先技术
语音通信实时性要求较高。为了保证提供高音质的IP电话通信,在广域带宽不足(拥挤)的IP网络上,一般需要语音优先技术。
当WAN带宽低于512kb/s时,一般在IP网络路由器中设语音包的优先级为最高,这样,路由器一旦发现语音包,就会将它们插入到IP包队列的最前面优先发送。这样,网络的时延与抖动情况对语音通信的影响均将得到改善。
6.4 前向纠错(FEC)技术
有的先进的IP语音网关采用另一项保证音质的技术,这就是前向纠错技术(Forward Error Correction)。IP包在传送过程中有可能损坏或被丢失、丢弃,如果语音包丢失或损坏率较低,IP电话的音质就不会受到明显损害。一般企业网络均有较低的丢包率、错包率,因而IP电话网关仅需将语音包还原为声音即可。
公共Internet网络往往有较高的丢包率,这不足以文持高质量的语音通信。在这种情况下,FEC技术就能够发挥重要的作用。FEC技术有两级,第一级是Intra-Packet,第二级是Extra-Packet。这一级是在同一包内加冗余数据,以便接收方纠错、恢复、还原语音数据,保证音质。第二级是在每一个语音包中存放后续包的冗余数据,以便接收方从已经接收到的包中恢复出错或丢失的语音包。
FEC可以吸收10%-20%的丢包率,保持高音质。但是FEC要多消耗30%的网络带宽,因此在企业网内部一般不采用FEC。
7 多媒体和VoIP中的安全问题
如下图7-1多媒体通信中的安全威胁所示,由于IP网络天然的开放性所致,H.323系统中的所有元素都能够在地理上被随处分配,因而出现了一些安全威胁。
图7-1 多媒体通信中的安全威胁
多媒体通信和IP电话系统中的主要安全问题大体如下:
用户和终端认证:VoIP服务提供商为了准确计费或计算业务使用量而需要知道谁正在使用他们的服务。作为认证的一个先决条件,用户和/或终端必须用某种标识来标定。而后,用户/终端必须证实其出示的标识是真实的。这种情形主要发生在通过强加密认证过程(例如受保护的密码或X.509数字签名)。同样,用户可能也想通过身份认证知道他们正在与谁通话。
服务器认证:VoIP用户之间主要是通过包括服务器(网守、多播单元、网关)在内的一些VoIP基础设施实现互相通信,因此用户关心的是他们是否联接了正确的服
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