voip的qos实现
嵌入式VoIP网关系统QoS研究
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关键词
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网络协议中的QoS技术与实现
网络协议中的QoS技术与实现在当今高度互联的世界中，网络已经成为我们生活的一部分。
我们每天都会使用网络进行各种活动，如浏览网页、发送电子邮件、观看视频和玩在线游戏等。
然而，网络的性能和效率却受到诸多因素的影响，如带宽、延迟和丢包率等。
为了提高网络的性能和用户体验，网络协议中引入了QoS（Quality of Service）技术。
QoS技术旨在确保网络传输的稳定性、可靠性和及时性，以实现不同应用对网络服务质量的要求。
一、QoS的概念和原则QoS是一个综合性的概念，它包括带宽控制、流量控制、拥塞控制、优先级和服务质量保证等多个方面。
其基本原则是通过合理的资源管理和流量控制来保证网络传输的各种要求。
1. 带宽控制：通过限制网络上不同应用的带宽使用，确保网络资源的公平分配。
例如，对于实时视频应用，可以分配较高的带宽，而对于普通文件传输，则可以分配较低的带宽。
2. 流量控制：对网络上的数据流进行调度和管理，以避免拥塞和数据丢失。
通过设置流量限制和优先级规则，可以确保网络上数据的有序传输。
3. 拥塞控制：监测网络的流量情况，及时发现拥塞，并采取适当的措施来减轻拥塞。
拥塞控制可以通过动态调整数据传输速率、分析网络拥塞点和排队管理来实现。
4. 优先级：根据不同应用对网络服务质量的需求，将网络流量划分为不同的优先级。
例如，对于实时的语音通话，可以将其设为最高优先级，以确保语音的实时传输。
5. 服务质量保证：通过对网络链路、路由和传输协议的优化，提供可靠的服务质量保证。
例如，通过使用差错纠正代码和重传机制来保证数据的完整性和可靠性。
二、QoS的实现技术1. 分组调度：通过对网络数据包进行调度和排序，确保高优先级数据包的优先传输。
常用的调度算法包括最小带宽优先（Minimum Bandwidth Priority）、最小延迟优先（Minimum Delay Priority）和最小丢包优先（Minimum Loss Priority）等。
VOIP的基本原理与实现形式
VOIP的基本原理与实现形式基本原理VOIP是建立在 IP 技术上的分组化、数字化传输技术，其基本原理是：（1）通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理（2）把这些语音数据按 IP 等相关协议进行打包（3）经过ＩＰ网络把数据包传输到接收地（4）再把这些语音数据包串起来（5）经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号从而达到由 IP 网络传送语音的目的。
IP 电话系统就是把普通电话的模拟信号转换成可在因特网上传送的 IP 数据包，同时也将收到的 IP 数据包转换成声音的模拟电信号。
经过ＩＰ电话系统的转换及压缩处理，每个普通电话传输速率约占８～１１ｋｂｉｔ／ｓ带宽，而普通电信网使用传输速率为６４ｋｂｉｔ／ｓ的带宽，所以 IP 电话数是原来的５～８倍。
VOIP的核心与关键设备是 IP 电话网关。
IP 电话网关具有路由管理功能，它把各地区电话区号映射为相应的地区网关 IP 地址。
这些信息存放在一个数据库中，有关处理软件完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能?/span>?/p>在用户拨打 IP 电话时，IP 电话网关根据电话区号数据库资料，确定相应网关的 IP 地址，并将此 IP 地址加入 IP 数据包中，同时选择最佳路由，以减少传输时延， IP 数据包经因特网到达目的地 IP 电话网关。
对于因特网未延伸到或暂时未设立网关的地区，可设置路由，由最近的网关通过长途电话网转接，实现通信业务。
目前 VOIP 系统一般由 IP 电话终端、网关（Gateway）、网（关）守（Gatekeeper）、网管系统、计费系统等几部分组成。
IP 电话终端包括传统的语音电话机、PC、IP电话机，也可以是集语音、数据和图像于一体的多媒体业务终端。
由于不同种类的终端产生的数据源结构是不同的，要在同一个网络上传输，这就要由网关或者是通过一个适配器进行数据转换，形成统一的 IP 数据包。
IP电话网关提供 IP 网络和电话网之间的接口，用户通过 PSTN 本地环路连接到 IP 网络的网关，网关负责把模拟信号转换为数字信号并压缩打包，成为可以在因特网上传输的 IP 分组语音信号，然后通过因特网传送到被叫用户的网关端，由被叫端的网关对 IP 数据包进行解包、解压和解码，还原为可被识别的模拟语音信号，再通过 PSTN 传到被叫方的终端。
基于EV-DO的VoIP QoS研究
基于EV-DO的VoIP QoS研究
肖清华;李静
【期刊名称】《移动通信》
【年(卷),期】2009(033)010
【摘要】为了对基于EV-DO的VoIP QoS有一个定性的了解,文章首先给出了基于EV-DO的QoS架构,提供了EV-DO为VoIP定制的QoS参数,而后在此基础上阐述了在EV-DO网络中实现VoIP端到端的QoS保证的技术方式,对今后顺利实现VoIP应用有着很好的指导意义.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】肖清华;李静
【作者单位】华信邮电咨询设计研究院有限公司;杭州电子科技大学机械工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.异构网络中基于上下文转移的VoIP QoS研究 [J], 阎英;蒋青;徐梅;刘伯红
2.基于FSOM的VoIP QoS反馈控制机制研究 [J], 张武;王劲林
3.基于SIP协议的VoIP系统的QoS机制的研究 [J], 徐山峰
4.基于NS-2低丢包率自适应多速率VoIP系统的QoS研究 [J], 李君斌;金心宇;张昱
5.基于SIP协议的VoIP系统及其QoS研究 [J], 巴刚;罗卫兵;迟晓刚;蒋江湖
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关于电信企业VOIP网络中QoS的探讨
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关于 电信企 业Ｖ Ｉ网络 中Ｑ Ｓ ＯＰ ｏ 的探讨
（ 北京 交通 大 学 电子信 息工程 学院 李 琳 ） 摘 要 ：本 文探 讨 了Ｉ电话 中的Ｑ Ｓ Ｐ 问题 ，分析 了原 因 ，并研 究 了影响 Ｉ语音 质量 的主要 参数 。 实践证 ０ Ｐ
明 ，语 音质 量 与话路 容量 可以 同时得到 改善 。
电话 网的节 点 。它必 须在基 于 Ｉ Ｐ的网络 和 电话 网之
间 提供 双 向 的 、实时 的 通信 接 口。 网关 的主 要功 能 是 信令 处理 、协议 处 理 、语 音编 解 码 和路 由协议 处 理 等。对外 分 别提供 与 ＰＳ ＴＮ 网连接 的 中继接 ｆ 以 ］ 及与 Ｉ Ｐ网络连 接的 接 Ｌ 。网 闸也是一 种控 制器 ，并 １ 与 Ｍ ＧＣ有 一 些 相似 之 处 ，不过 它 并 不 控 制 ＳＧ或 Ｍ Ｇ。它 的工 作是控 制在基 于 Ｉ Ｐ的 网络上 的 Ｈ ．２ ３３ 操作 。 在实 现 方式上 ，ＶＯＩ Ｐ有 Ｐｈｏ ｅ ｏ ｎ ｔ Ｐｌ ｎ 、 ｌ ｅ ｏ
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Ｋｅ ｒ ｓ Ｖ Ｐ Ｑｏ ，ｎ ｏｃ ｙ ｗｏ ｄ ： ０Ｉ， Ｓ ａ ｄ ｉ Ｖ ｅ
ＶＯＩ Ｐ采 用 分组 传 输 技 术 ，其 带 宽 利 用率 远 远
超 过现 有 电话 ；Ｐ电话 语 音信息 不 占用固定 的信 道 ， Ｉ 只是在 有信 息 时才 传送 。 同时 ，Ｉ Ｐ电话使 用 的压 缩
交换 网络为 传输平 台 ，对模 拟 的语音 信号进 行压 缩 、
打 包等 一 系列 的特 殊 处理 ，使 之 可 以采 用 无连 接 的
１ Ｖ Ｐ 理 介绍 ＯＩ 原
ＶＯＩ Ｐ广 义上 是 指 在数 据 网络 上 承 载数 据 、语 音 、传真 和 视 频 图像 等 多媒 体 业 务 。而在 狭 义上 则
VoIP系统SIP—QoS代理服务器设计方案
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ３ － ６ ２ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ ２ １ ３ — ０ ３
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虚拟运营商VoIP组网解决方案
虚拟运营商VoIP组网解决方案引言概述:虚拟运营商（Virtual Network Operator，简称VNO）是指在无线电接入、核心网、业务支撑系统等方面与主流运营商合作，提供挪移通信服务的企业。
VoIP （Voice over Internet Protocol）则是一种通过互联网传输语音和多媒体通信的技术。
本文将介绍虚拟运营商VoIP组网解决方案的相关内容。
一、基础设施建设1.1 网络架构设计：在建设虚拟运营商VoIP组网解决方案时，首先需要进行网络架构设计。
这包括确定VoIP网络的边界、核心网、接入网和用户终端等部份。
边界是指VoIP网络与其他网络之间的接口，核心网是VoIP网络的主要传输和路由中心，接入网是用户接入VoIP网络的入口，用户终端则是指VoIP电话、软电话等。
1.2 网络设备选型：在虚拟运营商VoIP组网解决方案中，选择适合的网络设备非常重要。
这包括路由器、交换机、服务器等设备的选型。
路由器用于实现VoIP网络的互联和路由功能，交换机用于实现局域网内的数据交换，服务器用于存储和处理VoIP通信所需的数据。
1.3 网络安全保障：在建设虚拟运营商VoIP组网解决方案时，网络安全是一个重要的考虑因素。
为了保护VoIP网络的安全，可以采取一系列措施，如使用防火墙、加密通信、访问控制等技术手段，以防止网络攻击和数据泄露。
二、通信协议选择2.1 SIP协议：在虚拟运营商VoIP组网解决方案中，SIP（Session Initiation Protocol）是一种常用的通信协议。
它可以实现用户之间的呼叫建立、终止和转移等功能，并支持多种媒体类型的传输，如语音、视频和实时消息等。
2.2 RTP协议：RTP（Real-time Transport Protocol）是一种用于实时传输媒体数据的协议。
在虚拟运营商VoIP组网解决方案中，RTP常用于传输语音数据。
它可以提供低延迟、高质量的音频传输，并支持音频编解码器的互操作性。
IP-QOS技术概述
4,差分服务 ,
差分服务模型的基本思想是可以根据预先确定的规则 对数据流进行分类, 对数据流进行分类,以便将多种应用数据流综合为有 限的几种数据流等级. 限的几种数据流等级. 差分服务是由综合服务发展而来的,它采用了IETF的 差分服务是由综合服务发展而来的,它采用了 的 基于RSVP的服务分类标准,抛弃了分组流沿路节点 的服务分类标准, 基于 的服务分类标准 上的资源预留. 上的资源预留.
技术背景(续 技术背景 续)
在传统IP 网络中,对所有报文都无区别地等同对待,每个 路由器对所有报文都采用先入先出的策略(FIFO)处理, 也就是说:它尽力而为(Best-effort)地将报文送到目的 地,但是对报文的吞吐量,延迟,延迟抖动,丢包率等都 不能预期,可能很好,也可能极差,一切都要视网络状况 而定.随着计算机网络的高速发展,对带宽,延迟,抖动 敏感的且实时性强的语音,图象,重要数据同时在网上传 输,使得网络资源极大地丰富.但是同时人们对于网络传 输数据质量的要求也越来越高,人们期望报文在吞吐量, 延迟,延迟抖动,丢包率等方面获得一定程度上的服务保 证,期望可以根据客户类型提供有差别的服务.解决这些 问题的一个途径是增加网络的带宽,但带宽的增加毕竟是 有限的,且代价昂贵,它也只能在一定程度上缓解这个问 题.提供QoS 将是人们对未来IP 网络的基本要求.
1,综合服务模型(Int-serv:Integrated service) ,综合服务模型( - : )
这种服务模型在发送报文前, 这种服务模型在发送报文前,需要向网络申请特定的 服务. 服务.应用程序先通知网络发送报文的流量参数和所 需的服务质量请求(如带宽,时延等).应用程序在 需的服务质量请求(如带宽,时延等).应用程序在 ). 收到网络预留资源的确认信息后,才开始发送报文, 收到网络预留资源的确认信息后,才开始发送报文, 发送报文被控制在流量参数规定的范围内. 发送报文被控制在流量参数规定的范围内.
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VoIP的QoS实现
1. 骨干网的voice qos实现：
通过设置DSCP，DQoS允许骨干网给voice包提供高优先级的服务，DSCP的DS域向后兼容IPv4 TOS的IP Precedence bits，从CMTS出来的voice包在进入运营商的骨干网络前，如果能设置DSCP将为区别对待voice包提供可能。
DQoS架构提供了标记的功能，这个标记可以被网络节点使用来提供区别服务，因为这些voice包得在骨干网络消耗的资源将很大程度上依赖这个标记。
这样网络提供商对增强的QoS可以进行控制，而不是信赖MTA。
网络提供商可以配置CMTS的策略来决定如何设置经过CMTS的voice流的DSCP。
这些策略在gate建立的时候从CMS/GC发送到CMTS。
骨干网qos还可以通过RSVP协议实现。
2. 对于voice猫，如何优先处理信令消息，使得不被普通数据流影响：
QoS消息在主叫等待被激活的时候实时产生，因此，非常迅速，
消息数量最小化了，尤其是需要通过骨干网络传递的消息，还有上行的DOCSIS消息。
DOCSIS管理消息和呼叫信令消息，都在DOCSIS网络通过BE方式传递。
如果猫也支持数据服务，BE服务可能不能提供信令消息需要的低延迟需求。
这种情况下，猫可能需要独立增强QoS的service flow来传递信令消息。
比如，信令service flow可以用real-time polling，或者non-real-time polling服务。
这个独立的service flow和其他的DOCSIS service flow一样的方式建立，可以包含classifiers来使得它对MTA透明。
3. 高优先级的voice处理（例如911）：
资源可以被不同类型的呼叫服务预留，每个呼叫服务定义了不同类型的呼叫类型。
高优先级的呼叫，如911，和普通呼叫相比将会更少可能的被阻止。
服务提供商来决定一个呼叫是否高优先级，在一个呼叫建立的过程中由主叫方的CMS来决定。
Session class 来标识呼叫的优先级，可能的值有:
0x00 未指定
0x01 普通呼叫
0x02 高优先级呼叫 (e.g., E911)
4. 接入侧的上行和下行qos：
对于CMTS来说上行和下行的方式是完全不同的，因此qos的实现也是不一样的，
虽然编解码可能一样。
对于PCMM voice，上行通过UGS的方式，Guaranteed的方式，Service Number is 2。
flowspec 到docsis 映射关系是：
TSpec Bucket Depth (b) = TSpec Maximum Datagram Size (M) = TSpec Minimum Policed Unit (m) ~= DOCSIS Unsolicited Grant Size
TSpec Bucket Rate (r) = TSpec Peak Rate (p) = RSpec Reserved Rate (R) ~= used to calculate Nominal Grant Interval
RSpec Slack Term ~= DOCSIS Tolerated Grant Jitter
对于PCMM voice下行，使用Guaranteed service flows，
RSpec来提供对延迟的需求和确保预留，flowspec 到docsis 映射关系是：
TSpec Bucket Depth (b) ~= DOCSIS Maximum Traffic Burst
TSpec Maximum Datagram Size (M) ~= <not required by DOCSIS >
TSpec Minimum Policed Unit (m) ~= DOCSIS Assumed Minimum Reserved Rate Packet Size
TSpec Bucket Rate (r) ~= DOCSIS Minimum Reserved Rate and DOCSIS Maximum Sustained Rate
TSpec Peak Rate (p) ~= For DOCSIS 3.0 only, DOCSIS Downstream Peak Traffic Rate RSpec Reserved Rate (R) ~= <not required by DOCSIS>
RSpec Slack Term ~= DOCSIS Downstream Latency
PC:
上行的方式必须是UGS 或者 UGS/AD，根据呼叫是不是支持无声来确定是不是用UGS/AD。
如果MTA采用的编解码不执行语音活动检测，MTA必须使用UGS，要不然则用UGS/AD。
如果MTA采用多个编解码，其中一个执行语音活动检测，那么MTA必须采用
UGS/AD如果当前的编解码是支持语音活动检测的。
下行，DOCSIS Traffic Priority 设置为5，使用guarante service
5. IP TOS值范围的定义:
7 预留
6 预留
5 语音
4 视频会议
3 呼叫信号
2 高优先级数据
1 中优先级数据
0 尽力服务数据
所以，packetcable 中多是使用这个5来处理traffic priority的。
更多VoIP 文档请参考:
Reference:
1. PacketCableTM Specification Multimedia Specification PKT-SP-MM-I06-110629 /specs/specification-search/?cat=packetcable&scat=packetcable-multimedia
2. PacketCableTM 1.5 Specifications Dynamic Quality-of-Service PKT-SP-DQOS1.5-I04-090624
/specification/packetcable-1-5-dynamic-quality-of-service-specification/。