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VoIP（Voice-over-IP），是一種在數據網絡上，采用分組交換技術實現話音傳輸業(yè)務的語音通信技術。目前在長途語音通信業(yè)務中己占有相當的市場份額，隨著網絡的建設發(fā)展，園區(qū)網中的VoIP應用也開始流行起來，其所存在的問題成為了關注的要點。
VoIP信號傳輸過程中存在的主要問題
語音交互存在著實時、保真、噪音和衰減等諸多技術問題，數據網絡平臺使主要問題研究集中到了實時與保真兩個方向。由于VoIP可承載的應用類型可能多種多樣，考慮到基本的要求和相關標準，本文將保真底線統一為8kHz取樣頻率、8位取樣精度，這樣一來，就將文章討論方向集中到了與實時性緊密相關的延遲問題。VoIP的延遲是指由說話者開始說話到接聽者聽到聲音的這段時間。在承載語音傳輸的分組交換網上有三種不可避免的延遲：傳播延遲，隊列延遲和處理延遲。
傳播延遲
傳播延遲是因為信號必須在光線或電纜網絡上傳輸。光在真空中的傳輸速度是每秒30萬公里，電信號在電纜或光纖上的傳輸速度大約每秒20萬公里。限于校園面積，假設園區(qū)內網絡傳輸介質最遠跨度2公里（往復4公里），可計得其傳播延遲約0.02ms，即約為人耳對聲響最高分辯間隔的2500分之一，可見通過改善傳輸介質雖然可減少傳播延遲，但對于校園網上VoIP信號的傳輸來說其成效微乎其微。
隊列延遲
當一個傳輸包因為接口阻塞而停留在輸出隊列中所造成的延遲，被稱為隊列延遲。隊列延遲通常是因某段時間內發(fā)送的傳輸包超出了其接口的處理能力而產生。這個參數既可通過網絡設計和設備的選型，也可通過對端口各種排隊方式的選擇來優(yōu)化網絡，考慮到多數園區(qū)網絡所延續(xù)的三層架構，高質量傳輸應保證設備的這個參數平均值不超過12.5ms，單向端到端最大延遲不超過150ms。經測試，在缺乏管理、流量擁擠的網絡中，能夠短時間忍受的最大隊列延遲甚至可達2秒，但此指標的改進對語音交互的人員感受和VoIP信號傳輸影響明顯。
處理延遲
這類延遲在網絡中主要是由傳輸幀的設備所產生，例如：壓縮解碼、報文重組、交換轉發(fā)等處理時間。在分組交換網絡中，每個有實際意義的報文都需由多個傳輸分組共同構成，因此，這個延遲在分組網絡傳輸中非常重要。目前，主流的VoIP終端設備所使用的標準都是每10ms獲取一個語音樣本，即：一個數據幀中一旦生成了一個語音樣本，就意味著已經有了至少10ms的處理延遲，考慮到人耳分辯極限，一個數據幀中不應放置超過5個語音樣本，也就是說，在一個數據幀中可以包含1～5個語音樣本，一個數據幀中的幾個語音樣本共同構成了一個VoIP數據包，而且，必須在下一個數據幀中的VoIP數據包生成之前完成本次數據幀中語音樣本的VoIP數據包打包處理。這在實際上就限定了VoIP的最低帶寬。
理論占用帶寬
一個網絡建成，其每段網絡的帶寬傳輸上限就已確定，只能通過節(jié)點設備參數的配置和架構的改進在有限范圍內進行調整，否則，就必須進行線路或設備的升級改造，因此，有必要先計算VoIP在理論上的帶寬占用情況。眾所周知，數據幀的大小和幀轉發(fā)的速率，是在線路編碼與收發(fā)裝置確定后與帶寬占用直接相關的兩個重要參數，VoIP信息的傳輸也同樣與其相關。
VoIP信號在校園網中的延遲分析
