2.17. Качество передачи речи в ip-сети…

На качество передачи речи в IP-сети наибольшее влияние оказывает задержка речи, джиттер, потери речевых пакетов и эхо.

В телефонной сети задержка рассматривается как интервал времени, затрачиваемого на прохождение электрического речевого сигнала от терминала говорящего до терминала слушающего. В цифровых сетях с коммутацией каналов задержка не велика (не превышает 50 мс) и поэтому с этим явлением сталкиваются только на сетях с большой протяженностью.Задержки в сети IP-телефонии появляется в разных точках.

В рекомендации G.114 МСЭ-Т определены следующие нормы на задержки: хорошее качество передачи речи – задержка до 150-200 мс, передача речи недопустима при задержке свыше 400 мс.

На рис.4.35 показаны задержки на примере соединения в сети IP-телефонии с применением двух шлюзов.

В первую очередь это задержки в оконечных устройствах (в IP-телефонах, в шлюзах) при передаче и приеме речевых сообщений. Сюда входят задержки накопления, появляющиеся при кодировании и декодировании и зависящие от типа кодека. Как было показано выше, задержка накопления обычно составляет от 10 до 40 мс. Учитывая, что канал одновременно может обслуживать множество пользователей, посылка пакетов в сеть происходит с ожиданием и пакеты ставятся в очередь. В пункте приёма пакеты также ставятся в очередь – происходит буферизация. Буферизация необходима для устранения явления, получившего название – джиттера. Джиттер представляет собой разброс времени доставки пакетов для одного соединения. В пункте передачи речевые пакеты формируются на выходе кодека через фик­сированные промежутки времени (например, через каждые 30 мс), а при прохождении через сеть задержки пакетов оказываются не­одинаковыми, и они прибывают в пункт назначения через раз­ные промежутки времени. Пакеты могут прийти в неправильной последовательности: пакеты, посланные раньше, поступают в пункт приема позже других пакетов. Из буфера очереди пакеты извлекаются в требуемом порядке и с некоторым запаздыванием, необходимым для снижения джиттера. При этом, чем больше время нахождения в буфере, тем меньше будет джиттер, но тем больше становится общее время задержки. В пункте передачи задержки пакетов колеблется в пределах 30 -50 мс, а в пункте приема – в пределах 20 -80 мс.

Далее возникает сетевая задержка, обусловленная передачей речевых пакетов через IP-сеть. Главным образом задержка создается маршрутизаторами сети вследствие образования очередей на их входах и выходах, а также из-за необходимости затрачивать заметное время на обработку пакетов с целью их маршрутизации. Сетевая задержка зависит от количества сетевых узлов и от загрузки звеньев сети, входящих в маршрут прохождения пакетов. Для снижения сетевой задержки в IP-сети используют протоколы Diff-Serv и IntServ, которые позволяют вводить приоритеты в обслуживании заданного типа трафика, например – речевого. Эффектимным методом снижения сетевых задержек может быть применение технологии MPLS ( Multi Protocol Label Switchin – много протокольная коммутация по меткам). Эта технология позволяет заметно снизить время обработки пакетов в узлах сети.

Эхо представляет собой прослушивание говорящим абонентом своего голоса в телефоне с некоторым запозданием. Эхо имеет электрическую или акустическую природу. Электрическое эхо появляется вследствие отражения речевого сигнала в точке перехода с 4-проводного на 2-проводный разговорный тракт, что имеет место при использовании аналогового телефонного аппарата. Если у обоих разговаривающих абонентов установлены цифровые телефонные аппараты (ISDN- телефон, IP-телефон или софтфон) такого эха в цифровой сети не должно быть. Для устранения эха в терминалах IP-телефонии используют эхокомпенсаторы, действие которых состоит в вычитании из речевого сигнала, передаваемого в сеть, речевого сигнала, принятого из сети. Эхокомпенсаторы обычно обеспечивают подавление эхосигналов длительностью до 32-64 мс.