Разделы сайта

Сравнение VoFR и VoIP с точки зрения использования полосы пропускания

Предприятия обычно не имеют собственных линий связи между территориально распределенными объектами и для организации своей сети должны арендовать каналы у других операторов или создавать спутниковую сеть. Арендная плата за каналы составляет основную долю расходов на содержание сети, поэтому экономия полосы пропускания является в большинстве случаев основным критерием при выборе технологии пакетной передачи голоса и данных.

Скорость пакетной передачи речи зависит от нескольких факторов: скорости кодирования сигнала, размера речевого пакета, объема служебной информации протоколов канального, сетевого и транспортного уровней, наличия или отсутствия механизма сжатия заголовков пакетов, числа передаваемых по линии телефонных каналов, степени использования механизма детектирования речевого сигнала (Voice Activity Detection - VAD), a также от того, какова допустимая доля потерянных пакетов при перегрузке выходного порта мультиплексора Frame Relay или маршрутизатора.

Рассмотрим влияние этих факторов на скорость передачи телефонного трафика по одному телефонному каналу на примере использования кодека G.729. Он обеспечивает сжатие речи до 8 Кбит/с, при этом минимальная длительность отрезка анализируемого сигнала составляет 10 мс. За этот интервал времени кодек выдает битовую последовательность длиной 10 байт. Далее формируются речевые пакеты - к полезной нагрузке добавляется заголовок длиной от 1 до 3 байтов. Этот заголовок обеспечивает передачу информации о типе сообщения (речь, факс или данные) и сигнализации, параметрах VAD и длине пакета. Типичная длина заголовка речевого пакета составляет 2 байта, поэтому полная длина такого пакета может составлять 12, 22 байта и т. д. - до 82 байт в зависимости от числа помещенных в один пакет элементарных 10-байт последовательностей полезной нагрузки.

В случае использования протокола Frame Relay речевой пакет помещается в кадр этого протокола с заголовком 6 байт (общий объем полей служебной информации конкретного протокола). На этом подготовка к передаче речевой информации заканчивается. Затем кадры VoFR поступают в сетевой порт вместе с кадрами данных, если, конечно, речь передается совместно с данными.

Скорость передачи одного телефонного канала для варианта VoFR определяем по известному полному объему кадра в битах и времени, в течение которого он должен быть передан. Например, если речевой пакет содержит две элементарные последовательности битов полезной нагрузки, общее время анализа речевого сигнала составит 2*10= 20 мс, а объем передаваемой информации - 8*(22 + 6) = 224 бит, в результате скорость передачи будет равна 11,2 Кбит/с. При длине речевого пакета 62 байт скорость равнялась бы 9,07 Кбит/с.

Когда речь передается с помощью протокола IP, речевые пакеты по стандарту G.729 формируются точно так же, как и для варианта VoFR, однако последующие процедуры гораздо сложнее. Прежде всего речевой пакет помещается в поле данных пакета протокола RTP (Realtime Transfer Protocol), заголовок которого имеет размер 12 байт. Затем этот пакет помещается в поле данных пакета протокола транспортного уровня UDP с заголовком длиной 8 байт, и, наконец, наступает очередь собственно протокола IP, пакет которого имеет заголовок 20 байт. Таким образом, общая величина накладных расходов протоколов IP/UDP/RTP составляет 40 байт.

Но пакет IP по сети перемещается при помощи протокола канального уровня: РРР, HDLC, Frame Relay, ATM или любого другого. В поле данных кадров этих протоколов помещается пакет IP, после чего он готов для передачи по сети. Типичным вариантом организации IP-сетей является использование протокола РРР с заголовком длиной 8 байт. В результате для рассмотренного ранее случая передачи речевых пакетов стандарта G.729 с полезной нагрузкой 20 байт полная длина IP-пакета составит 22 + 40 + 8 = 70 байт. Передать эти данные за те же 20 мс можно при условии, что скорость в канале будет равна 28 Кбит/с - это примерно в 2,5 раза больше, чем при передаче такого же речевого пакета посредством технологии VoFR.

Интересное из раздела

Компьютерные сети
Компьютеры уже прочно вошли в современный мир, во все сферы человеческой деятельности и науки, тем самым создавая необходимость в обеспечении их различн ...

Проектирование железнодорожного узла связи на основе цифровой АТС Квант-Е
Цифровая система коммутации «Квант-Е» имеет модульное построение, распределенную коммутацию, децентрализованное программное управление и возможность централ ...

Цифровая обработка сигналов
Развитие телекоммуникационных сетей увеличивает роль и значение передачи дискретных сообщений в электросвязи. Целью дисциплины ТЦС является: · изложение п ...