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移动端

3.5.1 语音、音频和视频流量

《无线通信网络与系统》第3章通信网络,本章对通信网络的各种方法进行了一个概述。本章首先基于地理覆盖范围对不同类型的网络进行了讨论。然后,分别对电路交换和分组交换网络进行了研究。本节为大家介绍语音、音频和视频流量。

作者:朱磊/许魁 译来源:机械工业出版社|2017-11-16 16:11

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3.5 服务质量

分组交换网络中的服务质量(Quality of service,QoS)通常属于一系列相关数据包的性能。例如,这些数据包可以是彼此相关的,通常是一个共同视频流的一部分、来自同一个文件或来自同一个用户的一系列的动作。通常考虑以下种类的流量。

3.5.1 语音、音频和视频流量

分组可以是一个数据包流的一部分,如常见的语音、音频或多媒体(即视频)演示。这种类型的流量需要稳定的数据包传输,这将转化为对延迟、延迟变化(也称为抖动)、一定吞吐量的需求,以满足演示所需的数据速率。尽管声音是音频,但它已经得到了特别的关注,特别是在蜂窝电话网络中。其他具体的需求,通常可以分为3类,每一类我们都将在视频的背景下进行考虑。

●直播视频流 来自诸如体育赛事直播的场合。这是单向视频。都期望看到实况,因此期望的延迟在几秒内。当人们听到邻居开始庆祝一个重要的分数而自己还没有看到时,他们就会非常不高兴。

●存储视频流 来自YouTube等网站已经存储的数据流,并对视频流的接收者进行播放。数据流是不是实况是不重要的,所以可以缓存数秒的视频以克服流量传输时不正常的情况。

●视频会议 涉及双向通信。传统上,这仅涉及声音,但视频会议现在已经是专业人士和个人使用中非常普遍的。对于这种流量,当人们进行正常交流时,期望从说话方到回应方的往返时间是一个有界值。

视频会议有很强的延迟约束,通常是200~300ms的往返延迟。无线通信链路通常是两个用户之间的多跳链路的第一跳和最后一跳。因此,它们将有较低的要求。例如,LTE流量类型要求语音会话小于100ms、视频会话小于150ms。

语音、音频和视频流量都可以归为术语实时流量,其中,延迟和延迟抖动约束是非常重要的。有趣的是,这种类型的流量有时对丢包的要求并不严格。如果一个IP语音数据包流是50个数据包每秒,则丢失2%的数据包(1个包每秒)可能是觉察不到的,或者至少是可以容忍的。

对于语音、音频和视频信号,在压缩和数据包丢失之间有一个平衡。在无线网络中,这些业务总是需要使用高等级的压缩。不使用光盘质量的音频来承载语音(44.1千样本/秒(每个样本16位)=705600bps),在第7章讨论的压缩方案可以达到1~2kbps的速率且具有可接受的语音质量,也就是进行了700倍的压缩。由于这些压缩方案非常依赖于数据包之间的关系,所以,一个数据包丢失可能造成巨大的影响。相反,大多数蜂窝系统的语音通信使用压缩率为7~13kbps来维持分组丢失率要求与延时要求之间的合理平衡。


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