斯瑞捷NPS網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)提升IP電話質(zhì)量

2001/09/27

　　目前，IP電話被廣泛使用，但眾所周知，在話音質(zhì)量方面并不盡如人意，主要表現(xiàn)在回聲、抖動(dòng)、掉包與延遲4大問題。

　　由珠海斯瑞捷網(wǎng)絡(luò)工程服務(wù)有限公司研制開發(fā)并全線推出的21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)電話服務(wù)平臺(tái)——NPS網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)過程中特意考察和測(cè)試了中國的特殊網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境，采用適合國內(nèi)Internet環(huán)境的通話編碼補(bǔ)音法和時(shí)延調(diào)節(jié)等專利技術(shù)，極大地降低了對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求，具備良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，在進(jìn)行國內(nèi)與國際客戶實(shí)時(shí)通話方面，通話語音質(zhì)量和穩(wěn)定性相當(dāng)優(yōu)越。在發(fā)展中國家Internet環(huán)境較差的情況下，通話效果明顯優(yōu)于同類型產(chǎn)品。

　　開發(fā)專用話音壓縮標(biāo)準(zhǔn)。IP電話技術(shù)的核心基礎(chǔ)是話音壓縮技術(shù)，為保證在Internet環(huán)境較差的情況下的話音質(zhì)量，軟件上斯瑞捷專門開發(fā)了專用的話音壓縮標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)在發(fā)展中國家Internet環(huán)境狀況；硬件上NPS系統(tǒng)的語音處理卡的每個(gè)語音信道均采用了獨(dú)立的DSP芯片，而非其他廠商所采用的多個(gè)語音信道共用同一個(gè)DSP芯片；以較高的硬件成本來保證在話務(wù)量較大即線路使用率較高的情況下，獨(dú)立高效地完成話音壓縮過程，從而向用戶提供高質(zhì)量的話音質(zhì)量。

　　靜音壓縮節(jié)省帶寬。NPS系統(tǒng)在通話過程中如果檢測(cè)到安靜時(shí)段,則在這些安靜時(shí)候停止發(fā)送語音包。大量的研究表明,在一路全雙工電話交談中，只有36％～40％的信號(hào)是活動(dòng)的或有效的。當(dāng)一方在講話時(shí),另一方在聽,而且講話過程中有大量的停頓。通過靜音壓縮技術(shù),可以節(jié)省大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而提高話音質(zhì)量。

　　消除回聲。為消除Internet網(wǎng)絡(luò)時(shí)延所引起的回聲，NPS系統(tǒng)采用了特殊的軟件代碼監(jiān)聽回聲信號(hào),并將它從聽話人的語音信號(hào)中消除。對(duì)于IP電話設(shè)備,回聲消除技術(shù)是十分重要的，因?yàn)橐话鉏P網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延很容易就達(dá)到40～50ms。

　　緩沖技術(shù)避免話音抖動(dòng)。Internet網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特征就是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng),這將導(dǎo)致IP電話音質(zhì)下降。如果網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)較嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致有的話音包因遲到被丟棄,產(chǎn)生話音的斷續(xù)及部份失真,嚴(yán)重影響話音質(zhì)量。為了防止這種抖動(dòng), NPS系統(tǒng)采用了抖動(dòng)緩沖技術(shù),即在接收方設(shè)定一個(gè)緩沖池，話音包到達(dá)時(shí)首先進(jìn)入緩沖池暫存，系統(tǒng)以穩(wěn)定平滑的速率將話音包從緩沖池中取出、解壓、播放給受話者。這種緩沖技術(shù)可以在一定限度內(nèi)有效處理話音抖動(dòng)，并提高音質(zhì)。

　　分割I(lǐng)P包。Internet網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源有限，為更好地保證IP電話的話音質(zhì)量，應(yīng)將IP包大小限制為不超過256字節(jié)。因此，NPS系統(tǒng)采用了斯瑞捷特有的非常小的數(shù)據(jù)包頭，還引入包頭壓縮技術(shù)來進(jìn)一步降低流量，從而進(jìn)一步的提高IP電話的話音質(zhì)量。

　　VoIP前向糾錯(cuò)減少丟包。Internet網(wǎng)絡(luò)往往有較高的丟包率，這不足以維持高質(zhì)量的話音通信。在這種情況下，NPS系統(tǒng)采用了前向糾錯(cuò)技術(shù)。通過在話音包中增加冗余數(shù)據(jù)，以便接收方從已經(jīng)接收到的包中恢復(fù)出錯(cuò)或丟失的話音包。IP包在傳送過程中有可能損壞或被丟失/丟棄，如果話音包丟失/損壞率較低，IP電話的音質(zhì)不會(huì)受到明顯損害。

《中國計(jì)算機(jī)報(bào)》 2001/09/27