kiến thức về VoIP phần 3 pptx

Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 62
CHNG 3 CC BIN PHP M BO CHT
LNG DCH V

Cht lng dch v QoS l tp hp cỏc ch tiờu c trng cho yờu cu ca
tng loi lu lng c th trờn mng bao gm: tr, jitter, t l mt gúi Cỏc
ch tiờu ny liờn quan n lng bng thụng dnh cho mng.

Cú nhiu bin phỏp nhm m bo QoS c thc hin. ti thiu thi gian
tr ca cỏc gúi thoi so vi cỏc gúi ca cỏc dch v khỏc, cỏc gúi thoi c truyn
bi giao thc UDP (User Datagram Protocol). Giao thc ny khụng cung cp c
ch truyn li do vy gúi thoi s c x lý nhanh hn. loi b ting vng
ngi ta s dng b trit ting vng cỏc gateway. V cũn cú cỏc bin phỏp sau:
- Nộn tớn hiu thoi.
- Cỏc c ch m bo cht lng dch v ti cỏc nỳt mng: Cỏc thut toỏn xp
hng (queuing), c ch nh hỡnh lu lng (traffic shapping), cỏc c ch ti
u hoỏ ng truyn, cỏc thut toỏn d oỏn v trỏnh tc nghn,
- Phng thc bỏo hiu QoS.
Chớnh sỏch QoS cú vch ra mong mun thc hin nhim v qun lý cht
lng dch v theo mt k hoch c th v thụng qua h thng bỏo hiu QoS ra
lnh cho cỏc c ch chp hnh ti cỏc nỳt mng thc hin nhim v ú.

3.1 Nộn tớn hiu thoi
Trong mng in thoi thụng thng tớn hiu thoi c mó hoó PCM theo
lut A hoc Muy vi tc 64Kbps. Vi cỏch mó hoỏ ny cho phộp khụi phc
mt cỏch tng i trung thc cỏc õm thanh trong gii tn ting núi. Tuy nhiờn
trong mt s ng dng c bit yờu cu truyn õm thanh vi tc thp hn vớ d
nh truyn tớn hiu thoi trờn mng Internet. T ú ó xut hin mt s k thut
mó hoỏ v nộn tớn hiu ting núi xung tc thp c th nh G.723.1, G.729,
G729A, v GSM. G.729 c ITU-T phờ chun vo nm 1995. Mc dự ó c

ITU phờ chun hoỏ, din n VoIP nm 1997 ó tho thun xut G.723.1 thay
th cho G.729. T hp cụng nghip trong ú dn u l Intel v Microsoft ó chp
nhn hi sinh mt chỳt cht lng õm thanh t c hiu qu bng thụng ln
hn. Tht vy, G.723.1 yờu cu 5,3/6,3 kbps trong khi G.729 yờu cu 8 kbps. Vic
Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 63
cụng nhn tiờu chun nộn v gii nộn l mt bc tin quan trng trong vic ci
thin tin cy v cht lng õm thanh.
V c bn cỏc b mó hoỏ ting núi cú ba loi: mó hoỏ dng súng (wave form),
mó hoỏ ngun (source) v mó hoỏ lai (hybrid) (ngha l kt hp c hai loi mó hoỏ
dng trờn).
Nguyờn lý b mó hoỏ dng súng l mó hoỏ dng súng ca ting núi. Ti phớa
phỏt, b mó húa s nhn cỏc tớn hiu ting núi tng t liờn tc v mó thnh tớn
hiu s trc khi truyn i. Ti phớa thu s lm nhim v ngc li khụi phc
tớn hiu ting núi. Khi khụng cú li truyn dn thỡ dng súng ca ting núi khụi
phc s rt ging vi dng súng ca ting núi gc. C s ca b mó hoó dng súng
l: Nu ngi nghe nhn c mt bn sao dng súng ca ting núi gc thỡ cht
lng õm thanh s rt tuyt vi. Tuy nhiờn, trong thc t, quỏ trỡnh mó hoỏ li sinh
ra tp õm lng t (m thc cht l mt dng mộo dng súng), song tp õm lng
t thng nh khụng nh hng n cht lng ting núi thu c. u im
ca b mó hoỏ loi ny l: phc tp, giỏ thnh thit k, tr v cụng sut tiờu
th thp. Ngi ta cú th ỏp dng chỳng mó hoỏ cỏc tớn hiu khỏc nh: tớn hiu
bỏo hiu, s liu di õm thanh v c bit vi nhng thit b iu kin nht
nh thỡ chỳng cũn cú kh nng mó hoỏ c c tớn hiu õm nhc. B mó hoỏ dng
súng n gin nht l iu xung mó (PCM), iu ch Delta (DM) Tuy nhiờn,
nhc im ca b mó hoỏ dng súng l khụng to c ting núi cht lng cao
ti tc bit di 16kbit/s, m iu ny c khc phc b mó hoỏ ngun.
Nguyờn lý ca mó hoỏ ngun l mó hoỏ kiu phỏt õm (vocoder), vớ d nh b
mó hoỏ d bỏo tuyn tớnh (LPC). Cỏc b mó hoỏ ny cú th thc hin c ti tc
bớt c 2kbps. Hn ch ch yu ca b mó hoỏ kiu phỏt õm LPC l gi thit

rng: tớn hiu ting núi bao gm c õm hu thanh v õm vụ thanh. Do ú vi õm
hu thanh thỡ ngun kớch thớch b mỏy phỏt õm s l mt dóy cỏc xung, cũn vi
cỏc õm vụ thanh thỡ nú s l mt ngun nhiu ngu nhiờn. Trong thc t cú rt
nhiu cỏch kớch thớch c quan phỏt õm. V n gin hoỏ, ngi ta gi thit
rng ch cú mt im kớch thớch trong ton b giai on lờn ging ca ting núi,
dự cho ú l õm hu thanh.
Cú rt nhiu phng phỏp mụ hỡnh hoỏ s kớch thớch: Phng phỏp kớch thớch
a xung (MPE), phng phỏp kớch thớch xung u (RPE), phng phỏp d oỏn
tuyn tớnh kớch thớch mó (CELP). Phn ny s tp trung ch yu gii thiu phng
phỏp d oỏn tuyn tớnh kớch thớch mó CELP. Hin nay phng phỏp ny ó tr
thnh cụng ngh ch yu cho mó hoỏ ting núi tc thp.
Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 64

3.1.1 Nguyờn lý chung ca b mó hoỏ CELP
Phng phỏp CELP cú nhc im l cú mt th tc ũi hi tớnh toỏn nhiu
nờn khú cú th thc hin trong thi gian thc. Vy cú mt phng phỏp lm n
gin hoỏ th tc soỏt bng mó sao cho khụng nh hng ti cht lng ting núi.
ú l phng phỏp s dng cỏc bng mó i s ACELP (Algebraic CELP) trong
ú cỏc bng mó c to ra nh cỏc mó sa li nh phõn c bit. V nõng cao
hiu qu r soỏt bng mó, ngi ta s dng cỏc bng mó i s cú cu liờn kt CS-
ACELP (Conjugate-Structure ACELP). Khuyn ngh G729 a ra nguyờn lý ca
b mó húa ting núi s dng phng phỏp CS-ACELP mó hoỏ ting núi tc
8kbps.

3.1.2 Nguyờn lý mó hoỏ CS-ACELP
Tớn hiu PCM 64kbps u vo c a qua b mó hoỏ thut toỏn CS-
ACELP, c ly mu ti tn s 8kHz, sau ú qua b chuyn i thnh tớn hiu
PCM u 16 bit a ti u vo b mó hoỏ. Tớn hiu u ra b gii mó s c
chuyn i thnh tớn hiu PCM theo ỳng tớn hiu u vo. Cỏc c tớnh u

vo/u ra khỏc, ging nh ca tớn hiu PCM 64kbps (theo khuyn ngh ITU
G.711), s c chuyn i thnh tớn hiu PCM u 16 bit ti u vo b mó hoỏ.
B mó hoỏ CS-ACELP da trờn c s ca b mó d bỏo tuyn tớnh kớch thớch
mó CELP.
B mó hoỏ CS-ACELP thc hin trờn cỏc khung ting núi chu k 10ms tng
ng 80 mu ti tc ly mu l 8000 mu/s. C mi mt khung 10ms, tớn hiu
ting núi li c phõn tớch ly cỏc tham s ca b mó CELP (ú l cỏc tham
s ca b lc d bỏo thớch ng, ch s cỏc bng mó c nh v bng mó thớch ng
cựng vi cỏc tng ớch ca bng mó). Cỏc tham s ny s c mó hoỏ v truyn i.
Ti phớa thu, cỏc tham s ny s c s dng khụi phc cỏc tham s tớn
hiu kớch thớch v cỏc tham s ca b lc tng hp. Tớn hiu ting núi s c
khụi phc bng cỏch lc cỏc tham s tớn hiu kớch thớch ny thụng qua b lc tng
hp ngn hn. B lc tng hp ngn hn da trờn c s b lc d bỏo tuyn tớnh
LP bc 10. B lc tng hp di hn, hay b lc tng hp cao dựng cho vic lm
trũn mó thớch ng. Sau khi khụi phc, nh b lc sau ting núi s c lm tng
trung thc.

Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 65


3.1.3 Chun nộn G.729A
G729A l thut toỏn mó hoỏ ting núi tiờu chun cho thoi v s liu ng
thi s hoỏ (DSVD). G.729A l s trao i lung bit vi G.729, cú ngha l tớn
hiu c mó hoỏ bng thut toỏn G.729A cú th c gii mó thụng qua thut
toỏn G.729 v ngc li. Ging nh G.729, nú s dng thut toỏn d bỏo tuyn
tớnh mó kớch thớch i s c cu trỳc liờn kt (CS-ACELP) vi cỏc khung 10ms.
Tuy nhiờn mt vi thut toỏn thay i s c gii thiu m kt qu ca cỏc thut
toỏn ny lm gim 50% phc tp.
Nguyờn lý chung ca b mó hoỏ v gii mó ca thut toỏn G.729A giụng vi

G.729. Cỏc th tc lng t hoỏ v phõn tớch LP ca cỏc khuych i bng mó
c nh v thớch ng ging nh G.729. Cỏc thay i thut toỏn chớnh so vi G.729
s tng kt nh sau:
B lc trng s th cm s dng cỏc tham s b lc LP ó lng t v c
biu din l W(z) = A(z)/A(z/) vi giỏ tr c nh = 0,75.
Phõn tớch lờn ging mch vũng h c n gin hoỏ bng cỏch s dng
phng phỏp decimation (cú ngha l trớch 10 ly 1) trong khi tớnh s tng quan
ca ting núi trng s.
Cỏc tớnh toỏn phn ng xung ca b lc tng hp trng s W(z)/A(z) ca tớn
hiu ban u v vic thit lp trng thỏi ban u ca b lc c n gin hoỏ
bng cỏch thay th W(z) bng 1/A(z/).
Vic tỡm bng mó thớch ng c n gin hoỏ. Thay vỡ tỡm tp trung mch
vũng t ong, gii phỏp tỡm s hỡnh cõy sõu trc c s dng.
Ti b gii mó, ho ba ca b lc sau s c n gin bng cỏch s dng ch
cỏc tr nguyờn.
C hai b mó hoỏ G.729 v G.729A ó c th nghim trờn vi mch T1
TMS320C50 DSP. Trong khi th nghiờm USH, thut toỏn mó húa song cụng
G.729A yờu cu 12,4 MIPS, trong khi G.729 yờu cu 22,3 MIPS. S dng
G.729A gim c khong 50% phc tp so vi s dng G.729 vi vic gim
mt ớt cht lng trong trng hp 3 b ụi ( mó húa/gii mó) v trong trng hp
cú tp õm nn.

3.1.4 Chun nộn G.729B
Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 66
G.729B a ra mt nguyờn lý nộn im lng tc bit thp c thit k v ti
u hoỏ lm vic trung c vi c G.729 v g.729A phc tp thp. t c
vic nộn im lng tc bit thp cht lng tt, mt mụ un b dũ hot ng thoi
khung c bn l yu t cn thit dũ cỏc khung thoi khụng tớch cc, gi l cỏc
khung tp õm nn hoc khung im lng. i vi cỏc khung thoi khụng tớch cc ó

dũ c ny, mt mụ un truyn giỏn on o s thay i theo thi gian ca c
tớnh tớn hiu thoi khụng tớch cc v quyt nh xem cú mt khung mụ t thụng tin
im lng mi khụng cú th c gi i duy trỡ cht lng tỏi to ca tp õm nn
ti u cui thu. Nu cú mt khung nh th c yờu cu, cỏc tham s nng lng
v ph mụ t cỏc c tớnh cm nhn c ca tp õm nn c mó hoỏ v truyn
i mt cỏch hiu qu dựng khung 15 b/khung. Ti u cui thu, mụun to ra õm
phự hp s to tp õm nn u ra s dng tham s cp nht ó phỏt hoc cỏc tham
s ó cú trc ú. Tp õm nn tng hp t c bng cỏch lc d bỏo tuyn tớnh
tớn hiu kớch thớch gi trng c to ra trong ni b ca mc iu khin. Phng
phỏp mó hoỏ tp õm nn tit kim tc bit cho ting núi mó hoỏ ti tc bit
trung bỡnh thp 4kbps trong cuc m thoi ting núi bỡnh thng duy trỡ cht
lng tỏi to.
i vi cỏc ng dng DSVD (Digital Simultaneous Voice and Data: thoi v
s liu ng thi s hoỏ) v nhy tc bit khỏc, G729B l iu kin ti cn
thit gim tc bit hn na bng cỏch s dng cụng ngh nộn im lng. Khi
khụng cú ting núi, tc bit cú th gim, gii phúng dung lng kờnh cho cỏc
ng dng xy ra ng thi, vớ d nh cỏc ng truyn ting khỏc trong in thoi
t bo a truy nhp phõn kờnh theo mó/ theo thi gian (TDMA/CDMA) hoc
truyn s liu ng thi. Mt phn ỏng k trong cỏc cuc m thoi thụng
thng l im lng, trung bỡnh lờn ti 60% ca mt cuc m thoi hai chiu.
Trong sut quỏ trỡnh im lng, thit b u vo ting vớ d nh tai nghe, s thu
thụng tin t mụi trng n. Mc v c tớnh n cú th thay i ỏng k, t mt
phũng im lng ti ng ph n o hoc t mt chic xe ụ tụ chuyn bỏnh nhanh.
Tuy nhiờn, hu ht cỏc ngun tp õm thng mang ớt thụng tin hn thụng tin ting.
Vỡ vy trong cỏc chu k khụng tớch cc t s nộn s cao hn. Nhiu ng dng in
hỡnh, vớ d h thng ton cu i vi in thoi di ng GSM, s dng vic dũ tỡm
chu k im lng v chốn tp õm phự hp to c hiu qu mó hoỏ cao hn.
Xut phỏt t quan nim v dũ tỡm im lng v chốn tp õm phự hp dn ti cỏc
cụng ngh mó hoỏ ting mu kộp. Cỏc mu khỏc nhau bi tớn hiu u vo, c
biu th l: thoi tớch cc i vi ting núi v l thoi khụng tớch cc i vi im

Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 67
lng hoc tp õm nn, c xỏc nh bi s phõn loi tớn hiu. S phõn loi ny cú
th c thc hin bờn trong hoc bờn ngoi b mó hoỏ ting núi. B mó hoỏ ting
ton tc cú th cú tỏc dng trong quỏ trỡnh ting thoi tớch cc, nhng cú mt
nguyờn lý mó hoỏ khỏc c dựng i vi tớn hiu thoi khụng tớch cc, s dng
bit ớt hn v to ra t s nộn trung bỡnh cao hn. S phõn loi ny c gi chung
l b dũ hot ng thoi (VAD: Voice Activity Detector) v u ra ca b ny gi
l mc hot ng thoi. Mc hot ng thoi l 1 khi cú mt hot ng thoi v l
0 khi khụng cú hot ng thoi.
Thut toỏn VAD v b mó hoỏ ting núi khụng tớch cc, ging vi cỏc b mó
hoỏ G.729 v G.729A, c thc hin trờn cỏc khung ca ting núi ó c s
hoỏ. phự hp, kớch thc cỏc khung ging nhau c dựng cho mi s v
khụng cú tr thờm vo no c to ra bi thut toỏn VAD hoc b mó hoỏ
thoi khụng tớch cc. u vo b mó hoỏ ting núi l tớn hiu ting núi n ó
c s hoỏ. Vi mi khung ting núi u vo, VAD a ra mc hot ng thoi,
mc ny c dựng nh mt chuyn mch gia cỏc b mó hoỏ thoi tớch cc v
thoi khụng tớch cc. Khi b mó hoỏ thoi tớch cc cú tỏc dng, lung bit thoi
tớch cc s gi ti b gii mó tớch cc cho mi khung. Tuy nhiờn, trong cỏc chu k
khụng tớch cc, b mó hoỏ thoi khụng tớch cc cú th c chn gi cỏc thụng
tin mi nht gi l b mụ t vic chốn im lng (SID: Silence Insertion Descriptor)
ti b gii mó khụng tớch cc hoc khụng gi gỡ c. K thut ny cú tờn l truyn
giỏn on (DTX: Discontinuous Transmission). Vi mi khung, u ra ca mi b
gii mó c dựng lm tớn hiu khụi phc.

3.1.5 Chun nộn G.723.1
Khuyn ngh G.723.1 a ra mt b mó hoỏ tiờu chun dựng nộn tớn hiu
ting núi hoc cỏc tớn hiu audio khỏc ca cỏc dch v a phng tin ti tc rt
thp, ging vi phn tiờu chun ca h H.323.
V tc bit: B mó hoỏ ny cú hai tc bit: 5,3 kbps v 6,3 kbps. B mó

hoỏ cú tc cao hn s cú cht lng tt v, cng thờm tớnh linh hot, cung cp
cho cỏc nh thit k h thng. B mó húa v gii mó bt buc phi cú c hai tc
bit ny. Chỳng cú th chuyn mch c gia hai tc bit ti bt k ng biờn
gii no ú ca khung. Khi tớn hiu l phi thoi thỡ cú th la chn mt tc bit
bin thiờn truyn khụng liờn tc v iu khin nhng khong trng.
Tớn hiu u vo cú th cú ca b mó hoỏ ny ti u hoỏ tớn hiu ting núi vi
cht lng cao ti cỏc tc bit ó núi trờn vi mt hn ch v phc tp.
Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 68
B mó hoỏ ny dựng mó hoỏ ting núi v cỏc tớn hiu audio khỏc vi cỏc khung
dựng k thut mó hoỏ phõn tớch bng tng hp d bỏo tuyn tớnh. Tớn hiu kớch
thớch, i vi b mó hoỏ tc bit cao hn, l lng t hoỏ ỳng cc i a xung
(MP-MLQ: Multipulse Maximum Likelihood Quantilization) v i vi b mó
hoỏ cú tc bit thp hn, l d oỏn tuyn tớnh kớch thớch mó i s (ACELP).
Kớch thớch khung l 30ms, cng thờm 7,5ms look-ahead, to ra tr x lý thut toỏn
tng cng l 37,5ms. Ton b tr thờm vo b mó hoỏ l tng ca: Tr x lý, tr
truyn dn trờn cỏc ng truyn thụng tin v tr m ca cỏc giao thc ghộp
kờnh.

1/Nguyờn lý b mó hoỏ G.723.1
Tớn hiu PCM 64kbps u vo (theo lut A hoc ) qua b mó hoỏ ny c
ly mu ti tn s 8kHz, sau ú qua b chuyn i thnh tớn hiu PCM u 16 bit
a ti u vo b mó hoỏ. Tớn hiu u ra b gii mó s c chuyn i thnh
tớn hiu PCM theo ỳng tớn hiu u vo. Cỏc c tớnh u vo/ u ra khỏc, ging
nh ca tớn hiu PCM 64kbps (theo khuyn ngh ITU G.711), s c chuyn i
thnh tớn hiu PCM u 16 bit ti u vo b mó hoỏ, hoc tớn hiu PCM u 16
bit s c chuyn i thnh tớn hiu ra PCM theo ỳng quy lut ca tớn hiu u
vo b gii mó. B mó hoỏ da trờn nguyờn lý b mó hoỏ phõn tớch bng tng
hp d bỏo tuyn tớnh v c gng cc tiu húa sai s cú tớnh trng s th cm. B
mó hoỏ thc hin theo tng khung 240 mu. iu ny tng ng vi chu k

khung l 30ms v tn s ly mu l 8kHz. Ti mi khi, u tiờn tớn hiu c
a qua b lc thụng cao loi b thnh phn tớn hiu mt chiu DC v sau ú
c chia thnh 4 khung con. Vi mi khung con s dng tớn hiu u vo cha
x lý tớnh toỏn b lc mó hoỏ d bỏo tuyn tớnh bc 10 (LPC). B lc LPC ca
khung con cui cựng s c lng t hoỏ bng phng phỏp lng t hoỏ vect
phõn chia d bỏo (PSVQ: Predictive Split Vector Quantizer). Cỏc h s LPC cha
c lng t s c dựng khụi phc b lc trng s th cm ngn hn.
Vi mi hai phõn khung (120) mu, s s dng tớn hiu ting núi trng s
tớnh toỏn chu k lờn ging ting núi mch vũng kớn, L
OL
. Chu k lờn ging ting
núi c tớnh trong khong t 18 n 142 mu.
Sau ú tớn hiu ting núi s c x lý theo tng phõn khung c bn 60 mu.
S dng ỏnh giỏ chu k lờn ging ting núi trc khụi phc b lc dng
n súng hi. Phn ng xung c to bi vic u ni b lc tng hp LPC, b
Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 69
lc cú tớnh trng s th cm formant v b lc dng tp õm súng hi. Ngi ta s
dng phn ng xung ny cho cỏc phộp tớnh toỏn tip sau.
B d oỏn chu k lờn ging mch vũng kớn c tớnh toỏn bng cỏch s
dng ỏnh giỏ chu k lờn ging, L
OL
, v phn ng xung. Ngi ta x dng b d
oỏn lờn ging bc 5. Chu k lờn ging s c tớnh l gn ỳng giỏ tr vi sai nh
ca ỏnh giỏ lờn ging mch vũng h. Thnh phn thờm vo b d oỏn lờn ging
sau ú s c loi b khi vect ban u. C hai giỏ tr chu k lờn ging v giỏ
tr vi sai ca nú s c truyn v phớa b gii mó.
Cui cựng, cỏc thnh phn khụng c d oỏn ca tớn hiu kớch thớch s
c ly gn ỳng. i vi b mó hoỏ cú tc bớt cao, ngi ta s dng giỏ tr
kớch thớch lng t hoỏ gn ỳng cc i a xung (MP-MLQ), v i vi b mó

hoỏ cú tc bit thp, ngi ta s dng giỏ tr kớch thớch mó i s (ACELP).

2/Nguyờn lý b gii mó G.723.1
B gii mó c thc hin trờn nguyờn lý c bn tng khung. u tiờn cỏc ch
s ca b lc LPC s c gii mó, sau ú b gii mó s khụi phc b lc tng
hp LPC. i vi mi phõn khung, c hai giỏ tr kớch thớch bn mó c nh v giỏ
tr kớch thớch bng mó thớch ng s c gii mó v a ti u vo b lc tng
hp LPC. B lc sau thớch ng bao gụm formant v b lc sau lờn ging phớa sau-
phớa trc (forward-backward). Tớn hiu kớch thớch s c a ti u vo b lc
sau lờn ging, u ra b lc sau lờn ging c a ti u vo b lc tng hp,
v u ra b lc tng hp s c a ti u vo b lc sau formant (formant
posfilter).

3.1.6 Chun nộn GSM 06.10
u vo b nộn GSM 06.10 bao gm cỏc khung 160 mu cỏc tớn hiu PCM
tuyn tớnh ly mu ti tn s 8kHz. Chu k mi khung l 20 ms, khong mt chu
k thanh mụn i vi nhng ngi cú ging núi cc thp, v khong mi chu k
thanh mụn i vi nhng ngi cú ging núi cc cao. õy l khong thi gian rt
ngn v trong khong ny súng ting núi thay i khụng nhiu lm. tr truyn
dn thụng tin c tớnh bng tng thi gian x lý v kớch thc khung ca thut
toỏn.
B mó hoỏ thc hin nộn mt khung tớn hiu u vo 160 mu (20ms) vo
mt khung 260 bit. Nh vy mt giõy nú s thc hin nộn c 13.10
3
bit (tng
Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 70
ng vi 1625 byte). Do vy nộn mt megabyte tớn hiu ch cn mt thi gian
cha y 10 phỳt.
Trung tõm ca quỏ trỡnh x lý tớn hiu l b lc. u ra b lc ph thuc rt

nhiu vo giỏ tr u vo n ca nú. Khi cú mt dóy cỏc giỏ tr a qua b lc thỡ
dóy tớn hiu ny s c dựng kớch thớch b lc. Dng ca b nộn GSM 06.10
dựng nộn tớn hiu ting núi bao gm hai b lc v mt giỏ tr kớch thớch ban
u. B lc ngn hn d bỏo tuyn tớnh, c t ti tng u tiờn ca quỏ trỡnh
nộn v ti tng cui cựng trong sut quỏ trỡnh gión, c gi s tuõn theo quy lut
õm thanh ca mi v c quan phỏt thanh. Nú c kớch thớch bi u ra ca b lc
d bỏo di hn (LTP: long-term predictor).

3.2 Cỏc c ch iu khin cht lng dch v bờn
trong mt phn t mng
3.2.1 Cỏc thut toỏn xp hng
Mt cỏch cỏc phn t mng x lý cỏc dũng lu lng n l s dng cỏc
thut toỏn xp hng sp xp cỏc loi lu lng. Cỏc thut toỏn xp hng hay
dựng l:
- Xp hng vo trc ra trc (FIFO Queuing).
- Xp hng theo mc u tiờn (PQ - Priority Queuing).
- Xp hng tu bin (CQ - Custom Queuing).
- Xp hng theo cụng bng trng s (WFQ - Weighted Fair Queuing).

1/FIFO Queuing
Trong dng n gin nht, thut toỏn vo trc ra trc liờn quan n vic
lu tr gúi thụng tin khi mng b tc nghn v ri chuyn tip cỏc gúi i theo th
t m chỳng n khi mng khụng cũn b tc na. FIFO trong mt vi trng hp
l thut toỏn mc nh vỡ tớnh n gin v khụng cn phi cú s thit t cu hỡnh
nhng nú cú mt vi thiu sot. Thiu sút quan trng nht l FIFO khụng a ra s
quyt nh no v tớnh u tiờn ca cỏc gúi cng nh l khụng cú s bo v mng
no chng li nhng ng dng (ngun phỏt gúi) cú li. Mt ngun phỏt gúi li
phỏt quỏ ra mt lu lng ln t ngt cú th l tng tr ca cỏc lu lng ca
cỏc ng dng thi gian thc vn nhy cm v thi gian. FIFO l thut toỏn cn
thit cho vic iu khin lu lng mng trong giai on ban u nhng vi

Chơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất lợng dịch vụ
Trang 71
nhng mng thụng minh hin nay ũi hi phi cú nhng thut toỏn phc tp hn,
ỏp ng c nhng yờu cu kht khe hn.
2/PQ - Priority Queuing
Thut toỏn PQ m bo rng nhng lu lng quan trng s cú c s x lý
nhanh hn. Thut toỏn c thit k a ra tớnh u tiờn nghiờm ngt i vi
nhng dũng lu lng quan trng. PQ cú th thc hin u tiờn cn c vo giao
thc, giao din truyn ti, kớch thc gúi, a ch ngun hoc i ch ớch Trong
thut toỏn, cỏc gúi c t vo 1 trong cỏc hng i cú mc u tiờn khỏc nhau
da trờn cỏc mc u tiờn c gỏn (Vớ d nh bn mc u tiờn l High,
Medium, Normal, v Low) v cỏc gúi trong hng i cú mc u tiờncao s c
x lý truyn i trc. PQ c cu hỡnh da vo cỏc s liu thng kờ v tỡnh
hỡnh hot ng ca mng v khụng t ng thớch nghi khi iu kin ca mng
thay i.
3/Custom Queuing
CQ c to ra cho phộp cỏc ng dng khỏc nhau cựng chia s mng vi
cỏc yờu cu ti thiu v bng thụng v tr. Trong nhng mụi trng ny, bng
thụng phi c chia mt cỏch t l cho nhng ng dng v ngi s dng. CQ x
lý lu lng bng cỏch gỏn cho mi loi gúi thụng tin trong mng mt s lng c
th khụng gian hng i v phc v cỏc hng i ú theo thut toỏn round-robin
(round-robin fashion). Cng ging nh PQ, CQ khụng t thớch ng c khi iu
kin ca mng thay i.
4/ WFQ - Weighted Fair Queuing
Trong trng hp mun cú mt mng cung cp c thi gian ỏp ng khụng
i trong nhng iu kin lu lng trờn mng thay i thỡ gii phỏp l thut toỏn
WFQ. Thut toỏn WFQ tng t nh CQ nhng cỏc giỏ tr s dng bng thụng
gỏn cho cỏc loi gúi khụng c gỏn mt cỏc c nh bi ngi s dng m c
h thng t ng iu chnh thụng qua h thng bỏo hiu QoS.
WFQ c thit k gim thiu vic thit t cu hỡnh hng i v t ng

thớch ng vi s thay i iu kin lu lng ca mng. Thut toỏn ny phự hp
vi hu ht cỏc ng dng chy trờn nhng ng truyn khụng quỏ 2Mbps.

3.2.2 nh hỡnh lu lng
nh hỡnh lu lng cung cp mt c ch iu khin lu lng ti mt giao
din c th. Nú gim lu lng thụng tin i ra khi giao din trỏnh lm mng b
tc nghn bng cỏc buc tc thụng tin i ra mt tc bớt c th i vi
Ch¬ng 3 C¸c biÖn ph¸p ®¶m b¶o chÊt lîng dÞch vô
Trang 72
trường hợp lưu lượng tăng đột ngột. Nguyên tắc định hình lưu lượng là phân loại
gói thông tin để cho truyền qua hoặc loại bỏ.

3.2.3 Các cơ chế tăng hiệu quả đường truyền
3.2.3.1 Phân mảnh và truyền đan xen LFI
Các gói thông tin của các dịch vụ khác nhau có kích thước khác nhau. Ví dụ
như gói thông tin của dong lưu lượng tương tác (telnet) hay của thoại có kích
thước nhỏ trong khi đó gói thông tin của dịch vụ truyền file FTP (File Transfer
Protocol) lại có kích thước lớn. Các gói kích thước lớn có độ trễ cao sẽ làm tăng
độ trễ của các dòng thông tin cần độ trễ thấp. Cơ chế LFI cung cấp một cơ chế để
giảm độ trễ của và jitter của các đường truyền tốc độ thấp bằng cách chia nhỏ các
gói tin lớn của các lưu lượng có độ trễ cao và xen vào những gói tin nhỏ của các
lưu lượng cần độ trễ thấp.

3.2.3.2 Nén tiêu đề các gói thoại
Các gói thoại sử dụng giao thức RTP để đóng gói tín hiệu audio để truyền đi
trong mạng gói. Nén tiêu đề gói thoại giúp tăng hiệu quả của các lưu lượng thoại
trong mạng IP.

3.3 Báo hiệu phục vụ điều khiển chất lượng dịch
vụ

Báo hiệu điều khiển QoS là một phần của truyền thông trong mạng. Nó cung
cấp một cách để một trạm cuối hay một phần tử mạng có thể đưa ra những yêu cầu
đối với và phần tử khác. Báo hiệu QoS là rất cần thiết cho việc sử dụng các cơ chế
xử lý lưu lượng như đã nêu ở trên.
Hai phương pháp hay dùng cho báo hiệu QoS là:
- Chức năng mức ưu tiên IP (IP Precendence) của giao thức IP.
- Sử dụng giao thức báo hiệu QoS RSVP (Resource Reservation Protocol)
Hiện nay, ITU đang phát triển thủ tục báo hiệu RSVP cho phép tăng cường
khả năng của Internet trong việc điểu khiển các ứng dụng thời gian thực. Giao
thức dự trữ tài nguyên này sẽ được cài trong các bộ chuyển mạch IP, các bộ định
tuyến và kết hợp với khả năng của ATM trong cung cấp QoS để thiết lập và đảm
bảo yêu cầu QoS cho các ứng dụng thời gian thực.

Ch¬ng 3 C¸c biÖn ph¸p ®¶m b¶o chÊt lîng dÞch vô
Trang 73