实时业务在IP数据网络中的传输问题探讨

阮晓斌



实时业务在IP数据网络中的传输问题探讨

阮晓斌

厦门普讯网络技术有限公司，福建 厦门 361000

IP技术的广泛使用给传统的通信行业带来了不小的冲击，也推进了它进一步变革，为其在数据IP技术的基础上构建出一个多业务网络提供了理论上的可行性。但是，在实际的操作中，不同的业务对网络的要求也都不尽相同。所以当前的关键是如何对IP网络进行分组，使其实现多种实时和非实时业务的共同进行。因此，分析了实时业务在IP数据网络中的传输要求和关键技术。

IP；实时业务；数据网络

引言

当前，我们在进行信息交流的时候，无论在何时、何地与何人用何种媒介进行交流，都离不开对实时数据和非实时数据的要求。在IP技术兴起之前，所有网络都是单一的通信网络。这种独立的服务网络带来了各种服务的分离，极大地阻碍了产业间的技术交流，也降低了通信的效率。然而，IP技术的出现为解决这一问题提供了可能。我们希望建立一个多服务网络。

1 实时业务在IP数据网络中的传输要求

为了能够实现使用IP技术进行实时业务的传输，就需要解决一些关键性的技术问题，主要有以下几个：首先，实时业务的宽带要求并不是很高，而一个IP业务一般则会需要一个高速的网络环境，所以如果想要实现二者的兼容，首先需要解决的就是高速的数据传输与低速的业务处理之间的速度匹配问题；其次，在共享网络资源时，我们还应使用UDP技术来尽可能多地避免网络资源造成的浪费以及减少数据模块功能对于网络资源的占用等问题；最后，我们还应解决网络中的数据传输以及差错等问题。

实时数据所需的传输级别通常比较严格。TDM是目前主要的数据传输服务，保证了实时数据的明显优势。然而，随着IP技术的发展，IP数据的实时传输已成为必然。使用IP进行传输，对某些方面的要求更高。这些指标对实时交通传输的要求主要有以下几个方面[1]。

（1）当前的宽带级别。宽带可用性是指网络中任何两个节点之间的特定流量。宽带的带宽被用来衡量每个宽带用户获得服务的能力。我们所有的实时服务都对宽带有一定的要求。一般高达2 MB的宽带可以满足所有的要求，对一些宽带服务的要求非常高，例如对宽带视频服务的要求非常高，一旦宽带速度不能满足要求，图像质量就很难保证，影响用户的观感。

（2）时间延迟。在时间延迟的情况下，我们认为时间延迟是网络中两个关键节点之间的平均时间。很多实时服务是有时间延迟的；但对于语音服务，即使有延迟，延迟时间也不能过长，最大不能超过400 ms。

（3）数据包损失率。这是一个新词，指企业在网络文件实时传输过程中损失的百分比，可以有效衡量网络信息识别用户并正确转发的能力。对于不同类型的实时服务，数据包损失率不同，相应的灵敏度也不同。实时多媒体服务，如丢包率高的多媒体信息，可能导致图像质量恶化，这是图像质量恶化的根本原因，即使是少量丢包也容易出现马赛克现象。一般来说，考虑到图像质量的外观，我们认为最大的丢包率应在6～10之间[2]。

（4）延迟抖动。对于所有的宽带通信，实时通信都有或多或少的延迟。除了延迟对传输速率的影响之外，它本身会导致延迟，因为这些流量可以减少宽带缓存中的延迟抖动。对于延迟抖动，一些企业以语音为例，当延迟抖动时，语音通话质量会显著降低。

2 实时业务在IP数据网络中传输的关键技术

我们通常所说的流模式实时数据类型通常是通过数据收集，然后通过计算机传输给进行连续和实时传输的用户，这样下载的用户就可以充分利用他们不需要下载的所有数据。但是10 s或10 s的延迟可以显示更多。用户的显示和存储部分的其余部分将通过计算机网络继续在后台下载。实时数据流模型可以大大减少启动时间延迟，降低缓存容量并有效保存用户数据。当然，它还包括视频和音频。

传输协议使接收方能够重新组织发送数据包，并提供收到的服务质量反馈。与传统的下载传输相比，缓存的出现大大降低了系统容量，但在实际传输过程中，仍然需要缓存，这主要是因为IP传输是异步传输的，本质模式是基于分组传输的。当每个分组可以选择不同的传输路径时，将导致不同的分组，并且到达计算机的时间延迟也是变化的，因此设计缓冲系统的透射电子显微镜能够观察到可能导致体验效应的传输延迟和延迟抖动过程的最终效果，并且确保数据传输包不以相同的路径传输[3]。

但是数据传输要遵循正常的顺序，不能因为网络流量阻塞导致图像停止而造成数据的最终显示有问题。为了实现流媒体，我们还需要适合技术实施的传输协议。我们通常都有实际的方案，我们需要HTTP/TCP传输协议来控制部分信息传输，同时我们选择通过RTP / UDP协议进行实时数据传输[4]。

为了有效地传输数据，必须缩小磁头。但是，以前的压缩算法（如CRTP）在大多数返回时间（RTT）大的无线链路上不能很好地工作。考虑到在无线链路上丢失的每个分组将导致多个后续分组的丢失，压缩和解压缩侧的相关信息在至少一个RTT中不再同步。除了无线链路的有损特性之外，为确保无线资源的有效使用，必须承担1E-3的误码率（BER）。在某些情况下，BER会高达1E-2，会有超3G蜂窝系统的误码率。除了无线链路的更长的返回时间（RTT）之外，RTT可以高达100/200 ms成为不可忽略的残留差错率。可以看出，由于无线链路的特性，原始的前端压缩方案不能提供实时传输。Sin Ce带宽是蜂窝网络中最有价值的资源，头压缩方案的压缩比和鲁棒性比其执行和简单计算更重要。基于上述条件，RCF3095 ROHC算法适用于无线链路。通过UMTS Release 4和5，并采用ETSI和3GPP作为3G手机的技术标准。它也用于下一代蜂窝系统的报头压缩[5]。

在无线网络中，上行链路和下行链路的能力不同，上行链路能力更高，上行链路速度更快，即使网络负载达到一定的标准，负载也会迅速上升。新用户不能直接干预，导致效率降低，服务质量降低，客户服务中心分系统时任何一个用户都会干扰另一个用户。干扰的程度随着用户数量的增加而增强，造成很大的干扰，降低网络使用效率，给用户带来困惑，不利于网络的发展。为了解决网络的上行限制的问题，需要提高下行的容量。为了确保系统的稳定，我们需要改变设计系统。网络部署、交通分配的比例应根据新的实时调整服务，促进网络的发展，以满足大量用户的需要[6]。

3 结束语

实时数据在当前多媒体新闻行业进行传输已经被越来越多的人所认可。当前非常流行的网络直播、网络广告、实时视频等等许多信息服务领域都已经在使用实时数据传输技术，同时IP行业的迅速发展也为实时数据传输的发展奠定了技术基础，也决定了信息市场在未来的广阔前景。

[1]李锦，鲁士文. 实时业务在IP数据网络中的传输问题探讨[J]. 计算机系统应用，2017，16（8）：31-33.

[2]宫志伟. IP网络实时业务数据服务质量的研究和实现[D]. 北京：北京邮电大学，2015.

[3]于力. IP网络实时业务的服务质量（QoS）技术研究[D]. 济南：山东大学，2016.

[4]谢玮. IP网实时业务服务质量问题的研究[J]. 电信工程技术与标准化，2015（3）：41-44.

[5]蔡茂国，杨淑雯，马君显. 基于集成服务的IP网络QoS实现技术[J]. 计算机应用研究，2015，19（3）：52-54.

[6]依那. 基于测量的实时业务统计性服务质量保证研究[D]. 北京：北京大学，2014.

Discussion on the Transmission of Real-Time Services in IP Data Networks

Ruan Xiaobin

Xiamen Puxun Network Technology Co., Ltd., Fujian Xiamen 361000

The widespread use of IP technology has brought great impact to the traditional communication industry. It has also promoted its further transformation, providing theoretical feasibility for building a multi-service network based on data IP technology. However, in actual operations, different services have different network requirements. So the current key is how to group IP networks to enable multiple real-time and non-real-time services to work together. Therefore, the transmission requirements and key technologies of real-time services in IP data networks are analyzed.

IP; real-time service; data network

TN919.2

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