Voip - consumul de lățime de bandă pentru fiecare apel
Acest document descrie calcularea codec de voce de lățime de bandă și funcțiile de schimbare sau de a salva lățimea de bandă prin utilizarea VoIP. Unul dintre cei mai importanți factori pe care trebuie să ia în considerare atunci când creați o rețea de pachete de date - capacitatea de planificare. Când dezvolta și depanarea rețelelor de pachete de voce pentru comunicații de voce de înaltă calitate în cadrul calculului de planificare a capacității de lățime de bandă este un factor important să ia în considerare.
Notă: Ca o completare a acestui document, puteți utiliza calculatorul pentru a calcula sarcina pe TAC codec de voce (doar clienții înregistrați) instrument de software. Acest instrument oferă informații cu privire la modul de a calcula lățimea de bandă necesară pentru apeluri de pachete de voce.
VoIP - consumul de lățime de bandă pentru fiecare apel
Aceste ipoteze antet protocol sunt utilizate pentru a calcula:
Rubricile sunt: 40 octeți pentru IP (20 bytes) / UDP (8 octeți) / RTP (12 octeți).
cRTP reduce antete protocolul IP / UDP / RTP la 2 sau 4 octeți (cRTP nu pot fi utilizate prin Ethernet).
6 octeți pentru Multilink punct-la-punct Protocol (MP) sau Frame Relay Forum (FRF) .12 Layer 2 (L2) antet protocol.
1 octet la MP pavilion final cadru și Frame Relay.
L2 antet 18 bytes pentru Ethernet, care includ 4 octeți frame Checksum (FCS) sau cyclic redundancy check (CRC).
Notă: Acest tabel conține doar calcule pentru voce implicit pentru dimensiunile de pachete în software-ul H.323 gateway-ul Cisco IOS și Cisco CallManager. Pentru calcule suplimentare, care include și alte dimensiuni de date de voce și alte protocoale, cum ar fi Voice over Frame Relay (VoFR) și transmiterea prin ATM Voce (VoATM), utilizați calculatorul pentru a calcula sarcina pe codecul de voce TAC (clienți numai înregistrate) instrument de software.
Pentru informații despre codec
Calcularea lățimii de bandă
Codec Rate (kbit / s)
Codec se bazează pe - numărul de biți pe secundă, care pot fi transmise pentru trimiterea de apel vocal. (Rata = valoarea eșantionului interval de eșantionare codec / codec Codec).
Dimensiunea codec selectivă (bytes)
Codec se bazează pe - numărul de octeți al procesorului capturat semnal digital (DSP) în fiecare interval de eșantionare de codec. De exemplu, G.729 encoder afectează intervalele de eșantionare de 10 ms, care corespunde la 10 octeți (80 biți) pentru prelevarea o cantitate mică de o rată de 8 kbit / s. (Rata = valoarea eșantionului interval de eșantionare codec / codec Codec).
interval de eșantionare codec (ms)
Acesta - Interval de eșantionare, care folosește un codec. De exemplu, G.729 encoder afectează intervalele de eșantionare de 10 ms, care corespunde la 10 octeți (80 biți) pentru prelevarea o cantitate mică de o rată de 8 kbit / s. (Rata = valoarea eșantionului interval de eșantionare codec / codec Codec).
Mean Avizul Scor (MOS)
Dimensiunea datelor de voce (bytes)
Dimensiunea datelor de vorbire reprezintă numărul de octeți (sau biți), care sunt umplute în ambalaj. Mărimea părții utile a pachetului de voce ar trebui să fie un multiplu al valorii eșantionării codec. De exemplu, pachetele G.729 pot utiliza următoarele valori de sarcină utilă de voce de date 10, 20, 30, 40, 50 sau 60.
Dimensiunea datelor vocale (ms)
Dimensiunea datelor de voce pot fi reprezentate, de asemenea, în ceea ce privește probele de codec. De exemplu, dimensiunea datelor vocale G.729 20 ms (două 10 ms probă codec) reprezintă datele de vorbire 20 bytes [(20 octeți * 8) / (20 msec) = 8 kbit / s]
PPS este numărul de pachete care urmează să fie transmise pe secundă pentru a trimite rata de codec. De exemplu, un apel G.729 la dimensiunea porțiunii utilă a unui pachet de voce 20 bytes (160 biți) pentru fiecare al doilea pachet de transmis 50 [50 pps = (8 kbit / s) / (160 biți per pachet)]
Formula de calcul a lățimii de bandă
sunt utilizate aceste calcule:
Dimensiunea totală a pachetului = (rubrica L2: MP, FRF.12 sau Ethernet) + (IP / UDP / RTP antet) + (cantitatea de date vocale utile)
PPS = (rată de biți codec) / (mărimea sarcinii utile, datele de voce)
Throughput = mărimea totală a pachetului * PPS
Exemple de calcule
De exemplu, pentru un apel G.729 (rata codec 8 kbit / s) cu cRTP, MP și un standard de 20 de octeți parte utilă a pachetului de voce de lățime de bandă necesară este:
Mărimea totală a pachetului (bytes) = (antetul MP 6 octeți) + (antet comprimat de IP / UDP / RTP de 2 octeți) + (vocal dannye20 bytes) = 28 octeți
Mărimea totală a pachetului (în biți) = (28 bytes) * 8 biți per octet = 224 biți
PPS = (rata de rata de date codec 8 biți în kbits / s) / (160 biți) = 50 pps
Notă: 160 biți = 20 bytes (elor de pachete de voce implicit) * 8 biți per octet
Lățimea de bandă pentru un apel = dimensiunea unui pachet de voce (224 biți) * 50 pachete / s = 11.2 kbit / s
Ajustați în gateway-urile Cisco CallManager și Cisco IOS dimensiunea datelor de voce
Mărimea părții utile a pachetului de voce poate fi configurat gateway-uri Cisco CallManager și Cisco IOS.
Notă: Dacă gateway-ul Cisco IOS este configurat în protocolul MGCP Cisco CallManager ca gateway, toate informațiile despre codec (tip codec, cantitatea de date utile, detectarea activității de voce, etc.) sunt controlate de Cisco CallManager.
În dimensiunea aplicației Cisco CallManager din partea utilă a pachetului de voce este configurat pentru întregul sistem. Acest atribut este setat în Cisco CallManager Oficiul (Serviciul> Parametrii de service> select_server> Cisco CallManager) la aceste trei opțiuni de servicii:
PreferredG711MillisecondPacketSize. (Implicită. Valoarea 20ms valorile disponibile: 10, 20 și 30 ms).
PreferredG729MillisecondPacketSize - Valoarea implicită este de 20 ms. Valori disponibile: 10, 20, 30, 40, 50 și 60 ms).
PreferredG723MillisecondPacketSize - Valoarea implicită este de 30 ms. Setări disponibile: 30 și 60 ms).
Dimensiunea Cisco CallManager datelor vocale este configurat în termeni de milisecunde de eșantionare (ms). Pe baza acestui tabel codec compară unele ms de eșantionare dimensiunea reală a sarcinii utile în octeți.
Dimensiunea datelor vocale (ms)
Opțiunea de gateway-ul Cisco IOS este adăugat la software-ul Cisco IOS Release 12.0 (5) T, care permite dimensiunea datelor de voce (în bytes) pentru a fi schimbate VoIP Pachete prin CLI. Noua echipă are următoarea sintaxă:
Influența unei modificări la dimensiunea datelor de voce
Numărul de eșantioane din codec pack este un alt factor care determină lățimea de bandă și de întârziere a unui apel VoIP. Codec-ul determină dimensiunea eșantionului, dar numărul total de probe în pachet influențează numărul de pachete care sunt trimise pe secundă.
Prin creșterea dimensiunii părții utile a pachetului, capacitatea de VoIP scade, iar întârzierea totală este crescută. Acest exemplu ilustrează acest lucru:
apel G.729 cu dimensiunea porțiunii utilă a unui pachet de voce de 20 octeți (20 ms) (40 bytes header IP / UDP / RTP + 20 octeți de date de voce) * 8 biți per octet * 50 pps = 24 kbit / s
Call G.729 cu o dimensiune de 40 de octeți de date de vorbire (40 ms) (Cap IP / UDP / RTP, + 40 dimensiune octet a porțiunii utilă a unui pachet de voce, 40 bytes) * 8 biți * 25 pps = 16 kbit / s
Determinarea activității de vorbire
Rețelele de voce comutate toate apelurile vocale, utilizând canale cu lățime de bandă fixă de 64 kbit / s, indiferent de raportul dintre vorbire și liniște într-o conversație. În rețelele VoIP, toate conversație și tăcerea este rupt în pachete. Deoarece detectarea activității de vorbire (VAD) pachete de tăcere pot fi suprimate.
Mai mult decât atât, funcția VAD generează zgomot de confort (CNG). Deoarece tăcerea poate fi ușor confundat cu apelul deconectat, funcția CNG execută generarea locală de zgomot alb, datorită căreia ambele părți acceptă apelul activ. Aplicații Pat și G.729 și G.723.1 A conțin funcția VAD integrată, dar altfel îndeplini aceleași funcții ca și G.729 și G.723.1 respectiv.
În Cisco CallManager VAD poate fi activată (este dezactivată în mod implicit) cu acești parametri de servicii:
SilenceSuppressionSystemWide - Acest parametru selectează parametrul VAD pentru toate punctele finale ușoare (de exemplu, telefonul și subțire gateway-uri Cisco IP)
SilenceSuppressionWithGateways - Acest parametru selectează setarea VAD pentru toate gateway MGCP. Ea nu afectează gateway-uri H.323. caracteristică VAD pentru gateway-uri H.323 trebuie să dezactivați se blochează.
Puteți găsi aceste setări sub CallManager de servicii de management Cisco (servicii> Parametrii de service> select_server> Cisco CallManager).
RTP de compresie sau de compresie antet RTP (cRTP)
Toate pachetele VoIP constau din două componente: probe de voce și antetele IP / UDP / RTP. În ciuda faptului că datele eșantion voce comprimat procesor de semnal digital (DSP), și pot varia în dimensiune pe baza codecul utilizat, aceste antete constituie o constantă de 40 octeți. Comparativ cu cele 20 de bytes de probe de voce în apelul la G.729 implicit, antetele cuprind o cantitate semnificativă de deasupra capului. Cu cRTP aceste anteturi pot fi comprimate la două sau patru octeți. O astfel de compresie oferă economii semnificative VoIP de lățime de bandă. De exemplu, un apel standard G.729 VoIP utilizează 24 Kbytes fără cRTP și 12K cRTP.
Deoarece cRTP comprese apeluri VoIP pe o bază pe canal, ambele capete ale IP-canal trebuie să fie configurat pentru cRTP.
Cisco IOS Software Release 12.0.5T anterior, cRTP de proces este pornit, care restricționează sever scalabilitatea soluțiilor cRTP Productivitate CPU. Cele mai multe dintre aceste probleme au fost rezolvate prin diverse îmbunătățiri cRTP caracteristici introduse în Cisco IOS Software-ul de presă 12.0.7T pe 12.1.2T. Acesta este - un rezumat al poveștii.
cRTP are loc cu procesele de comutare în Cisco IOS Software Release 12.0.5T și mai jos.
În Cisco IOS Software Release 12.0.7T, și continuând să emită 12.1.1T, a introdus suport pentru comutarea Cisco Express Forwarding și comutare rapidă la cRTP.
În Cisco IOS Software Release 12.1.2T a introdus mijloace algoritmice de îmbunătățire a productivității.
Atunci când se utilizează calea cRTP pentru comutarea rapidă a numărului de sesiuni RTP (apeluri VoIP) crește considerabil, care pot fi prelucrate și gateway-uri VoIP routere intermediare.
algoritmi de compresie
Deoarece RTP are propriul antet pachet separat, fluxul RTP (pentru cRTP) diferă de fluxul UDP (cUDP) folosind euristica. exacte Euristicile utilizate în prezent pentru a detecta pachetele RTP pentru compresie:
chiar și portul de destinație.
numărul portului de destinație în intervalul 16,384-32,767 sau 49152-65535.
câmp versiunea RTP are o valoare de 1 sau 2.
câmp de extensie RTP este setat la 0.