【正文】 P電話路由方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。中影響Qos的指標(biāo)度量而實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)路由調(diào)度方法。指出了本文主要的研究工作，最后介紹了論文的組織結(jié)構(gòu)。通過實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，驗(yàn)證了該模塊的可行性。對(duì)于因特網(wǎng)未延伸到或暫時(shí)未設(shè)立網(wǎng)關(guān)的地區(qū)，可設(shè)置路由，由最近的網(wǎng)關(guān)通過長(zhǎng)途電話網(wǎng)轉(zhuǎn)接，實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)。網(wǎng)管系統(tǒng)的功能是管理整個(gè)IP電話系統(tǒng)，包括設(shè)備的控制及配置，數(shù)據(jù)配給，撥號(hào)方案管理及負(fù)載均衡、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。它的基本組成單元是“域”。 也不支持呼叫轉(zhuǎn)移，且建立呼叫的時(shí)間比較長(zhǎng)。用戶代理（User Agent）和代理（Proxy）中含有客戶機(jī)。二者完全獨(dú)立，不能互相兼容，只能互通。點(diǎn)到點(diǎn)連接是兩個(gè)互相發(fā)送數(shù)據(jù)的端點(diǎn)之間的一種關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)在兩個(gè)端點(diǎn)都建立起來后，就可開始傳送數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的工作范圍擴(kuò)展至 ，話音質(zhì)量也在此范圍內(nèi)有一定的變化，話音質(zhì)量也還不錯(cuò)，因而很適合在VoIP系統(tǒng)中使用。設(shè)計(jì)人員是從終端設(shè)備的角度入手的，而非從現(xiàn)有PSTN的內(nèi)部設(shè)備入手，或補(bǔ)充SS7必須提供的強(qiáng)大功能。該協(xié)議單獨(dú)應(yīng)用的范圍較窄。這樣，需要MGC的運(yùn)營(yíng)商既可選用MGCP。其功能包括:提供數(shù)據(jù)從頭質(zhì)量的反饋信息。IntServ網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要保留資源如何分配、路由如何維護(hù)更新和選路（routing）的相關(guān)信息和狀態(tài)，同時(shí)，必須保留一張分組類別狀態(tài)表，用來判斷如何將收到的數(shù)據(jù)分組正確劃分到不同的服務(wù)類別，從而確保相應(yīng)的數(shù)據(jù)流得到可靠的服務(wù)響應(yīng)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大和數(shù)據(jù)流量增加時(shí)，DiffServ不會(huì)像IntServ會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)處理開銷線性增加。從網(wǎng)絡(luò)終端的角度，可在應(yīng)用層采用語音編碼技術(shù)、語音恢復(fù)技術(shù)、靜音消除技術(shù)和播放延遲技術(shù)來保證通話質(zhì)量；從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕嵌龋稍诰W(wǎng)絡(luò)層或更低層采用分組優(yōu)先級(jí)技術(shù)、資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)、區(qū)分服務(wù)(Diffserv)等來保障通話質(zhì)量，但這些技術(shù)涉及到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，更多是依靠子網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備去實(shí)現(xiàn)，一般應(yīng)用或用戶難以管理。然而在Internet上同一時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生許多業(yè)務(wù)，這就使得數(shù)據(jù)必須進(jìn)行緩沖，排隊(duì)等待發(fā)送，因而就要產(chǎn)生一定的延時(shí)，所以帶寬與延時(shí)是相關(guān)的。而話音編解碼器通常需要接近恒速率的輸入碼流，時(shí)延抖動(dòng)的存在會(huì)影響其正常工作。語音數(shù)據(jù)分組出現(xiàn)丟失情況時(shí)，如果是偶然一個(gè)數(shù)據(jù)丟失，媒體網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)一定的機(jī)制恢復(fù)該數(shù)據(jù)分組，以保證語音質(zhì)量。3. 網(wǎng)絡(luò)擁塞。t2＝t－△t（3）抖動(dòng)（延遲變化）：延遲的變化應(yīng)該在 10%以內(nèi)為好。時(shí)鐘偏差：時(shí)鐘偏差指的是兩臺(tái)機(jī)器對(duì)當(dāng)前時(shí)間的值不一致，即兩個(gè)機(jī)器時(shí)鐘不同步。 話音質(zhì)量測(cè)量話音質(zhì)量是QoS 最重要的一個(gè)方面,有兩種測(cè)試話音質(zhì)量的方法,一種是主觀測(cè)試法,另一種是客觀測(cè)試法[46]。PSQM 法模擬人耳處理聲音的機(jī)制,把聲音從物理域映射到精神物理域，從而把人耳能察覺到的經(jīng)過Vo IP 后的信號(hào)，相對(duì)于原始信號(hào)的畸變提取出來，加以量化，就得到傳輸后的信號(hào)質(zhì)量。因?yàn)閷?duì)稱線路對(duì)兩個(gè)方同上的數(shù)據(jù)都有同樣的特性如果傳輸線路是非對(duì)稱的，則其每條鏈路對(duì)應(yīng)于模型中，就是兩條有向的加權(quán)邊。最優(yōu)化問題就是尋找對(duì)應(yīng)傳輸質(zhì)量度量的最優(yōu)路徑。路徑約束和優(yōu)化問題則都可以由Dijkstra算法或BellmanFord算法來求解。 呼叫路由接入算法基于利用現(xiàn)有QoS協(xié)議以保證ip網(wǎng)絡(luò)電話質(zhì)量的策略要求網(wǎng)絡(luò)支持相應(yīng)的QoS協(xié)議，然而現(xiàn)在的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)，如internet對(duì)QoS的支持還比較薄弱，不能很好的滿足ip電話的QoS需求[47]。但是,可以通過一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來提高呼叫路由的效率。其中,理解TreeNode t 結(jié)構(gòu)中的成員child[12] 尤為關(guān)鍵。 呼叫路由與撥號(hào)串鏈路 自適應(yīng)路由調(diào)度算法路由可以看成是一種服務(wù)，因此必須明確每一次請(qǐng)求所處的服務(wù)狀態(tài)。第二，網(wǎng)關(guān)需要知道什么時(shí)候一個(gè)通話結(jié)束，這對(duì)于網(wǎng)關(guān)來說是不可能的，因?yàn)樾帕羁刂菩畔⒉⒉灰欢ń?jīng)過網(wǎng)關(guān)。由于選擇網(wǎng)關(guān)的過程是試探式的，而且語音通信中，網(wǎng)關(guān)負(fù)載相當(dāng)?shù)拇?，關(guān)于在語音編碼壓縮后產(chǎn)生的IP包數(shù)據(jù)量來建立合理的預(yù)測(cè)模型協(xié)助負(fù)載均衡是可行的。在算法中止時(shí)，如果λ(v)=m，則表示從vs到v的最小費(fèi)用路徑上v的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)為vm；如果λ(v)=m’,則表示G中不存在從vs到v的滿足約束條件的路徑；如果λ(v)＝0，則vs＝v。在后面的兩章中，本文將就上述提出的自適應(yīng)路由算法來構(gòu)建一套具高服務(wù)質(zhì)量的VOIP電話系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行深入闡述。Si表示第i步時(shí)具有pc標(biāo)號(hào)的點(diǎn)的集合。然而，通過對(duì)算法進(jìn)行分析，我們可以看到，可能會(huì)嚴(yán)重影響到查詢效率的有兩個(gè)地方：分別是第1步和第4步。同時(shí)前文還提到，我們不應(yīng)忽略資源占用時(shí)長(zhǎng)因素對(duì)資源利用率的影響，然而，如果要求網(wǎng)關(guān)在每次通話結(jié)束時(shí)都通知路由器某次通話已完成將帶來更多的問題。若樹上節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)指針指向不同的撥號(hào)計(jì)劃,這時(shí)就應(yīng)該根據(jù)路由優(yōu)先權(quán)找到最優(yōu)的一條路由。 // 3 3 節(jié)點(diǎn)類型3 3 　DialPeer 3 pdialpeer [10 ] 。由于撥號(hào)計(jì)劃中存在“x”和“. ”這樣的模糊情況。如果度量中只有一個(gè)取無界整數(shù)，而其他度量的取值空間為有界整數(shù)，則此類問題不屬NPC問題，可以用推廣Dijkstra或BellmanFord算法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解。（4）路徑優(yōu)化問題：例如最小費(fèi)用路由，就是尋找一條路山使其所通過的所有鏈路的費(fèi)用和為最小，屬路徑優(yōu)化問題。如取d`(a,b)= ln(d(a,b))，則乘性度量就可以轉(zhuǎn)化為加性度量。其中（V）點(diǎn)代表網(wǎng)絡(luò)中的交換設(shè)備，邊（E）代表傳輸線路。小規(guī)模測(cè)試一般不采用此方法，而是采用客觀評(píng)估法。時(shí)間精度：用于衡量一個(gè)時(shí)鐘的精度標(biāo)準(zhǔn)，指一個(gè)tick多少ms。但是要測(cè)量單向延遲的話，就要考慮上述問題，因?yàn)槿绻麅膳_(tái)機(jī)器的時(shí)鐘存在偏差，那么簡(jiǎn)單的利用接收方收到包時(shí)的本地時(shí)間減去打在包上的發(fā)送方的發(fā)送時(shí)間是不能夠準(zhǔn)確獲得時(shí)延值的，相反有時(shí)可能會(huì)得到一個(gè)負(fù)的時(shí)延值，而這是萬萬不可以發(fā)生的，而這種結(jié)果就是由于時(shí)鐘偏差等各種原因造成的，在測(cè)量時(shí)延抖動(dòng)時(shí)，由于只要比較包達(dá)到目的地時(shí)的時(shí)間間隔的變化，就無需考慮時(shí)鐘偏差問題。當(dāng)分組丟失率超過 l0%時(shí)將極大影響服務(wù)質(zhì)量。因此一次最短通話時(shí)間在系統(tǒng)里計(jì)算都最小大于15秒，因此我們判斷低于15秒屬于無效通話[]。IP數(shù)據(jù)包由于是best effort 的，其在IP網(wǎng)絡(luò)中的尋徑是隨機(jī)的，為避免數(shù)據(jù)包進(jìn)入死循環(huán)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)包的生存時(shí)間控制。在相對(duì)穩(wěn)定情況下，設(shè)某種語音編碼方式使用了寬帶 B（字節(jié)/秒），幀大小為 F（字節(jié)/幀，假設(shè)對(duì)語音采用了幀編碼方式）。其中后三項(xiàng)延時(shí)對(duì)IP 電話的延時(shí)影響較小，前四項(xiàng)在圖中表示了它們之間的關(guān)系 延時(shí)為 T0=T1+T2+T3+T4 抖動(dòng)分組傳輸中的抖動(dòng)也會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)時(shí) IP 業(yè)務(wù)的質(zhì)量。所有的Qos控制技術(shù)都是在帶寬一定的情況研究怎樣保證服務(wù)質(zhì)量。從而為進(jìn)一步解釋自適應(yīng)路由調(diào)度系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。DiffServ網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元（network element）并不保留資源分配的相關(guān)信息和狀態(tài)，也不記錄每一個(gè)數(shù)據(jù)流的相關(guān)狀態(tài)。 IP Qos標(biāo)準(zhǔn) InservIntServ通過端到端的資源預(yù)約協(xié)商，在發(fā)送方到接收方之間建立起一條保證滿足QoS需求的路徑[40]。在實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸過程中，RTP協(xié)議也不能保證數(shù)據(jù)包按次序依次到達(dá)對(duì)方，所以在RTP協(xié)議的報(bào)文頭部中，其提供了Sequence Number域來進(jìn)行數(shù)據(jù)包的序列化，對(duì)方利用此域來重組發(fā)送者的序列。缺點(diǎn)是MGCP對(duì)于小型應(yīng)用系統(tǒng)過于復(fù)雜。便于那些非電話領(lǐng)域的開發(fā)人員理解該協(xié)議。許多在現(xiàn)有ISDN電話技術(shù)上具有豐富經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)商對(duì)該呼叫控制模型也非常熟悉。目前，、[36]。端點(diǎn)標(biāo)識(shí)由端點(diǎn)所在網(wǎng)關(guān)域名和網(wǎng)關(guān)中的本地名兩部分組成。SIP本身含有向注冊(cè)服務(wù)器注冊(cè)的功能，也可以利用其它定位服務(wù)器DNS、LDAP等提供的定位服務(wù)來增強(qiáng)其定位功能。SIP中有客戶機(jī)和服務(wù)器之分。 控制信令信道建立于兩個(gè)終端之間，或是一個(gè)終端與一個(gè)網(wǎng)守之間。對(duì)于電話到PC或是PC到電話的情況，是由網(wǎng)關(guān)來完成IP地址和電話號(hào)碼的對(duì)應(yīng)和翻譯，以及話音編解碼和打包。網(wǎng)守實(shí)際上是IP電話網(wǎng)的智能集線器，是整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、配置和維護(hù)。這些信息存放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，有關(guān)處理軟件完成呼叫處理、數(shù)字語音打包、路由管理等功能。介紹了該項(xiàng)目背景和系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊及其實(shí)現(xiàn)。 論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排本文一共分為五章：第一章，緒論。從設(shè)備技術(shù)投資的角度來講，由于技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度的關(guān)系，投資從大到小依次為ITAD定位服務(wù)器方案，樹形網(wǎng)關(guān)域名查詢系統(tǒng)，靜態(tài)層次網(wǎng)關(guān)路由體系。三是采用靜態(tài)層次網(wǎng)關(guān)路由體系[21]，它類似于PSTN的C1C5分級(jí)結(jié)構(gòu)， ，這種體系結(jié)構(gòu)還可以運(yùn)用于以Softswitch為核心的NGN，由于Softswitch一般處理能力和容量方面都優(yōu)于現(xiàn)有的任何系統(tǒng)，因此在層次上只需要分為區(qū)域服務(wù)和域間服務(wù)兩部份，類似于PSTN網(wǎng)絡(luò)的本地網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)的概念[21][22][23]。至于這個(gè)定位服務(wù)器的設(shè)置地點(diǎn)，應(yīng)避免過于分散，也不宜太過集中，以防止網(wǎng)關(guān)路由信息交互過于頻繁或數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載過重。這種容量上的差別一定程度上決定了信令網(wǎng)關(guān)選擇的必要性，尤其是當(dāng)需要支持某種形式的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡時(shí)，這種由于容量差別而造成的網(wǎng)關(guān)選擇就顯得尤為重要。由于網(wǎng)關(guān)為接入用戶提供了很有價(jià)值的電信服務(wù)，隨之帶來的就是需要對(duì)每次往PSTN網(wǎng)絡(luò)終端的呼叫收取一定的費(fèi)用。 (4)信號(hào)網(wǎng)關(guān)器（Signaling Gateway）：主要工作是在交換過程中進(jìn)行相關(guān)控制，以決定通話建立與否，以及提供相關(guān)應(yīng)用的增值服務(wù)。 在一個(gè)基本的VoIP架構(gòu)之中，大致包含4個(gè)基本元素：這三種Qos主要技術(shù)的確立正式宣布了Voip與已有PSTN之間的交互取得了突破，此時(shí)的IP電話可以稱為真正的寬帶電話了，即Voice Over IP。1995年國(guó)際電聯(lián)（ITU）。不過，IP網(wǎng)絡(luò)本身并非為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)，而構(gòu)建或是將現(xiàn)有資源融合使其具有此類特性的IP承載網(wǎng)絡(luò)需要巨額的資金，這可不是新型的“虛擬運(yùn)營(yíng)商”們所能承受和想象的。為了配合IP電話進(jìn)行全球覆蓋并與現(xiàn)有的PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通，必須在PSTN與IP電話網(wǎng)絡(luò)邊緣部署盡可能多的IP電話網(wǎng)關(guān)或Soft switch?，F(xiàn)階段Internet傳送內(nèi)容己經(jīng)從單純的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)入包括聲音和圖象在內(nèi)的多媒體領(lǐng)域，在這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)全球的多媒體信息實(shí)時(shí)通信己經(jīng)被證明是現(xiàn)實(shí)的，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)壁壘分明的界限已經(jīng)被打破。關(guān)鍵詞：路由調(diào)度；自適應(yīng)；VOIP系統(tǒng)；路由匹配AbstractWith the quick development of Information Technology and the Internet39。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 47自適應(yīng)路由調(diào)度的VOIP系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)摘 要隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，基于數(shù)據(jù)分組交換的應(yīng)用日趨盛行，VOIP電話作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)得到日益廣泛地應(yīng)用。工程碩士學(xué)位論文自適應(yīng)路由調(diào)度的VOIP系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)Research on selfadaptive route scheduling for VoIP systems and ImplementationByDUAN ran.(Hunan University)2001A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofMaster of EngineeringinSoftware Projectin theGraduate SchoolofHunan UniversitySupervisorProfessorNov, 2006湖 南 大 學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。不保密□。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用自適應(yīng)路由方式實(shí)現(xiàn)的VOIP系統(tǒng)可有效降低丟包率和通話時(shí)延，提高通話質(zhì)量。與傳統(tǒng)的以電路交換為特征的PSTN電話網(wǎng)絡(luò)相比，IP電話網(wǎng)絡(luò)具有價(jià)格低廉，便于運(yùn)營(yíng)商拓展業(yè)務(wù)以及異構(gòu)電話網(wǎng)絡(luò)間互操作性強(qiáng)等巨大優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來，全球?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將超過傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)量。在SIP標(biāo)準(zhǔn)中互通設(shè)備是SIP網(wǎng)關(guān)，在下一代網(wǎng)絡(luò)中這種互通設(shè)備將演進(jìn)為軟交換設(shè)備Soft switch。IP電話成為信息技術(shù)進(jìn)步帶來的一項(xiàng)新型電話業(yè)務(wù)在全世界開展，并對(duì)傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)形成越來越大的威脅。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)引起全世界的矚目，其背后的無限商機(jī)也使許多公司比如微軟、IDT、NetSpeak、英特爾等都進(jìn)行了此項(xiàng)技術(shù)的研究，從而使IP電話技術(shù)得到迅速發(fā)展，由于當(dāng)時(shí)這種應(yīng)用只限于在Internet上使用，人們把這種在Internet上實(shí)現(xiàn)電話業(yè)務(wù)稱為Internet電話，使用者大多數(shù)是Internet上的網(wǎng)迷，語音質(zhì)量基本沒有保證，技術(shù)還不完全成熟，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)也比較稚嫩?，F(xiàn)在，MPLS已成為實(shí)現(xiàn)TE(Traffic Engeering)的重要手段，并且與DiffServ結(jié)合成為提供QoS的重要手段。于是，對(duì)于每個(gè)潛在的呼叫都有一定數(shù)量的網(wǎng)關(guān)可供選擇[12][13]事實(shí)上，網(wǎng)關(guān)的運(yùn)營(yíng)商并不希望為所有試圖接入網(wǎng)關(guān)的用戶提供服務(wù)。5. 網(wǎng)關(guān)服務(wù)能力網(wǎng)關(guān)的服務(wù)能力不盡相同，大容量的IP電話網(wǎng)關(guān)，如Softswitch可以同時(shí)支持?jǐn)?shù)百次甚至數(shù)千次的呼叫，但也有一些小容量網(wǎng)關(guān)，如小型駐地用戶網(wǎng)關(guān)，有時(shí)只能同時(shí)支持兩三次呼叫。在路由技術(shù)方面出現(xiàn)了三種情況：一是運(yùn)營(yíng)商各自建立依賴于本地策略的定位服務(wù)器(含有本地網(wǎng)關(guān)路由數(shù)據(jù)庫(kù))[]。由于SIP網(wǎng)絡(luò)廣闊的應(yīng)用前景，SIP論壇以及一些知名廠商如TRILLIUM，休斯公司己經(jīng)在它們的SIP產(chǎn)品解決方案中集成了ENUM系統(tǒng)，但是各廠商的ENUM方