通信網(wǎng)banner.jpg)
skype的本質(zhì)也是使用的voip技術(shù)。所以它也必須實(shí)現(xiàn)通常voip的協(xié)議棧，和滿足在internet上實(shí)施語(yǔ)音通信的一般性標(biāo)準(zhǔn)。
考慮到internet的一般特點(diǎn)，它本身不是一個(gè)適合語(yǔ)音通信的網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)應(yīng)用 無(wú)音頻和視頻
自適應(yīng)選路 分組到達(dá)的順序可能會(huì)改變
無(wú)連接 無(wú)固定電路連接
best effort 如果發(fā)生問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致信息丟失
針對(duì)以上internet作為一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本特點(diǎn)，想要在其上實(shí)施語(yǔ)音分組交換業(yè)務(wù)，一般的性指導(dǎo)原則大致如下（對(duì)所有的 voip 適用，不只是 skype）：
1. 減少分組時(shí)延，和時(shí)延抖動(dòng)：
時(shí)延是指數(shù)據(jù)包從發(fā)送端到接受端的時(shí)間花費(fèi)，抖動(dòng)則是花費(fèi)時(shí)間的變化
2．帶寬要求
因?yàn)閭鬏斦Z(yǔ)音信號(hào)除了本身語(yǔ)音信號(hào)，還包含l_2, ip報(bào)文，udp報(bào)文段，應(yīng)用層協(xié)議的首部，此外包含語(yǔ)音編碼器的首部。so, 可以看出skype的公司所使用的比較優(yōu)化的語(yǔ)音編碼方法可以使得它這個(gè)層面上占優(yōu)。當(dāng)然，這不是問(wèn)題的關(guān)鍵。
3．減少計(jì)算量
這個(gè)指標(biāo)在此比較中無(wú)較大的意義。
4．減少 rtt ( round-trip time ): 包括在兩個(gè)方向上的傳輸?shù)臅r(shí)間和節(jié)點(diǎn)處理的時(shí)間，研究表明語(yǔ)音通信最好的rtt要小于 300 ms
5. 跳距：從發(fā)送端到接受端經(jīng)過(guò)了多少跳。跳數(shù)越大，時(shí)延越大，時(shí)延的抖動(dòng)越大。這和路由器對(duì)數(shù)據(jù)包的處理有關(guān)系（負(fù)載）。同時(shí)距離對(duì)時(shí)延的影響相對(duì)的很小了。但是一般來(lái)說(shuō)又不需要固定的路由，因?yàn)?ldquo;路由信息很少在通話的期間改變”，這是路由算法所決定的。
6．短包：因?yàn)檎Z(yǔ)音編碼器在幀長(zhǎng)為 10~30 ms 的時(shí)候所產(chǎn)生的 數(shù)據(jù)包的大小為10~30個(gè)字節(jié)。同時(shí)短包減少了丟包對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)的影響。但是短包都增加了路由器的負(fù)荷和重組的時(shí)間，這之間是一個(gè) trade-off
7. 使用udp作為傳輸層協(xié)議，因?yàn)閡dp的本質(zhì)和語(yǔ)音通信比較接近。
從具體應(yīng)用的層面研究性能
1．錯(cuò)誤容限
研究表明：當(dāng)偶發(fā)性的丟包率不超過(guò)10%的時(shí)候，就不會(huì)嚴(yán)重影響通話的質(zhì)量
2．時(shí)延容限
語(yǔ)音分組的雙向時(shí)延的必須是恒定的同時(shí)還要小于300ms
雙向時(shí)延 = a 語(yǔ)音傳遞到 b + b 聽(tīng)到 a 的聲音 + b開(kāi)始講話 + a 聽(tīng)到 b的聲音
3．vbr 數(shù)據(jù)流到 cbr的平滑過(guò)渡
1． 在傳統(tǒng)的ip phone中使用voip網(wǎng)關(guān)來(lái)提供語(yǔ)音/數(shù)碼的轉(zhuǎn)換的功能。發(fā)送端voip網(wǎng)關(guān)使用的低速率聲碼器和其他的特殊的硬件對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行編碼，壓縮，然后封裝成語(yǔ)音數(shù)據(jù)包（ip數(shù)據(jù)包）。這種結(jié)構(gòu)支持傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)：telco中心局把信號(hào)編碼為 64kbps的ds0信號(hào)，然后，語(yǔ)音編碼器把ds0信號(hào)編碼成6 ~ 8kbs的telco信號(hào)放到路由器上傳輸。
2． 在skype使用的通信模型中，編碼，壓縮，封裝都是由pc完成�？梢韵胍�(jiàn)，饒開(kāi)了通過(guò)voip的集中處理（端到端的直接通信減少了路由跳數(shù)，以及服務(wù)器的壓力等因素影響）
同時(shí)，同一般的 voip 6~8 kbps的數(shù)據(jù)傳輸量相比較，skype所支持的3 ~ 16kbps的數(shù)據(jù)傳輸量無(wú)疑可以提供更高的語(yǔ)音還原效果。但是，以前我所提供圖片中指出skype的通話質(zhì)量比其他的通信方式要好2倍以上也不是絕對(duì)的，還要受到具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響。
基于以上討論，可以認(rèn)識(shí)，“整體是由部分組成的”，skype的通信質(zhì)量的提高不是單一某個(gè)方面所導(dǎo)致的，而是所有方面共同作用的結(jié)果。其中 peer 和 peer 之間直接通信方式，可以在減少 “跳距”，減少voip網(wǎng)關(guān)的負(fù)荷（數(shù)據(jù)包直接到路由器），增加的數(shù)據(jù)傳輸量，這三個(gè)關(guān)鍵性因素起到重要作用。但是，也不可忽視“語(yǔ)音編碼”技術(shù)所帶來(lái)的好處。
補(bǔ)充：
1. 電話網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)：
1/ 呼叫建立階段說(shuō)話方和受話方之間的傳輸?shù)穆窂绞枪潭ǖ摹?/p>
2/ 電話交換沒(méi)有排隊(duì)的問(wèn)題。語(yǔ)音信號(hào)是在ds0(tdm時(shí)隙)時(shí)分復(fù)用。直接從交換機(jī)的輸入接口傳輸?shù)筋A(yù)先設(shè)定的輸出接口相應(yīng)ds0時(shí)隙中。
因此電路交換所提供的是固定的路徑和固定的時(shí)延。
而分組交換網(wǎng)絡(luò)則不提供固定的路徑和固定的時(shí)延。
2．通過(guò)分析數(shù)據(jù)包的大小對(duì)voip提出的一般性解決措施：
1/ 使用較短的數(shù)據(jù)包來(lái)傳輸對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)非常重要
a.因?yàn)樵诙痰陌邪匾男畔⒌母怕时容^小，發(fā)生丟包的現(xiàn)象對(duì)質(zhì)量的影響不大
具體的數(shù)據(jù)是： 10~30字節(jié) 而網(wǎng)絡(luò)上其他的包所采取的大小主要是175~400字節(jié)
b.因?yàn)槎贪梢允沟锰幚砉?jié)點(diǎn)可以快速的檢查，處理小單元信息
2/ 但是也不能使得包的長(zhǎng)度過(guò)小，使得包的數(shù)量增加；
產(chǎn)生問(wèn)題的原理是路由器在解析大小不同的包負(fù)載是一樣的。實(shí)際的解決方案是在一個(gè)數(shù)據(jù)包中實(shí)現(xiàn) 2~3個(gè)語(yǔ)音樣本，大致是20~60字節(jié)。
以上問(wèn)題的解決方案：sonet（同步光纖網(wǎng)）和千兆未路由器
3．為什么不采取tcp傳輸層協(xié)議？
因?yàn)閠cp的全部傳輸層時(shí)延是400~500ms,超過(guò)了voip所需要的rtt
語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)具有和數(shù)據(jù)網(wǎng)不同的設(shè)計(jì)理念，語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)支持的同步的實(shí)時(shí)同步業(yè)務(wù)，而且要求發(fā)送端和接受端之間的時(shí)延為固定值：
所必須要克服的困難： 1/ 減少時(shí)延
2/ 減少時(shí)延抖動(dòng)
3/ 降低數(shù)據(jù)丟包率
所以通常選擇udp和ip協(xié)議來(lái)作為其傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議。
來(lái)源：ZDNet
