voip丢包处理技术的研究进展

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1、第6期李如玮等：VoIP丢包处理技术的研究进展·87·第28卷第6期通　信　学　报Vol.28No.62007年6月JournalonCommunicationsJune2007VoIP丢包处理技术的研究进展李如玮，鲍长春（北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100022）摘要：阐述了VoIP丢包的主要原因，并介绍了当前常用的解决丢包问题的相关技术。其中，丢包处理技术是用来恢复或隐藏当发生丢包时所造成的损失的相关技术，包括丢包隐藏和丢包恢复；而抗丢包技术的目的是避免网络拥塞，减少丢包率。另外，还给出了VoIP

2、当前的研究现状，论述了其发展趋势。关键词：VoIP；丢包恢复；丢包隐藏；拥塞控制中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)06-0103-08ResearchadvanceinpacketlossprocessingtechniquesforVoIPLIRu-wei,BAOChang-chun(SchoolofElectronicInformationandControlEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022

3、,China)Abstract:Themainreasonsofpacketlossweredescribedandtherelatedtechniquesofpacketlosswereintroduced.Packetlossprocessingtechniques,whichincludepacketlossconcealmentandpacketlossrecovery,wereusedtorecoverandconcealthepacketloss.Andtheaimofpacketlosspreven

4、tionwastopreventnetworkcongestioninordertoreducethepacketlossrate.Inaddition,thecurrentsituationandtrendaboutVoIPweregivenanddiscussed.Keywords:VoIP;packetlossrecovery;packetlossconcealment;congestioncontrol第6期李如玮等：VoIP丢包处理技术的研究进展·87·1引言收稿日期：2006-11-16；修回日期：2

5、007-01-27VoIP（voiceoverInternetprotocol）指的是应用IP网络进行话音传输。目前，随着计算机网络和通信技术的大力发展，VoIP已经成为传统电话强有力的竞争对手，据相关调查，长途电话业务70%以上是IP电话。VoIP被广泛使用的原因在于：IP网络广泛使用，在现有的资源上传输语音可以实现多媒体通信，并且在IP上传输语音可采用分组交换和低速率语音编码技术，使得对带宽的要求降低，以至于对用户来说可以节约成本。正因为如此，VoIP具有逐步取代传统电话的趋势。语音信号在IP网络上实时传输的

6、基本过程是：语音信号从模拟信号转换成数字信号，然后对数字信号采用适当的编码技术进行压缩，压缩后的语音数据根据实时传输协议（RTP，realtimetransportprotocol）、用户数据报协议（UDP，userdatagramprotocol）和网际协议（IP）分组打包，最后通过IP网络把数据发送到接收端，接收端把接收到的各数据包组合后送到解码器，解压缩处理后恢复成模拟信号，经播放器播放，达到VoIP的目的。图1表明了VoIP实时传输的基本过程。但是，从一开始，IP就是为数据传输而设计的，传输过程允许有时延

7、而对分组丢失非常敏感，从而采用了传输控制协议（TCP）。该协议采用了确认机制，确保所有传递有序、不丢包和不出差错地到达目的地，必要时要求发送端重传，这导致了一定范围的时延。而在IP网络上实时传输语音，用户对时延非常敏感，但是对一定数量的包丢失可以接受。根据美国的一项统计测试，对于语音传输，用户可接受的范围是低于200ms的时延和5%的丢包率；当时延超过400ms，丢包率超过10%就无法满足要第6期李如玮等：VoIP丢包处理技术的研究进展·87·求，这就使得在VoIP中采用UDP而非TCP，从而快速地、一次性地传输

8、语音数据，满足语音传输的实时性要求。图1　VoIP实时传输的基本原理框图但是，UDP是不可靠的，它不保证数据包能有序并且全部到达接收端。当网络发生拥塞时，这个机制就会造成包丢失；当时延超过数据包的“可提留时间”，该数据包也会被丢弃。当丢包率超过10%时语音通信质量就会受到很大影响，这也是目前VoIP还不能完全取代传统电话的原因。为此，如何抵抗丢包和当发生丢包现象时如何处理