Современные информационные технологии

мгр. Близнюк В.Л.

Донецкий национальный технический университет

Исследование влияния размера пакета кодирования на параметры потока при использовании различных голосовых кодеков.

За время развития систем цифровой телефонии вообще и телефонии с коммутацией пакетов в частности было разработано большое число кодеков для передачи аудио- и видеоинформации. Информация о наиболее популярных в данный момент по количеству пользователей и поддержке со стороны оконечных устройств сведена в Таблицу 1.

Таблица 1. Основные параметры кодеков IP-телефонии|.

Кодек	Поток	Размер пакету (мс)	Алгоритмическая задержка (мс)	Оценка MOS	Суммарный поток
G.711	64 кбит/с	20	0	4.4	81.2
G.729	8 кбит/с	20	15	4.07	31.2
G.723.1	6.3 кбит/с	30	37.5	3.87	21.9
G.723.1	5.3 кбит/с	30	37.5	3.69	20.8
GSM	13 кбит/с	20	20	3.5	35.4
G.726	32 кбит/с	20	20	4	67
G.728	16 кбит/с	20	20	3.9	36

Моделирование сеанса связи IP-телефонии, с различными кодеками и различными размерами пакета кодирования, в программном пакете OPNET IT Guru Academic Edition 9.1 было выявлено следующее их влияние на загруженность канала:

Рисунок 1. Зависимость загруженности канала связи в зависимости от типа кодека и размера пакета кодирования.

Более наглядно следующее представление (Рисунок 2), где результаты сгруппированы в зависимости от размера пакета кодирования.

Рисунок 2. Зависимость загруженности канала связи в зависимости от типа кодека для пакетов кодирования различной длинны.

Полученные результаты дают возможность сделать выводы о том, что оптимальным по соотношению качества передаваемой речи и значению суммарного потока, является кодек G.729. Наибольшее влияние изменение размера пакета кодирования оказывает именно на кодек G.729.

Данные свидетельствуют, что увеличение размера пакета кодирования позволяет значительно сократить загрузку канала, для передачи одинаковой информации. Связано это с тем , что фактически в канале передается не только полезная информация , но и служебная. Для сетей с коммутацией пакетов к такой информации относится, в частности, информации заголовков пакетов, кадров и т.д., которая необходима для корректной передачи информации. Размер этой служебной информации в одном пакете данных фактически не зависит от размера полезной информации передаваемой в этом пакете. Из этого следует, что увеличивая полезную информацию, передаваемую в одном пакете (а следовательно уменьшая количество пакетов в единицу времени для передачи информации), мы увеличиваем отношение полезной информации к общей передаваемой информации в канале. Но такое увеличение размера пакета кодирования дает еще и некоторый отрицательный результат. Чем больше размер пакета кодирования тем больше задержка необходимая для формирования данного пакета. Для IP-телефонии показатель задержки сигнала (пакетов) является весьма критичным и односторонняя задержка не должна превышать значения в 150 мс. Кроме того, чем больше размер пакета кодирования тем более критичным является его потеря в системе, так как каждый отдельный пакет несет большую информационную нагрузку (в одном пакете передается информация о более длительном промежутке времени).

Таким образом изменение размера пакета кодирования в реальной сети может решить ряд проблем , связанных с узкими местами данной сети.

В случае значительной задержки при передаче пакетов в сети можно уменьшить размер пакета кодирования. Это конечно же повысит загруженность канала , но в свою очередь позволит уменьшить задержку передачи пакетов.

Если же сеть удовлетворяет требованиям по задержке пакетов, то размер пакета кодирования можно увеличить, тем самым дополнительно снизив загруженность каналов.