项目背景
大多数时候,现有的宽带客户端设备(CPE)可以同时支持优质的VoIP业务和数据业务。然而,随着数据业务量的增长,尤其是诸如视频流、互联网广播和网络游戏等实时业务的日益兴起,VoIP业务的服务质量似乎每况愈下。之所以出现这种情况是因为,当今的许多CPE系统并不是专为在多应用环境下确保持续、稳定的VoIP业务服务质量而打造的。并且,正如许多最终用户已经沮丧地认识到的,仅靠提高接入网带宽并不能解决这个问题。要避免发生服务质量降低,VoIP CPE必须实现适当的系统架构。这种架构必须加倍重视语音业务质量,并允许用户享用稳定的、无噪声的、无失真的VoIP业务。
拯救高速宽带客户端设备(CPE)的VoIP服务质量
将互联网服务升级为基于其高速ADSL2+终端的捆绑了视频业务、基于IP的语音业务和数据业务的“三网融合”业务之后,史密斯先生在向客服中心投诉时气愤地喊道,“服务质量简直糟的一塌糊涂!事实上,有时候我甚至连电话都不能打!”他抱怨道,“以前只有1 Mb/s带宽时,VoIP业务还用得好好的,如今有了16 Mb/s带宽,却连个电话都打不出去!我原本以为,提高下载速度和带宽可以获得更加杰出的服务质量,所以才选用了这种捆绑业务。我可不想再花钱买麻烦!现在就取消这项业务吧。”
在客服中心,这种噩梦般的客户投诉并不是人们所想的那样只是假想场景。实际上,不少服务提供商都不得不面对要求退款的愤怒客户,因为尽管这些用户已经升级了其客户端设备(CPE)并购买了高级业务套餐,却不能获得适当的语音业务服务质量(并且有时候根本就无法使用语音业务)。事实证明,只要提高带宽就能解决所有的服务质量(QoS)问题这种设想实际上是错误的,尤其是对语音质量十分敏感的实时VoIP应用。尽管看起来不合情理,但提高带宽确实往往会导致VoIP服务质量降低。不过,这种情况并非不可避免。下面将介绍如何利用富于前瞻性的芯片和系统结构,确保VoIP服务质量,提高用户满意度(图1)。

过去几年,宽带接入市场经历了爆炸性增长,同时,VoIP业务作为一种基于宽带网络的语音业务形式,已经成为最重要、盈利最丰厚的增值服务之一。一种广为认可的观点是,从技术的角度看,VoIP业务取得成功的关键是向用户提供可以与传统的模拟业务相媲美的良好语音质量。得益于更高互联网接入速率,VoIP业务在人们心目中的形象焕然一新,VoIP业务不再意味着低劣的服务质量,而是备受好评。VoIP市场的成功也促进了其他几种技术和业务趋势的发展。例如,如今的集成度更高的芯片解决方案可以利用一颗芯片,同时支持高速数据接入、基于IP的语音业务甚至视频业务。服务提供商,不论是新兴运营商,还是老牌的传统运营商,都开始将VoIP业务视作一项“不可或缺”的业务,目前都在努力通过提供诸如高速音乐下载、IPTV等等增值服务来提高其ARPU(每用户平均收入)。随着VoIP业务取得“商品地位”,网络传输速率达到16Mb/s、25Mb/s甚至50Mb/s,没人料到服务质量问题还会再冒出来。但是,服务质量问题确实死灰复燃了。
“粗管”理论之殇
是的,没有人预见到这一点。随着ADSL2/2+、VDSL/2和xPON的大规模部署,提高带宽就能解决一切问题的“粗管”理论大行其道。其实,当前的带宽已经超过了语音业务所必需的带宽这个看法并没错。一个16 Mb/s ADSL2+连接当然可以支持至少一路IPTV业务流和快速互联网接入,并同时为VoIP业务提供充足的资源。但现实情况并非如此。一方面,早期生产的宽带CPE几乎必须处理纯粹的数据应用,另一方面,如今的CPE系统必须以有限的CPU处理能力,支持大量实时业务。因此,高速宽带接入环境中的VoIP业务的服务质量可能受到严重影响。
当然,为VoIP CPE配备更加强大的处理器就能解决这个问题。然而,这种在技术上可行的解决方案并不一定符合商业效益的要求,因为处理能力更高也意味着设备的生产成本更高。厂商必须千方百计避免增加成本,尤其是在竞争激烈、利润微薄的CPE市场。那么,有没有其他更巧妙、更高效的方法确保高速宽带CPE提供优质的VoIP业务?下面介绍的质量试验表明,确有他法可循。
VoIP质量参数
在详细介绍质量试验之前,首先要详细说明一些重要的测量参数,以便了解导致不同语音质量变化的根本原因:
● 抖动——指语音包抵达的不规律性。通常,语音包是以恒定速率生成。然而,在IP网络中,数据包并不一定是按其发送顺序抵达目的地。
● 回波——指在回传通道上听到自己声音的回声。线路回波是语音网络中最常见的回波,是由2/4线混合电路阻抗失配导致的,因模拟电话机及电话线的交流阻抗不确定性而不可避免。
● 延迟——也称为时延,指语音信号从源端经网络传输至对端所用的时间。人耳对超过50ms的延迟非常敏感。相比于TDM网络传输,分组网络中的语音包常常遭遇更长的延迟。