NGN接入网关设备的压缩算法时长.docx

请就“NGN的接入网关设备AG的宽、窄带中继电路的带宽计算方法和公式”话题展开讨论，提出自己的见解和分析。。。。
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2#
窄带中继电路的带宽计算方法和公式：! V1 G* [4 c# \2 p8 r6 a
语音通道数=用户数*每用户忙时话务量/每中继话务量；
! N4 K6 ]: B  M通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文语音带宽=处理语音通道数*语音业务出局比例*每路语音带宽，信令占用带宽一般为话音占用带宽得2%；: a) ]7 J: F! H- w
带宽=话音占用带宽＋信令占用带宽。。。。
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发表于 2007-7-10 16:53 | 只看该作者
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窄带的语音信号带宽主要看编码速率和采样周期是什么样的。! m. k( t, P8 i, }1 f" N6 F" y3 [
编码方式     编码速率(Kbit/s)     采样周期(ms)      语音媒体流带宽(Kbit/s)通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文& E6 M$ O- K4 a
G.711                  64                20                   90.4通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文3 a0 R) v4 e( _; \8 p: U- `8 @
G.711                  64                30                   81.6
$ K+ T% H5 o; S7 b6 G- G.729                  8                 20                   34.4! h; |! z# X" L9 e9 B& t" }+ R
G.723                 5.3                20                   31.7) I* N2 n3 F+ t
G.723                 6.3                20                   32.7
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夏次健
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发表于 2007-7-11 08:37 | 只看该作者
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足够的带宽是保障业务QoS的重要手段。如语音编码压缩采用ITU-T G.729标准，速率为8kbit/s。典型的语音编码器每20ms分发一个语音数据包，每个数据包中含有两个语音帧，所以每20ms就会采样生成160bit的信号，即数据包大小为20字节。当加上12字节的RTP头，8字节的UDP头和20字节的lP头后，则每个包大小变为60字节。因此，每个语音连接的有效速率为(60×8)/20=24kbit/s。同理，G.711的有效速率为80kbit/s。考虑目前城域网内主要的链路层技术是以太网，G.729，G.711的有效速率分别为：34.4kbit/s，90.4kbit/s。 ' {- \- i3 k& g0 ]) @

/ |9 J9 |. f2 g$ i通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文　　　控制流和信令流的带宽详细计算原则是一样的，要考虑信令消息以及开销的字节数，开销的计算跟语音业务带宽中的计算类似，信令消息的字节数则需要根据不同协议的呼叫消息字节数、呼叫比例的分配等来计算。由于控制信令在承载网占用的带宽较媒体流来说微乎其微，大约只占按照G.711编码所需带宽的0.5％，一个简单快速的算法就是按照媒体流带宽的2.5%预留。通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文' R* j/ v7 Y7 i( j) K- i
0 U3 t+ Z* H9 O$ M: C3 R' g6 i

  k& e4 p& k: V. q' P! W对于业务带宽的设计，需要根据VoIP的话务模型进行计算。根据目前我们开展的NGN业务的特征及网络实际情况，我们使用了如下的带宽计算经验公式：NGN业务带宽＝[（用户数×单话路带宽）×收敛比×(1+2.5%)]/0.8，其中话路带宽＝编码率＋包头开销/打包周期；收敛比＝话路收敛比×静音压缩比（如果VAD，取60％，否则取1）；话路收敛比：1万用户以上取0.1，1万～1千取0.25，1千以下取0.5，话路收敛比可以根据本地业务的开展与网络的实际情况进行调整。

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发表于 2007-8-21 17:08 | 只看该作者
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举个例子，以前算带宽时用到过。请大家指正
, @* @0 o" ~1 M# {* U2 b  g' z矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文/ F# D3 k5 m( x6 [$ f
普通电话用户VoIP语音带宽资源分析（假设50000用户）
- P2 A/ ?6 W( j# O2 W假定采用711，20毫秒编解码；
) h' Q5 L% D4 S; H矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |忙时话务量：0.1爱尔兰/线, 服务GoS=0.1%矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |' ]8 I6 N/ z) T& ]
则单路话音VoIPoE带宽为90.4kbps（单向，无静音抑制）
( b9 |5 B6 [- ]' D. K忙时系统话务量=50000×0.1=5000爱尔兰通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文8 s$ n! f" C# v
需语音通道数=ErlangB(5000, 0.1%)=5133矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |6 L1 B; }" T3 s9 o% [
所需承载网带宽资源：! s4 f' D0 h9 ]- _

8 `2 H& Q+ _9 k* N3 a  i5133×90.4kbps = 464.0232 Mbps , L( y8 I7 R6 O  H( m' }
一般而言，信令业务的带宽开销小于语音媒体带宽资源的1%，二者合计带宽：
8 q! Z3 k# l* H0 P) {) R- P/ A1 K
6 \# L6 d' {$ U# D5 o' h通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文464×(1+1%)= 469通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文/ w$ ~% z7 X7 H4 m
Mbps; 小于1000 M  Z" S0 ^) [6 N
故软交换和承载网之间配置1000 Mbps的链路即可满足传输带宽的需要。7 H# B; T- O6 e4 t# s
通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文# Z& `/ U; n# o& X
矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |8 M, O6 s2 ?  n, m, b8 D0 g
通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文; ~6 t$ @2 H! J& C
[ 本帖最后由 zqs_sd 于 2007-8-21 17:09 编辑 ]
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发表于 2007-10-17 15:41 | 只看该作者
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NGN网络中，语音经过编解码后，使用RTP协议打包，发送到IP网络上。编解码类型和实际打包的时长不同，对承载网的带宽需求也不同：通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文, W" s* T) v9 Y
针对一个语音包，包长度 ＝ Ethernet头＋ IP头＋ UDP头＋RTP头＋有效载荷
! X9 T7 Z3 E9 d- 其中：
5 L+ Y6 @! H2 {1 ]通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文Ethernet头 ＝ 208bit (26byte)# M( W) D1 b1 _$ x& I
IP头      ＝ 160bit (20byte)通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文) g4 ~, S9 E& o  B. f7 K
UDP头    ＝ 64bit (8byte)* \2 o/ v  m' L4 f# I% j; @
RTP头    ＝ 96bit (12byte)
5 \& ]& n- d! }+ t$ m矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |所以，包长度 ＝（208＋160＋64＋96）＋有效载荷＝528bit＋有效载荷
! P2 ^5 U. }" q7 _: v有效载荷 ＝ 每秒有效载荷比特数/打包时长" V+ [0 h9 a$ \, \9 p
带宽＝ 包长度×每秒包数矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |7 u7 ~) c& K% p: y  @( D8 F3 o
             ＝ 包长度×（1/打包周期）
; r. |( H& U. W+ _2 z5 _9 H5              ＝（528bit＋有效载荷）×（1/打包周期）
% N  F/ H' q3 Q/ _& ?0 |' x3 B; {             ＝（528bit＋（打包周期(秒)×每秒的比特数））×（1/打包周期）# J6 K6 F( C1 b. n
             ＝ ( 528 / 打包周期 ) ＋ 每秒比特数
4 Y8 \. a: m5 b# D  p# m, v6 A通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文G711：每秒有效载荷比特数是64k，G729：每秒有效载荷比特数是8k，' g: o( J3 t  X- I3 J
G723：两种,一种是5.3k,另一种是6.3k
3 g) J8 F- F& z& V  E+ U通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文所以：
; E- B4 v+ i, s0 L' W) N) uG711,20ms打包,带宽为 [528/(0.020 ×1024) + 64] kbit/s= 89.78125 kbit/ Q1 }. u- S; v  V, e  t0 Y1 l) L
G711,30ms打包,带宽为 [ 528/(0.030×1024) + 64] kbit/s= 81.1875 kbit/s通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文0 u+ j- g0 C# \* j" ~/ x. _* T
G729,20ms打包,带宽为 [528/(0.020×1024) + 8] kbit/s= 33.78125 kbit/s
8 ~% k* Z$ [  d8 b4 k" i! ZG723,5.3k,30ms打包,带宽为 [528/(0.030×1024) + 5.3] kbit/s=22.4875 kbit/s. g( J( T* m5 h* Q* q* }3 e' ~/ K  N
带宽＝ 总话务量×每种编解码占用的带宽×2          [2表示是双向]
+ l: G" H5 x6 k矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |总话务量(小于等于DSP通道总数) =每线话务量×用户总数
( v% r: |* j! f* @7 i1 j/ D" ]! t7 p通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文/ R% a( u' A# b* B% X9 ]8 y. ~, V
举例：$ j; Y! \- J7 Z/ w6 K, d8 `6 h
带有100线用户时，其每线话务量为0.2erl，采用G.711A通信，20ms打包时长! E! c4 ?$ `+ \9 p+ z
  则其语音平均带宽占用为：100×0.2×89.78125×2=3591.25kbit/s=3.507mbit/s通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文4 w+ A5 [' o1 s0 X0 D8 u
  满负荷时语音平均带宽占用为：68×89.78125×2=12210.25kbit/s=11.92mbit/s通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文, y  t7 p/ F# j# w( X" b

- {: K5 B* L) n% |* l矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |
3 `2 i( Q- Y, }" D通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文计算信令带宽需要获得如下数据：通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文, I- ?, z& ^4 w$ G9 o2 i* K! i
1.完成每个呼叫所需要的平均消息包数；
0 n+ e5 G' ]0 _9 Z# S$ n6 j通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文2.呼叫时平均每消息包的比特数；
( P# ^% d! D' \3 `/ w  S/ {" R通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文3.CAPS，即每秒完成的呼叫次数。
; P9 q2 u& W% O8 T通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文
* i5 W) E4 f7 [6 f$ _6 I* h矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |MGCP/H.248/SIP/H3231 i: _+ d  @& m/ h9 a
UDP/TCP/SCTP
/ z! [7 P6 i% N1 u通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文IP
+ R% A7 J6 v, k5 C# \通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文MAC（以太网）
" q' H( `, B2 W& e& Y  L; v/ d通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |) n' K. o( A+ P0 E1 q9 b' \
为简便起见，传输层一律以UDP计算，那么每个协议包的开销就是：
( _! e+ s9 c$ n3 i! t! J, E通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文网络开销＝UDP头＋IP头＋Ethernet头＝64＋160＋208＝432 bit
( N4 J9 R9 J1 }  p6 L矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |信令带宽的计算公式如下：矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |0 }" O4 U9 x4 K& l/ n) \. ?
信令带宽＝（CAPS×平均每呼叫的消息包数）×（平均每消息包的比特数＋每消息包的网络开销比特数）通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文7 R9 A: @# r3 _+ G+ H
平均每个协议包中净荷（经验值）：矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |5 S. v9 G( a8 B, N
MGCP/SIP/H323/H248  180byte   M2UA：48byte通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文! f) m4 k# U. w( {4 a7 p( I7 @/ @3 U
平均每次呼叫需要交互16个消息（经验值）
( |, Q1 z2 j; n: S; n% v' \矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |举例：一个AG设备采用H248消息交互，CAPS为2，则信令占用带宽
7 \) c5 [8 q* [! c8 O, r) I[(2×16)×(180×8＋432)]/1024=58.5Kbit/s
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精确计算方法是：矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |" x& X6 i4 q" f8 [" Z: @3 g+ X$ p0 r
带宽 ＝ 包长度×每秒包数通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文9 b+ e" E4 D5 B, J
＝ 包长度×（1/打包周期）矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |; A: u! A" O; J: m
＝（Ethernet头＋IP头＋UDP头＋RTP头＋有效载荷）×（1/打包周期）
" k* z9 r, C& f' c, g＝（208bit ＋160bit＋64bit＋96bit ＋有效载荷）×（1/打包周期）
8 Z! p. B7 d" B2 R8 [矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |＝（528bit＋（打包周期(秒)×每秒的比特数））×（1/打包周期）
- x# z$ z5 D7 t1 ]! M+ j通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文＝( 528 / 打包周期 ) ＋ 每秒比特数: K7 w0 Y( k% u+ O: r$ Y
按照上面的计算公式：
. H+ `5 L' k- L( I; B& O9 t3 a# d矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |G711,20ms打包,带宽为 ( 528/20 + 64) kbit/s ＝ 90.4
, Q$ T" d4 W  t( }9 D: s9 A9 QG729,20ms打包,带宽为 ( 528/20 + 8 ) kbit/s ＝ ( ~+ z7 n' N3 [1 W# j  F: w& Z. q  ?$ _
G723,5.3k,30ms打包,带宽为 ( 528/30 + 5.3 ) kbit/s ＝22.9矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |* e3 k. T2 M9 |: f. r- q: d
编解码技术 语音/视频 压缩率(kps) 打包周期(ms) IP网带宽系数 以太网带宽系数矩阵通信技术论坛－－3G论坛| NGN论坛 | IP论坛 |考试认证 | 通信论坛 | 通信技术论坛 |  通信人才 |( Z5 Q: t7 P+ D
G.711 a/u 64 20 1.25 1.41通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文7 B. t9 H7 v$ _0 n4 W
通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文& I3 a+ u& ]3 Y$ e# U
G.729 a/b 8 20 0.38 0.54
  l8 {$ T0 B7 K. Q' p2 k  B7 _
* c6 a% S  s: r- M, t通信论坛,3G论坛,NGN论坛,求职,招聘,论文G.723.1(5.3kbit/s) 6.3 30 0.27 $ L0 U5 g$ j2 B( Y

- P( s" D* Z- @+ Z& Y, o8 A; c4 WG.723.1(6.3Kbit/s) 5.3 30 0.25 2 I* c/ a5 X+ V  e8 T' O
" G& x  Z3 z- P# `* V% q# _
视频H.263(384Kbit/s) ≈ 384 10 6 6.2% E/ i6 Q5 W( w, ^& n

. D! Y& C; R' j7 u2 m1 o; t# K首先根据话务模型和PSTN规划计算出各中继流量(按64Kbps),根据不同编解码技术加权计算实际宽带网络带宽（使用上表系数）,按计算的总中继带宽预留2.5%作为信令带宽.