IP电话中倍受关注的优先控制技术

IP电话的普及速度非常迅猛。不过,面向企业用户的IP电话服务仍有待进一步完善。与面向家庭用户的服务相比,音质恶化问题更为严重。用来解决这一问题的是被称为优先控制的技术。下面就来介绍一下优先控制技术。

与家庭用户不同的是,企业往往会使用多条电话线路。一般情况下,企业的办公室都是先构筑了ADSL网络,然后再过渡到使用ADSL线路的IP电话。这样一来,在速度为500Kbps的上行线路中,有时就会出现同时使用多个每条话路约为80Kbps的语音的情况。如果在这种情况下再有邮件和文件传输等其他通信的话,就会出现声音无法顺利传送至对方的危险性。IP电话极容易产生延迟时间加大,或延迟时间大幅增减的情况。因此无法将接收到的语音数据包以语音形式播放出来。

就在这一背景下,可优先传输IP电话语音信息的优先控制技术应运而生了。这种技术为了将延迟控制在最小限度,尽量不在路由器的输出接口等待就把IP电话等的数据包发送出去。即便是晚到的IP电话数据包,如果优先度高,也会优先发送出去。具体来说,就是将到达路由器输出接口的IP数据包分成若干组进行排列,然后优先处理排在优先度高的队列中的数据包。数据包排列成的队列称为“等待队列”。也就是说,优先控制其实就是一种通过详细划分等待队列,给处理顺序划分等级的技术。

为了缩短紧急数据包的延迟时间,可以在输出接口生成专用等待队列,并无条件地加到排列在其他等待队列中的数据包之前。这是一种优先控制中称为顺序队列(PQ)的最简单的方法。单纯的PQ作为标准功能,大部分路由器都具备。如果使用PQ,优先度高的数据包确实就会比优先度低的数据包优先发送出去。除到达时已经存在其他已开始发送的数据包和在最优先等待队列中存在其他数据包以外,最优先的数据包根本不需等待。

不过,PQ有一个很大的缺点。在优先度高的数据包全部发送完毕以前,优先度低的数据包不会发送。如果在优先度高的数据包大量达到的情况下使用 PQ,那么由于优先度低的数据包完全无法发送,因此就会造成通信中断。为此,稍微高级一点的路由器都具备优先控制技术,即便优先度低,也会根据一定的比例传输其数据包。这种技术称为加权队列(CQ)。

CQ中会把队列的优先度换算并设置成“加权值”。加权就是指从各个队列中发送数据包的比例。路由器将相继到达的数据包加入到根据优先度而划分的等待队列这一点与PQ完全相同。不过,CQ并不是无条件地按照优先度的高低顺序发送数据包。而是根据设置的加权值(即比例),还会从优先度低的等待队列中发送数据包。

要严密地按CQ来处理的话,对于路由器来讲不仅复杂,而且负荷大。因此路由器配备CQ功能时都会简化CQ的处理过程。采取的方法各种各样,既可以忽视数据包长度,按数据包数量生成PQ,也可以在超过一定长度时将滞留在等待队列中的数据包进行集中发送。

虽说面向家庭用户的宽带路由器基本上都不具备优先控制功能,但是面向企业用户的宽带路由器则大多具备PQ功能。另外,数万日元的路由器中配备CQ功能的产品也已亮相。企业导入宽带路由器时最好在选择产品时能够关注一下优先控制功能。(日经BP)