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提高VoIP服務品質的對策
（1） 靜音偵測及舒適噪音生成技術
為節省語音頻寬，可採用語音啟動檢測技術（VAD），或稱為靜音偵測技術，以及舒適噪音生成（CNG）技術。

VAD技術只有當檢測到語音處於活動狀態時，編碼器的輸出信號才被送到網路上。理論上進行交談的雙方，同一時間內只會有一方在講話，而傾聽的另一方不會發出聲音，因此VAD可節省可觀的頻寬，並能有效的把每通語音的信息量降低三分之一以上。

而在靜音時段採用CNG技術，在用戶終端上模擬產生與背景雜訊相匹配的較舒適的靜音，讓使用者仿佛聽到對方的背景雜訊，如此一來使可以避免用戶產生不自然的交談感受。目前大部分的網路設備都已支援這項技術。

（2） 差異化服務
在IP網路上可將封包畫分為多個服務類別，網路管理者可定義多個不同的服務類別，網路根據預先定義的策略設置優先權。一般而言，高優先權資料流將立即得到處理，低優先權流量則插入佇列（Queue），按比例分享現有有限頻寬並延遲傳送，在出現擁塞的情況下，低優先順序的傳送可能被丟棄。

差異化服務可分為主動和被動模式兩類，所謂主動模式是網路設備利用IP表頭上用於標識服務類型（TOS）的三個位元，定義每個封包的服務類別，為預先分配有限的頻寬資源提供了相當大的靈活性。

IP被動模式優先權功能則可在IP封包必經之路上，由路由器或頻寬管理器以封包來源或目的地的IP或MAC位址、服務埠號或其他方式，判斷不同應用程式的優先權分配。最簡單的實作方式就是轉送時語音優先的做法，雖然簡單還是具有一定的效果。

但很多舊有網路設備並不支援差異化服務的功能，因此在企業網路規畫中，將語音與數據分流，避免兩者相互干擾，是一個簡單好用的策略。

（3） 呼叫允入控制（CAC）
在VoIP系統中常有呼叫允入控制（Call Admission Control，CAC）的設定，其用意是在避免系統接受的呼叫過多，超過頻寬的承載能力，近而影響到每一通呼叫的通話語音品質，因此當系統參考頻寬有240Kbps時，依VoIP流量規畫的經驗法則，代表可以承載10通24Kbps（G.729/20ms）的呼叫10通，故CAC值就會設為允許10通，拒絕第11通的呼叫進入。

理論上設定較保守的CAC值，可確保每一通VoIP通話的服務品質，讓每次通話的客戶滿意度保持一致的水準；但大量呼叫時的阻塞率也會上昇，又會對整體的客戶滿意度造成衝擊。因此CAC值的設定在VoIP系統管理上是一個頗費斟酌的問題。

（4）前向糾錯技術（FEC）
有些先進的VoIP設備會採用前向糾錯技術（Forward Error Correction，FEC）來保證音質。IP封包在傳送過程中有可能損壞或遺失，在這種情況下，FEC技術能發揮重要作用。

FEC通常是一種結合Codec編碼方式的演算法，它的技術有兩級，第一級是Intra-Packet，第二級是Extra-Packet。第一級是在同一語音封包內加冗餘數據，以便接收方糾錯、恢復、還原話音資料，以保證音質。第二級是在每一個話音封包中存放前後封包的冗餘數據，以便接收方從已經接收到的封包中恢復被丟失的話音封包。FEC可以降低10％~20％的封包漏失率，以保持高音質。但是FEC要多消耗高達30％的網路頻寬，可說是一種損人不一定利己的方法，因此在企業網內部一般不會採用FEC，除非在軍事通訊等具有特定考量的網路內。

最簡單的前向糾錯技術就是將已察覺遺失的前一個封包複製一份，讓封包漏失時的聲音聽起來較平滑，不會有明顯的中斷，因為在取樣間隔50ms的VoIP服務下，漏失一個封包即代表有100ms的聲音中斷，連續漏失兩個封包代表有150ms的聲音中斷。

另外，企業也可採用多重路徑中繼的技術，簡單的說，就是將相同語音內容重覆的透過不同的路徑或節點轉送，只要有一份成功到達，就可以獲得100%的聲音品質，但是代價可能是增加了一倍以上的網路頻寬。

（5）頻寬保證協定
　頻寬保證協定（RSVP）是用來設定路由器，保證某一個服務可取得固定傳輸速率的通訊協定，RSVP可由VoIP裝置主動送出，沿者語音傳遞路徑，通過路徑中各實現了RSVP功能的中繼節點，進行一系列的RSVP訊息協商，以建立起一條從發送端到接收端的資源預留路徑，如此一來即可確保稍後的語音封包在這個建立起來的專屬貴賓通道中，不致發生壅塞。

RSVP的問題是，並非每一顆沿線的路由器都支援這種協定，只要有一顆不支援RSVP協定，就無法建立一條點對點的QoS通道，而事實上，大部分的路由器都不支援，即便ISP的路由器有支援也「不方便」啟動它。

（6）壅塞控制機制
加權公平佇列（WFQ）是常見的路徑封包規畫演算法，將資料流量按不同頻寬的延遲要求，畫分為不同類別的傳送佇列，並確定將封包發送到傳輸線路上的順序。

WFQ能以IP位址、埠號或封包進入介面（Input Port）等方式畫分類別。WFQ在分配現有頻寬給優先權較低的服務時，會保證低延遲要求的高優先權封包和低優先權業務流量都一定會傳送出去。高優先權資料流會立即得到處理，低優先權流量則按比例分享現有有限頻寬，插入佇列之中並延遲傳送。在網路出現擁塞的情況下，設備可能會丟棄（Drop）低優先順序的數據封包，以維持語音的服務品質。

另外，加權隨機早期檢測（WRED）也是一種避免擁塞的演算法，它與TCP等傳輸協定協同合作，可避免網路同時進行TCP傳送時導致的壅塞狀態。

WRED加權隨機早期檢測功能結合了RED和IP優先順序，可對不同的封包類別標明不同的「丟棄」處理策略。當網路阻塞發生時，WRED可對特殊的封包提供優先待遇，允許優先順序高的封包通過，而抑制級別較低的封包。網路管理者可以定義不同服務類別的定義值，如排隊長度的最大和最小門檻值及封包丟棄機率。由犧牲優先權較低者的傳送權力換取優先權較高者的絕對傳送權力。

限制訪問速率（CAR）也是一種分類IP封包後，定義不同服務類型（IP優先權和QoS類別）的機制，並能執行頻寬管理功能和通過速率限制等功能。而「流量管理器」或稱為「頻寬管理器」的裝置即是CAR功能的具體實現。

CAR為網路管理者提供了一個可依業務目的地分配頻寬，並制定超過頻寬分配額度時的處理策略。CAR既可用於網路入口，也可用於網路出口。CAR的門檻值可根據埠號、IP位址和應用程式型態設定。CAR的概念與CAC一樣，都是限制過多的連接，以避免產生過大的網路流量，差別是在於CAC是以限制VoIP呼叫通數為出發點，CAR則是限制TCP或UDP連線建立次數。

（7）主動式QoS監控體系
主動式QoS監控體系又有人稱為遠端網路QoS遙測系統，包括了「主動感測」的方法，以一定數量的感測器，或稱為探針，分散置於全球網際網路各個適當節點上，通過協定分析、流量特徵與異常檢測等技術自動蒐集並測試QoS數據，或藉由主動向遠端網路節點發送頻次、長短不等的測量請求，由回饋數值為依據評估品質參數，藉此有效並動態地估算遠端任意兩個網路節點間的封包漏失（Packet Lost）、延遲（Delay）、跳動（Jitter）及傳輸速率（Throughput）等品質參數，最後統一回傳至QoS中心管理系統做為分析和運用。

一般而言，QoS監控體系獲得的即時資訊，可提供給IP電信服務業者做為早期預警的決策支援使用，譬如可和CAC結合，暫時限制用戶撥出；或啟用繞道程序，以避開壅塞的網段或節點；甚至可提供給用戶，做為服務品質保證的承諾等等。

建立VoIP服務品質的正確觀念
IP網路動態資源分享的缺點是，只能提供最佳的傳輸服務，但不能保證特定通信流的性能級別，這種特性又稱為盡力而為（Best Effort）的傳輸。為了克服IP性能的這些侷限性，企業開始使用頻寬管理技術，如優先順序管理，來保證重要應用所需的性能。但是頻寬管理只是分配頻寬給重要的應用，同時也影響了其他應用，而這些應用中有些對企業同樣的重要。

無限制增加頻寬也不一定是最佳的解決辦法，因為增加的頻寬有時候會被某些獨佔性強的應用所消耗（如果企業內部並不管制P2P下載或FTP下載的話），並不一定能分配到最重要的應用。

由於現有的IP網路不是為承載即時性的電信業務所設計，要能完全解決QoS問題，尚有賴於「IP電信網」新網路架構下所推出的QoS技術方案。IP電信網的概念就是要透過加強對IP網路設備的控制能力，在網路上實施QoS控制更容易，以讓IP網路來達到承載電信業務的能力。

總之，企業或服務供應商在部署VoIP服務時，可根據實際網路情況和業務開展的需要，鎖定特殊需求分析和逐步最佳化，以達到最佳效果。運用上述單一的QoS功能或組合使用，在適當的網路特性條件下，正確選擇實施適當的QoS管理策略，將有效保障IP網路用戶具有很好的QoS網路連接，為VoIP等多媒體應用提供了堅實的服務品質保證（SLA）機制。

網路電話的服務品質問題並沒有想像中嚴重，很多案例只不過是因為規畫上觀念就有錯誤，提供了不足的頻寬（問問還有多少資訊人員還停留在一路網路電話只佔8K的觀念？），在今日網路頻寬愈來愈廉價的狀況下，只要企業改善連外網路頻寬，提供充裕的頻寬給網路電話使用，大多數的聲音品質，都可達到市內電話品質的境界。

如果用戶抱怨VoIP聲音有迴音或雜訊等，通常問題是出在與傳統電話系統（PABX）界接的界面匹配特性沒有妥善調校。但若用戶抱怨的是網路電話聲音斷斷續續，那麼增加連外頻寬，十之八九可以解決這個問題。倘若增加連外頻寬有困難的話，採購一套有效的頻寬管理設備，建立一套企業內部的頻寬管理政策，也是一個好的選擇。

作者／賈文康
第一線技術顧問、台北市電腦商業同業公會顧問、NICI全國IPv6建置發展計畫，應用推廣分項計畫協同主持人、開放網路電話交換聯盟(IPOX)計畫顧問，專精研究領域為網路系統整合、TCP/IP 通訊協定核心設計、多媒體通訊、NAT穿越、網路流量暨話務量工程，在IT產業擁有15年研究開發、技術支援、產品行銷等經歷，並著有「SIP會談啟始協議操典」、「3G第三代行動通信網路技術」等書籍。



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