Thụng thường việc khử tiếng vọng được thực hiện trong cỏc Gateway và khối này tuõn theo cỏc khuyến nghị G.165 và G.167. Hỡnh 3.3 mụ tả đường truyền của tớn hiệu trờn đú cú cỏc mạch triệt tiếng vọng.
3.3. Cỏc cơ chế điều khiển chất lƣợng dịch vụ bờn trong một phần tử mạng.
Cỏc cơ chế điều khiển chất lượng dịch vụ bờn trong một phần tử mạng được trỡnh bày dưới đõy với mục đớch cuối cựng là cung cấp sự đảm bảo và dành riờng băng thụng với mức ưu tiờn cao cho lưu lượng thoại. Để làm được điều đú trước tiờn phải phõn biệt lưu lượng thoại trong số cỏc luồng lưu lượng truyền trờn mạng.
Giao thức IP cú chức năng mức ưu tiờn IP (IP precedence). IP Precendence sử dụng 3 bit trong trường ToS (Type of Service) của tiờu đề gúi IP để chỉ thị loại dịch vụ của mỗi gúi. Cú thể chia lưu lượng trong mạng thành 6 lớp dịch vụ
E c h o C a n c e lle r Speech Decoding Packet Buffer Speech Encoding E c h o C a n c e le r Speech Decoding Packet Buffer Speech Encoding Echo - + Echo - + P a c k e t T ra n s m is s io n Telephone Telephone
(hai lớp cũn lại được dành riờng cho mạng sử dụng). Cỏc kỹ thuật xếp hàng trong toàn bộ mạng cú thể sử dụng bỏo hiệu này để thực hiện việc xử lý phự hợp cho từng loại gúi. Thụng thường giỏ trị IP Precedence của gúi VoIP được đặt bằng 5 ( giỏ trị 6 và 7 dành cho cỏc lưu lượng điều khiển mạng).
3.3.1. Cỏc thuật toỏn xếp hàng
Một cỏch để cỏc phần tử mạng xử lý cỏc dũng lưu lượng đến là sử dụng cỏc thuật toỏn xếp hàng để sắp xếp cỏc loại lưu lượng. Cú ba thuật toỏn xếp hàng hay dựng là:
Xếp hàng vào trước ra trước (FIFO Queuing).
Xếp hàng theo mức ưu tiờn (PQ - Priority Queuing).
Xếp hàng tuỳ biến (CQ - Custom Queuing).
Xếp hàng theo cụng bằng trọng số (WFQ - Weighted Fair Queuing).
3.3.1.1. Xếp hàng vào trƣớc ra trƣớc (FIFO Queuing).
Trong dạng đơn giản nhất, thuật toỏn vào trước ra trước liờn quan đến việc lưu trữ gúi thụng tin khi mạng bị tắc nghẽn và rồi chuyển tiếp cỏc gúi đi theo thứ tự mà chỳng đến khi mạng khụng cũn bị tắc nữa. Một nguồn phỏt gúi lỗi phỏt quỏ ra một lưu lượng lớn đột ngột cú thể là tăng độ trễ của cỏc lưu lượng của cỏc ứng dụng thời gian thực vốn nhạy cảm về thời gian.
3.3.1.2. Xếp hàng theo mức ƣu tiờn (PQ - Priority Queuing).
Thuật toỏn PQ đảm bảo rằng những lưu lượng quan trọng sẽ cú được sự xử lý nhanh hơn. Thuật toỏn được thiết kế để đưa ra tớnh ưu tiờn nghiờm ngặt đối với những dũng lưu lượng quan trọng. PQ cú thể thực hiện ưu tiờn căn cứ vào giao thức, giao diện truyền tới, kớch thước gúi, địa chỉ nguồn hoặc điạ chỉ đớch ...Trong thuật toỏn, cỏc gúi được đặt vào 1 trong cỏc hàng đợi cú mức ưu tiờn khỏc nhau dựa trờn cỏc mức độ ưu tiờn được gỏn (Vớ dụ như bốn mức ưu tiờn là High, Medium, Normal, và Low) và cỏc gúi trong hàng đợi cú mức ưu tiờncao sẽ được xử lý để truyền đi trước.
3.3.1.3. Xếp hàng tuỳ biến (Custom Queuing).
CQ được tạo ra để cho phộp cỏc ứng dụng khỏc nhau cựng chia sẻ mạng với cỏc yờu cầu tối thiểu về băng thụng và độ trễ. Trong những mụi trường này, băng thụng phải được chia một cỏch tỉ lệ cho những ứng dụng và người sử dụng. CQ xử lý lưu lượng bằng cỏch gỏn cho mỗi loại gúi thụng tin trong mạng một số
lượng cụ thể khụng gian hàng đợi và phục vụ cỏc hàng đợi đú theo thuật toỏn round-robin (round-robin fashion). Cũng giống như PQ, CQ khụng tự thớch ứng được khi điều kiện của mạng thay đổi.
3.3.1.4. Xếp hàng cụng bằng trọng số (WFQ - Weighted Fair Queuing).
Trong trường hợp muốn cú một mạng cung cấp được thời gian đỏp ứng khụng đổi trong những điều kiện lưu lượng trờn mạng thay đổi thỡ giải phỏp là thuật toỏn WFQ. Thuật toỏn WFQ tương tự như CQ nhưng cỏc giỏ trị sử dụng băng thụng gỏn cho cỏc loại gúi khụng được gỏn một cỏc cố định bởi người sử dụng mà được hệ thống tự động điều chỉnh thụng qua hệ thống bỏo hiệu QoS.
WFQ được thiết kế để giảm thiểu việc thiết đặt cấu hỡnh hàng đợi và tự động thớch ứng với sự thay đổi điều kiện lưu lượng của mạng. Thuật toỏn này phự hợp với hầu hết cỏc ứng dụng chạy trờn những đường truyền khụng quỏ 2Mbps.
3.3.2. Định hỡnh lƣu lƣợng (Traffic Shapping).
Định hỡnh lưu lượng cung cấp một cơ chế điều khiển lưu lượng tại một giao diện cụ thể. Nú giảm lưu lượng thụng tin đi ra khỏi giao diện để trỏnh làm mạng bị tắc nghẽn bằng cỏc buộc tốc độ thụng tin đi ra ở một tốc độ bớt cụ thể đối với trường hợp lưu lượng tăng đột ngột. Nguyờn tắc định hỡnh lưu lượng là phõn loại gúi thụng tin để cho truyền qua hoặc loại bỏ.
3.3.3. Cỏc cơ chế tăng hiệu quả đƣờng truyền.
3.3.3.1. Phõn mảnh và truyền đan xen (LFI - Link Fragmentation and Interleaving).
Cỏc gúi thụng tin của cỏc dịch vụ khỏc nhau cú kớch thước khỏc nhau. Vớ dụ như gúi thụng tin của dũng lưu lượng tương tỏc (telnet) hay của thoại cú kớch thước nhỏ trong khi đú gúi thụng tin của dịch vụ truyền file FTP (File Transfer Protocol) lại cú kớch thước lớn. Cỏc gúi kớch thước lớn cú độ trễ cao sẽ làm tăng độ trễ của cỏc dũng thụng tin cần độ trễ thấp. Cơ chế LFI cung cấp một cơ chế để giảm độ trễ của và jitter của cỏc đường truyền tốc độ thấp bằng cỏch chia nhỏ cỏc gúi tin lớn của cỏc lưu lượng cú độ trễ cao và xen vào những gúi tin nhỏ của cỏc lưu lượng cần độ trễ thấp.
Cỏc gúi thoại sử dụng giao thức RTP để đúng gúi tớn hiệu audio để truyền đi trong mạng gúi. Cỏc mẫu thoại sau khi được mó hoỏ và nộn theo một chuẩn nào đú được đúng vào gúi RTP với phần tiờu đề (header) dài 12 byte. Sau đú lại được đúng vào gúi UDP với tiờu đề dài 8 byte và tiếp tục gửi xuống lớp 3 đúng vào gúi IP với phần tiờu đề 20 byte. Vậy chưa kể đến việc đúng gúi ở lớp liờn kết dữ liệu thỡ toàn bộ phần tiờu đề đó là 40 byte. Trong khi đú phần thụng tin thoại chỉ từ 20 tới 160 byte. Cơ chế nộn tiờu đề gúi thoại được đưa ra giỳp tăng hiệu quả của cỏc lưu lượng thoại trong mạng IP đặc biệt trờn cỏc tuyến tốc độ thấp.
3.4. Giao thức bỏo hiệu QoS
Bỏo hiệu điều khiển QoS là một phần của truyền thụng trong mạng. Bỏo hiệu QoS cung cấp một cơ chế cho phộp trạm cuối hoặc phần tử mạng đưa ra yờu cầu về QoS với mạng. Bỏo hiệu là cần thiết để phối hợp giữa cỏc nỳt mạng với cỏc kĩ thuật xử lớ lưu lượng ở phần trờn nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ end to end. Trong bất kỡ mạng IP nào chất lượng dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối được xõy dựng từ chất lượng dịch vụ trờn một chuỗi cỏc chặng mà lưu lượng đi qua. Khi đó cú cỏc cơ chế đảm bảo tại cỏc nỳt mạng thỡ vẫn cần một sự phối kết hợp thực sự giữa nỳt dọc theo đường đi từ nguồn tới đớch. Giao thức bỏo hiệu QoS được sử dụng là RSVP (Resource Reservation Protocol).
Nhiệm vụ cơ bản của RSVP là thiết lập và duy trỡ sự dành trước tài nguyờn ỏp dụng cho một luồng gúi cụ thể trờn một đường xỏc định qua cỏc router.
SVP định nghĩa ra cỏc luồng gúi- flow- theo địa chỉ IP và địa chỉ cổng (port number) lớp 4. Mỗi luồng cú một bản miờu tả luồng (flow descriptor) bao gồm những thụng tin về QoS mà luồng đú cần. Đường (path) là lộ trỡnh mà cỏc gúi trong luồng sẽ đi từ nguồn tới đớch. Khi cần dành trước tài nguyờn trờn một đường thỡ một phiờn RSVP được thiết lõp. Vỡ RSVP hoạt động đơn cụng nờn
IP UDP RTP Payload
Payload
24byte