Đối với việc truyền gói tin, sự tương tác các luồng ứng dụng thời gian thực có sự lựa chọn về cơ chế vận chuyển.
Chọn giao thức vận chuyển
Giao thức UDP và TCP được sử dụng khi có yêu cầu xử lý thời gian thực. Như ta đã biết TCP có nhược điểm khi sử dụng với lưu thông giới hạn thời gian.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Đầu tiên, để đạt được độ tin cậy TCP sẽ sử dụng cả hai kỹ thuật là truyền lại và bộ đệm. Tuy nhiên, khi đưa vào thì trễ vẫn không được cải thiện. Thứ hai, các ứng dụng luồng truyền thông thời gian thực phải kiểm soát tốc độ truyền tải của chúng và là trách nhiệm của giao thức vận chuyển hơn là ý nghĩa của QoS.
Kết quả là các luồng ứng dụng thời gian thực sử dụng chủ yếu giao thức không kết nối đơn giản UDP như là một giao thức vận chuyển. Nó cho phép các ứng dụng tự do kiểm soát tốc độ truyền. Hơn nữa, các luồng ứng dụng thời gian thực rất có lợi từ khả năng truyền Multicast của MBONE(Multicast Backbone).
Trong trường hợp các luồng thời gian thực có cơ chế luồng lựa chọn là RTP- on-UDP. RTP trên Header của UDP sẽ thêm các luồng thông tin hữu ích như: timestamps, session id, sequence numbers,… của các gói dữ liệu. Kênh thông tin phản hồi của RTP, cụ thể là RTCP có thể được sử dụng để gửi QoS thông tin lại cho người gửi. Các thông tin phản hồi QoS đặc biệt có giá trị nếu thích ứng và được triển khai trong các ứng dụng của người gửi.
Kích thƣớc gói
Bên cạnh việc lựa chọn giao thức thích hợp, kích thước gói được sử dụng để truyền tải luồng phương tiện truyền thông đóng vai trò quan trọng đối với trễ truyền tải người dùng đầu cuối.
Trong trường hợp của âm thanh hoặc luồng video kích thước tải trọng là bội số của kích thước khung truyền thông. Ví dụ: Đọc từ thiết bị âm thanh một đoạn Frame(khung) âm thanh. Số lượng các mẫu âm thanh trong một khung âm thanh phụ thuộc vào cấu hình thiết bị. Nếu trễ đầu cuối tối thiểu như trong trường hợp các ứng dụng tương tác thời gian thực, kích thước khung hình nên nhỏ và tải trọng nên bao gồm khung càng ít càng tốt để giảm thiểu sự trễ do đóng gói. Điển hình ứng dụng âm thanh trực tiếp sử dụng khung mà bao gồm 20 hoặc 40 ms của dữ liệu âm thanh.
FrameSize được xác định bởi các định dạng âm thanh thu được từ thiết bị âm thanh. Phương trình 2.1.1 cho thấy làm thế nào để tính toán FrameSize nói chung.Ví dụ, mã hóa 40 ms 4 đơn âm kHz audio1 trong 16 mẫu bit kết quả trong một rameSize F 640 byte.
FrameSize = Channels × SampleSize × SampleRate × Time (2.1.1a) Kích thước tải trọng gói dữ liệu được xác định bởi số lượng khung được gửi đi mỗi gói dữ liệu và chương trình nén hoặc mã hóa. Ví dụ, nếu chúng ta xem xét các gói tin mạng GSM dữ liệu mã hóa âm thanh mono, 16 bit PCM khung hình, kết quả kích thước tải trọng vào 65 byte.
PayloadSizeGS M = Frames × (CompressionRate × F rameSize) (2.1.1b) Nói chung, nếu các thuật toán nén tinh vi như GSM, CELP, MPEG,..vv, được sử dụng để mã hóa các dữ liệu truyền thông, kích thước của một tải trọng của khung truyền là rất nhỏ. Chuyền gói dữ liệu với một kích thước tải trọng trong kích thước nhỏ hơn 100 byte có vẻ là không hiệu quả xem xét các headers gói tin trong trường hợp của UDP / IP, RTP / UDP / IP có kích thước lớn. Công thức sau đây được đưa ra để tính toán chi phí gói tin:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Bảng sau đây cho thấy tổng phí gói ở trên lớp liên kết của một mono 16 bit khung PCM sử dụng âm thanh không nén và âm thanh nén mã hoá GSM. Điều minh họa trên không phụ thuộc nhiều vào các giao thức vận chuyển và giao thức ứng dụng được sử dụng. Mặc dù tổng chi phí gói cho các gói tin âm thanh nhỏ là rất cao, giá được chi trả nếu trễ đầu cuối tối thiểu.
Bảng 2.1.1: Gói tin Overhead của Mã hóa Audio khác nhau và cơ chế truyền
Để giảm thiểu Overhead, hay nói cách khác để tối đa hoá việc sử dụng mạng. Nghiên cứu về nén Header cho thấy khi truyền tải chỉ các đối tượng thông tin Header thay đổi( ví dụ: sequence numbers, timestamp, checksum…). Vì vậy Overhead có thể giảm nhiều.
Traffic Shaping(Định hình lƣu lƣợng )
Kỹ thuật được sử dụng để cải thiện chất lượng truyền dẫn đối với việc truyền tải gói tin được gọi là Traffic shaping. Nguyên tắc chung của Traffic shaping là thay đổi các đặc tính truy cập của luồng ra của các gói(hoặc tế bào) trên các kết nối ảo trong việc tối ưu hoá sử dụng tài nguyên mạng.
Trong Internet ngày nay, mất gói tin có tính chất truyền loạt. Do tràn hàng đợi hoặc do thiết bị định tuyến trung gian. Vì vậy các ứng dụng cho luồng truyền thông trực tiếp cần hình thành các luồng đi ra cho các gói như là các gói dữ liệu truyền đồng thời theo thời gian, chứ không phải là sự truyền loạt. Mặc dù gói tin mất ít hơn dự tính khi mà các ứng dụng đã áp dụng Traffic Shaping để truyền dữ liệu. Với Traffice shaping thì truyền dữ liệu trong các nút mạng sẽ hiệu quả hơn nhiều.