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IP媒體業(yè)務(wù)面臨質(zhì)量考驗

陳志 2006/11/14

　　業(yè)務(wù)提供商要做的不僅僅是出售VoIP和IPTV業(yè)務(wù)，他們必須做到出售穩定的、高質(zhì)量的VoIP和IPTV業(yè)務(wù)。質(zhì)量是VoIP和IPTV業(yè)務(wù)的基本要素，否則誰(shuí)會(huì )購買(mǎi)它們呢？

　　質(zhì)量的事前體驗

　　質(zhì)量體驗（QoE）是用戶(hù)判斷業(yè)務(wù)提供商提供的業(yè)務(wù)好壞的標準。通常只有在用戶(hù)投訴或者業(yè)務(wù)收入下降的時(shí)候才能確切地了解用戶(hù)體驗，但是由于VoIP和IPTV市場(chǎng)的激烈競爭，業(yè)務(wù)提供商無(wú)法忍受在事后才了解用戶(hù)體驗，因此，業(yè)務(wù)提供商求助于質(zhì)量體驗（QoE）測量技術(shù)。質(zhì)量體驗（QoE）測量技術(shù)能定量地測量質(zhì)量體驗（QoE），從而幫助業(yè)務(wù)提供商及早發(fā)現故障，提升質(zhì)量，而這一切往往在用戶(hù)投訴或者決定離網(wǎng)前發(fā)生。質(zhì)量體驗（QoE）測量技術(shù)對確保SLA也很有幫助。


　　那么如何測量VoIP和IPTV的質(zhì)量體驗（QoE）呢？VoIP和IPTV的質(zhì)量體驗（QoE）指標包括：設備質(zhì)量、人為因素、環(huán)境因素和傳輸質(zhì)量。

　　質(zhì)量體驗（QoE）測量不能采用抽樣的方式，而必須7*24地實(shí)時(shí)進(jìn)行，否則就不能確切地了解用戶(hù)體驗。舉個(gè)例子說(shuō)，1個(gè)用戶(hù)申請了IPTV業(yè)務(wù)，在觀(guān)看NBA時(shí)前3節比賽的視頻質(zhì)量非常好，但是第4節卻很差，這位用戶(hù)的質(zhì)量體驗是怎么樣的呢？肯定很差。同樣，用戶(hù)打了30分鐘的電話(huà)，但是在最后1分鐘卻聽(tīng)不清楚了，用戶(hù)肯定也會(huì )不滿(mǎn)。那么質(zhì)量體驗（QoE）應該如何衡量呢？概括的公式如下：

　　語(yǔ)音QoE = 網(wǎng)絡(luò )傳輸質(zhì)量 + 編碼器質(zhì)量 + 解碼器質(zhì)量 + 人為因素

　　視頻QoE = 網(wǎng)絡(luò )傳輸質(zhì)量 + 編碼器質(zhì)量 + 解碼器質(zhì)量 + 人為因素

　　MOS（Mean Opinion Score）是傳統的評判數字語(yǔ)音質(zhì)量的標準。一開(kāi)始MOS被用于幫助開(kāi)發(fā)數字電話(huà)系統，檢驗模擬話(huà)音和數字話(huà)音的轉換質(zhì)量，后來(lái)MOS標準被等同于語(yǔ)音標準。MOS是定量的指標，分為0~5 幾個(gè)級別，5是最好的級別。

　　MOS是當時(shí)判斷數字電話(huà)系統的有力工具。數字電話(huà)剛剛出來(lái)的時(shí)候，編碼器、解碼器和人為因素是獲得高M(jìn)OS的主要瓶頸，而傳輸質(zhì)量是有保障的，無(wú)論是TDM還是ATM，都能保證QoS。

　　數字應用的檢測拓展

　　隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，編碼器和解碼器的質(zhì)量也有了很大的提高，而且數字電話(huà)系統都為用戶(hù)質(zhì)量體驗設置了閥值，較差的語(yǔ)音質(zhì)量能夠被立即感知。


　　類(lèi)似的，數字視頻在廣電領(lǐng)域迅速發(fā)展。數字視頻的原理和語(yǔ)音有很大的不同，但是在評定傳輸質(zhì)量、編碼器和解碼器的質(zhì)量方面的標準是一樣的。很好的編、解碼器質(zhì)量，穩定的傳輸媒質(zhì)（衛星、有線(xiàn)電視、DVD）等，保證良好的視頻質(zhì)量體驗。


　　而這一切在引入IP承載網(wǎng)絡(luò )之后就改變了。用戶(hù)不會(huì )因為使用IP承載網(wǎng)絡(luò )而降低對業(yè)務(wù)的質(zhì)量需求，相反，用戶(hù)會(huì )認為，既然是新技術(shù)，就應該有更好的質(zhì)量。

　　引進(jìn)IP承載網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了互動(dòng)的特性，但是基于以太網(wǎng)協(xié)議的IP網(wǎng)絡(luò )并不能必然保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量（QoS）。IP數據包可能被丟棄，傳送的速率也可能不一致，這都會(huì )給基于IP的語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)的質(zhì)量帶來(lái)隱患。許多業(yè)務(wù)提供商已經(jīng)在IP網(wǎng)絡(luò )上部署VoIP和IPTV，這使得針對IP網(wǎng)絡(luò )上的媒體業(yè)務(wù)的質(zhì)量測量技術(shù)的市場(chǎng)迅速擴大。

　　自然地，人們會(huì )向到將MOS或其它基于判斷的分值測量技術(shù)應用于IP業(yè)務(wù)的質(zhì)量體驗測量。對于IP業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)提供商的控制力是有限的，攜帶語(yǔ)音和視頻信息的數據包進(jìn)入IP網(wǎng)絡(luò )后，IP業(yè)務(wù)提供商能做的僅僅丟棄數據包、延遲數據包或者將數據包重新排序。

　　質(zhì)量：業(yè)務(wù)為王的保障

　　IP網(wǎng)絡(luò )是鏈條上的一環(huán)，但確實(shí)影響語(yǔ)音、視頻質(zhì)量體驗很重要的因素。業(yè)務(wù)提供商的IP網(wǎng)絡(luò )與運輸業(yè)務(wù)其實(shí)區別不大。以餐飲業(yè)的運輸業(yè)務(wù)為例，什么會(huì )影響用戶(hù)在飯店就餐的質(zhì)量體驗？有3個(gè)可能：1，食品不能按時(shí)交付；2，食品被送錯了地方；3，運輸途中食品丟了。當然，食品運輸行業(yè)不能控制食品本身的質(zhì)量，如果在開(kāi)始運輸的時(shí)候食品已經(jīng)不新鮮了，那運輸行業(yè)也無(wú)能為力。

　　MDI（Media Delivery Index）是目前較為通用的測量VoIP和IPTV的質(zhì)量體驗（QoE）的指標。使用MDI測量技術(shù)可以對每個(gè)媒體流進(jìn)行7*24的監控，以便覆蓋所有的媒體業(yè)務(wù)。

　　在MDI體系下，質(zhì)量體驗（QoE）的測量公式改為：

　　語(yǔ)音QoE = MDI質(zhì)量 + 編碼器質(zhì)量 + 解碼器質(zhì)量 + 人為因素

　　視頻QoE = MDI質(zhì)量 + 編碼器質(zhì)量 + 解碼器質(zhì)量 + 人為因素

　　MDI幫助用戶(hù)測量數據包抖動(dòng)和丟包的累積，相應的指標分別為DF(Delay Factor)和MLR(Media Loss Rate)。DF定義了1個(gè)媒體流的緩沖區，以消除數據包傳送速度的不一致。比如說(shuō)，視頻流的DF是150毫秒，在網(wǎng)絡(luò )這個(gè)點(diǎn)的編碼器需要提供150毫秒的緩沖區，以容忍超前或者延遲到達的視頻數據包。MLR(Media Loss Rate)表示的是每秒種丟失的媒體數據包。了解語(yǔ)音、視頻流的DF和MLR，業(yè)務(wù)提供商就能了解網(wǎng)絡(luò )（測量點(diǎn)）和業(yè)務(wù)的性能指標。在網(wǎng)絡(luò )中可以布置多個(gè)測量點(diǎn)，了解媒體流如何進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )、在網(wǎng)絡(luò )中的傳送是否正常、網(wǎng)絡(luò )的性能如何影響業(yè)務(wù)的質(zhì)量體驗（QoS）。利用這些知識，業(yè)務(wù)提供商能夠在質(zhì)量體驗（QoE）變差的時(shí)候容易地在定位故障。


　　將來(lái)，IP業(yè)務(wù)提供商能夠定時(shí)、定點(diǎn)地發(fā)布MDI指標，設備提供商也能夠評估他們能控制的MDI指標，及時(shí)通知業(yè)務(wù)提供商業(yè)務(wù)的質(zhì)量變化情況。其它的QoE方法，比如MOS和R factor，都能夠在MDI定量和實(shí)時(shí)獲得的抖動(dòng)和丟包信息基礎上推算出來(lái)。

　　網(wǎng)絡(luò )的入口、出口以及重要的路由器都可以設置MDI監控，采集的信息被送到網(wǎng)絡(luò )監管中心，提醒業(yè)務(wù)提供商語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量，設置能預測MDI狀況。


　　MDI（Media Delivery Index）是目前較為通用的測量VoIP和IPTV的質(zhì)量體驗（QoE）的指標。使用MDI測量技術(shù)可以對每個(gè)媒體流進(jìn)行7*24的監控，以便覆蓋所有的媒體業(yè)務(wù)。

　　在MDI體系下，質(zhì)量體驗（QoE）的測量公式改為：

　　語(yǔ)音QoE = MDI質(zhì)量 + 編碼器質(zhì)量 + 解碼器質(zhì)量 + 人為因素

　　視頻QoE = MDI質(zhì)量 + 編碼器質(zhì)量 + 解碼器質(zhì)量 + 人為因素

　　MDI幫助用戶(hù)測量數據包抖動(dòng)和丟包的累積，相應的指標分別為DF(Delay Factor)和MLR(Media Loss Rate)。DF定義了1個(gè)媒體流的緩沖區，以消除數據包傳送速度的不一致。比如說(shuō)，視頻流的DF是150毫秒，在網(wǎng)絡(luò )這個(gè)點(diǎn)的編碼器需要提供150毫秒的緩沖區，以容忍超前或者延遲到達的視頻數據包。MLR(Media Loss Rate)表示的是每秒種丟失的媒體數據包。了解語(yǔ)音、視頻流的DF和MLR，業(yè)務(wù)提供商就能了解網(wǎng)絡(luò )（測量點(diǎn)）和業(yè)務(wù)的性能指標。在網(wǎng)絡(luò )中可以布置多個(gè)測量點(diǎn)，了解媒體流如何進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )、在網(wǎng)絡(luò )中的傳送是否正常、網(wǎng)絡(luò )的性能如何影響業(yè)務(wù)的質(zhì)量體驗（QoS）。利用這些知識，業(yè)務(wù)提供商能夠在質(zhì)量體驗（QoE）變差的時(shí)候容易地在定位故障。


　　將來(lái)，IP業(yè)務(wù)提供商能夠定時(shí)、定點(diǎn)地發(fā)布MDI指標，設備提供商也能夠評估他們能控制的MDI指標，及時(shí)通知業(yè)務(wù)提供商業(yè)務(wù)的質(zhì)量變化情況。其它的QoE方法，比如MOS和R factor，都能夠在MDI定量和實(shí)時(shí)獲得的抖動(dòng)和丟包信息基礎上推算出來(lái)。網(wǎng)絡(luò )的入口、出口以及重要的路由器都可以設置MDI監控，采集的信息被送到網(wǎng)絡(luò )監管中心，提醒業(yè)務(wù)提供商語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量，設置能預測MDI狀況。

　　而這些進(jìn)步，使得IP媒體質(zhì)量正在走入一個(gè)嶄新階段。

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