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下一代互联网络演进的一个重要趋势是IP网络将成为语音和视频等应用的主要承载.VoIP(Voice over IP)是一个重要的语音应用.由于语音传输的机制不同,VoIP有着传统电话无法比拟的长处.VoIP能充分利用Internet的线路资源,对线路占用极低,从而降低业务成本.然而,对于VoIP这种实时性的业务而言,IP网络"尽力而为"式的服务造成的丢包、延迟、抖动等使得VoIP的通话质量不能满足人们的需要,服务质量(Quality of Service.QoS)已经成为了限制其发展的一个瓶颈.如何保证通话的质量,使用户获得和普通电话相同的通话效果已经成为当前研究的一个热点.
本文在综述VoIP服务质量研究发展现状的基础上,重点研究了基于VoIP业务本身特点的服务质量保证方法:报文分流和静音抑制.论文工作的成果和创新点主要体现在下列几个方面:1.提出并证明了Bernoulli丢包模型下的最优报文分流策略,并根据此策略提出了该模型下报文分流的链路分配算法.文中首先给出了Bernoulli模型下VoIP服务质量与报文分流策略之间的定量关系的数学描述(一个有约束条件的非线性最优化问题),结合最优化理论中的KTT定理和同构小规模子问题的方法给出该最优化问题的解,根据该解结果提出了最优分流策略和算法.2.给出了Gilbert丢包模型下VoIP服务质量与报文分流策略之间的定量关系的数学描述,并提出了一种分流策略.大量的数值结果表明,在绝大多数的链路状况下,该分流策略为最优分流策略.3.提出了一种自适应的、在应用层实现的静音抑制算法.该算法根据当前的噪声环境动态地调整静音抑制阈值,从而在用户处于静默状态时停止传输背景噪声包,节省约50﹪的VoIP传输带宽.在低带宽的网络环境下能够降低网络拥塞和丢包,大大提高VoIP通话效果,在CDMA网络下的实验结果验证了该算法的有效性.