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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(wěn)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，否則誰會購買它們呢？

　　質(zhì)量的事前體驗

　　質(zhì)量體驗（QoE）是用戶判斷業(yè)務(wù)提供商提供的業(yè)務(wù)好壞的標(biāo)準(zhǔn)。通常只有在用戶投訴或者業(yè)務(wù)收入下降的時候才能確切地了解用戶體驗，但是由于VoIP和IPTV市場的激烈競爭，業(yè)務(wù)提供商無法忍受在事后才了解用戶體驗，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(xiàn)故障，提升質(zhì)量，而這一切往往在用戶投訴或者決定離網(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(biāo)包括：設(shè)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地實時進行，否則就不能確切地了解用戶體驗。舉個例子說，1個用戶申請了IPTV業(yè)務(wù)，在觀看NBA時前3節(jié)比賽的視頻質(zhì)量非常好，但是第4節(jié)卻很差，這位用戶的質(zhì)量體驗是怎么樣的呢？肯定很差。同樣，用戶打了30分鐘的電話，但是在最后1分鐘卻聽不清楚了，用戶肯定也會不滿。那么質(zhì)量體驗（QoE）應(yīng)該如何衡量呢？概括的公式如下：

　　語音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(tǒng)的評判數(shù)字語音質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。一開始MOS被用于幫助開發(fā)數(shù)字電話系統(tǒng)，檢驗?zāi)M話音和數(shù)字話音的轉(zhuǎn)換質(zhì)量，后來MOS標(biāo)準(zhǔn)被等同于語音標(biāo)準(zhǔn)。MOS是定量的指標(biāo)，分為0~5 幾個級別，5是最好的級別。

　　MOS是當(dāng)時判斷數(shù)字電話系統(tǒng)的有力工具。數(shù)字電話剛剛出來的時候，編碼器、解碼器和人為因素是獲得高MOS的主要瓶頸，而傳輸質(zhì)量是有保障的，無論是TDM還是ATM，都能保證QoS。

　　數(shù)字應(yīng)用的檢測拓展

　　隨著技術(shù)的進步，編碼器和解碼器的質(zhì)量也有了很大的提高，而且數(shù)字電話系統(tǒng)都為用戶質(zhì)量體驗設(shè)置了閥值，較差的語音質(zhì)量能夠被立即感知。


　　類似的，數(shù)字視頻在廣電領(lǐng)域迅速發(fā)展。數(shù)字視頻的原理和語音有很大的不同，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(biāo)準(zhǔn)是一樣的。很好的編、解碼器質(zhì)量，穩(wěn)定的傳輸媒質(zhì)（衛(wèi)星、有線電視、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。用戶不會因為使用IP承載網(wǎng)絡(luò)而降低對業(yè)務(wù)的質(zhì)量需求，相反，用戶會認(rèn)為，既然是新技術(shù)，就應(yīng)該有更好的質(zhì)量。

　　引進IP承載網(wǎng)絡(luò)帶來了互動的特性，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(shù)據(jù)包可能被丟棄，傳送的速率也可能不一致，這都會給基于IP的語音和視頻業(yè)務(wù)的質(zhì)量帶來隱患。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)的市場迅速擴大。

　　自然地，人們會向到將MOS或其它基于判斷的分值測量技術(shù)應(yīng)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，攜帶語音和視頻信息的數(shù)據(jù)包進入IP網(wǎng)絡(luò)后，IP業(yè)務(wù)提供商能做的僅僅丟棄數(shù)據(jù)包、延遲數(shù)據(jù)包或者將數(shù)據(jù)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)，但確實影響語音、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)其實區(qū)別不大。以餐飲業(yè)的運輸業(yè)務(wù)為例，什么會影響用戶在飯店就餐的質(zhì)量體驗？有3個可能：1，食品不能按時交付；2，食品被送錯了地方；3，運輸途中食品丟了。當(dāng)然，食品運輸行業(yè)不能控制食品本身的質(zhì)量，如果在開始運輸?shù)臅r候食品已經(jīng)不新鮮了，那運輸行業(yè)也無能為力。

　　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(biāo)。使用MDI測量技術(shù)可以對每個媒體流進行7*24的監(jiān)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幫助用戶測量數(shù)據(jù)包抖動和丟包的累積，相應(yīng)的指標(biāo)分別為DF(Delay Factor)和MLR(Media Loss Rate)。DF定義了1個媒體流的緩沖區(qū)，以消除數(shù)據(jù)包傳送速度的不一致。比如說，視頻流的DF是150毫秒，在網(wǎng)絡(luò)這個點的編碼器需要提供150毫秒的緩沖區(qū)，以容忍超前或者延遲到達(dá)的視頻數(shù)據(jù)包。MLR(Media Loss Rate)表示的是每秒種丟失的媒體數(shù)據(jù)包。了解語音、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）和業(yè)務(wù)的性能指標(biāo)。在網(wǎng)絡(luò)中可以布置多個測量點，了解媒體流如何進入網(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）變差的時候容易地在定位故障。


　　將來，IP業(yè)務(wù)提供商能夠定時、定點地發(fā)布MDI指標(biāo)，設(shè)備提供商也能夠評估他們能控制的MDI指標(biāo)，及時通知業(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定量和實時獲得的抖動和丟包信息基礎(chǔ)上推算出來。

　　網(wǎng)絡(luò)的入口、出口以及重要的路由器都可以設(shè)置MDI監(jiān)控，采集的信息被送到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管中心，提醒業(yè)務(wù)提供商語音和視頻業(yè)務(wù)的動態(tài)質(zhì)量，設(shè)置能預(yù)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(biāo)。使用MDI測量技術(shù)可以對每個媒體流進行7*24的監(jiān)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幫助用戶測量數(shù)據(jù)包抖動和丟包的累積，相應(yīng)的指標(biāo)分別為DF(Delay Factor)和MLR(Media Loss Rate)。DF定義了1個媒體流的緩沖區(qū)，以消除數(shù)據(jù)包傳送速度的不一致。比如說，視頻流的DF是150毫秒，在網(wǎng)絡(luò)這個點的編碼器需要提供150毫秒的緩沖區(qū)，以容忍超前或者延遲到達(dá)的視頻數(shù)據(jù)包。MLR(Media Loss Rate)表示的是每秒種丟失的媒體數(shù)據(jù)包。了解語音、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）和業(yè)務(wù)的性能指標(biāo)。在網(wǎng)絡(luò)中可以布置多個測量點，了解媒體流如何進入網(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）變差的時候容易地在定位故障。


　　將來，IP業(yè)務(wù)提供商能夠定時、定點地發(fā)布MDI指標(biāo)，設(shè)備提供商也能夠評估他們能控制的MDI指標(biāo)，及時通知業(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定量和實時獲得的抖動和丟包信息基礎(chǔ)上推算出來。網(wǎng)絡(luò)的入口、出口以及重要的路由器都可以設(shè)置MDI監(jiān)控，采集的信息被送到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管中心，提醒業(yè)務(wù)提供商語音和視頻業(yè)務(wù)的動態(tài)質(zhì)量，設(shè)置能預(yù)測MDI狀況。

　　而這些進步，使得IP媒體質(zhì)量正在走入一個嶄新階段。

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