Параметры моделирования

Для VoIP рекомендуется 64–256 KB

Результаты

MOS
–
Потери
–
Задержка (ср.)
–
Джиттер (ср.)
–

Загрузка PCAP-файла

Выберите тестовый файл из списка или оставьте поле пустым и загрузите свой PCAP / PCAPNG ниже.

Автоматизированный эксперимент

Последовательный запуск симуляций для пяти алгоритмов: FIFO, приоритетная очередь, WFQ, RED и MAHQC при разных уровнях нагрузки. Каждая точка усредняется по нескольким итерациям. Результат — сравнительный график MOS от нагрузки.
Больше = точнее, но дольше

⏱ ~1–3 мин при 2 итерациях

Результаты

Справочник QoS и VoIP

FIFO

Простейшая очередь. Пакеты обслуживаются строго в порядке поступления. При переполнении отбрасывается хвост очереди. Типы трафика не различаются.

Результат: При нагрузке > 80% MOS резко падает, голос теряется наравне с фоном.

Приоритетная очередь

Три приоритетных класса: голос (5) → данные (3) → фон (1). При переполнении вытесняются низкоприоритетные пакеты.

Результат: Лучший выбор для VoIP. MOS остаётся высоким даже при нагрузке 120–130%.

WFQ (взвешенное справедливое обслуживание)

Гарантированная доля полосы: голос 70%, данные 20%, фон 10%. Виртуальное время для планирования.

Результат: Справедливое распределение, хорошо при средних нагрузках. Уступает приоритетной очереди при перегрузке.

RED (раннее случайное обнаружение перегрузки)

Превентивное отбрасывание при росте очереди. Для голосовых пакетов вероятность отбрасывания снижена в 10 раз.

Результат: Предотвращает переполнение буфера. Лучше FIFO, но хуже приоритетной очереди для VoIP.

MAHQC (гибридное управление очередью с учётом MOS)

Алгоритм переключает режим обслуживания по состоянию очереди и качеству голосового трафика: в обычном режиме использует WFQ, при росте риска для речи кратковременно отдаёт приоритет RTP, а при заполнении буфера включает адаптивное RED.

Практический эффект: поддерживает высокий MOS для RTP и не даёт фоновому трафику надолго вытесняться из обслуживания.

G.711 (PCM)

64 kbps, кадр 20 мс, 160 байт payload. Эталонное качество (quality=1.0).

G.729 (CS-ACELP)

8 kbps, кадр 20 мс, 20 байт payload. Хорошее качество при малом битрейте (quality=0.85).

G.722 (широкополосный)

64 kbps, 16 kHz, HD Voice. Качество выше G.711 (quality=1.1).

Opus

32 kbps (адаптивный 6–510 kbps). Лучший VoIP-кодек (quality=1.2).

MOS (Mean Opinion Score, ITU-T P.800)

Субъективная оценка качества речи, шкала 1–5.

4.0–4.5: хорошо · 3.5–4.0: приемлемо · 3.0–3.5: посредственно · < 3.0: неприемлемо

R-фактор (E-model, ITU-T G.107)

R = 94.2 − штраф_потери − штраф_задержки, затем × quality_кодека.

MOS = 1 + 0.035·R + 7·10⁻⁶·R·(R−60)·(100−R)

Задержка

Норма ITU-T G.114: < 150 мс (односторонняя). Свыше 300 мс — разговор затруднён.

Джиттер

Вариация задержки. До 30 мс — незаметно. Свыше 50 мс — выпадения без буфера.

Потери пакетов

< 0.5% — незаметно · 0.5–1.5% — заметное ухудшение · > 3% — неприемлемо.

SIP

Сигнальный протокол (RFC 3261). Порты 5060 (UDP/TCP), 5061 (TLS). Методы: INVITE, ACK, BYE, CANCEL, REGISTER, OPTIONS.

SDP

Описание сессии (RFC 4566). Передаётся в теле SIP. Поля m=, a=rtpmap, a=fmtp.

RTP / RTCP

RTP (RFC 3550): медиа-поток, чётные порты UDP. RTCP: нечётный порт, SR/RR отчёты.