具備錯誤回復和有效資源運用功能的語音電話系統

Adopting SCTP and MPLS-TE Mechanisms in VoIP System for Fault Recovery and Resource Allocation

網路語音電話的應用可以將語音資料在網路上傳輸。在網路語音電話的架構中，以會話發起協定（session initial protocol, SIP）做為語音呼叫建立協定，並利用使用者資料協定（user datagram protocol, UDP）做為SIP 信令和語音封包的傳輸協定。因UDP 協定並無擁塞控制的機制，若網路發生故障或壅塞，需藉由SIP 應用程式的重傳機制來回復遺失的信令，此方式容易產生呼叫建立時間過長的問題，也無法提供語音封包傳輸品質的保證。因此，如何建立一個有效率及具有語音封包服務品質保證的網路語音電話架構，是一個值得研究的課題。在本文中，我們結合串流控制傳輸協定（stream control transmission protocol, SCTP）和多重標籤交換協定（multi-protocol label switching, MPLS）流量工程機制，提出一個具有錯誤回復和有效資源運用的語音電話架構。在所提出的架構中，SCTP 協定被用來傳遞SIP 信令，MPLS 流量工程機制則被用來設立語音資料傳輸路徑。藉由SCTP 協定多重位址的特性，可以降低語音呼叫失敗率及有效利用網路資源。透過MPLS 流量工程機制的應用，網路鏈結或節點的中斷可以快速被恢復。我們使用網路模擬軟體（NS2）模擬三種不同架構並比較此三種架構在不同網路狀況時的效能。模擬結果顯示所提出的架構，語音呼叫的建立時間能維持在最佳的情況，語音封包傳輸的抖動率、封包漏失、和端對端延遲，都能達到語音傳輸服務品質的需求。