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基於群組模式下之大型網路語音會談系統 / A cluster-based transmission scheme for large scale VoIP conferencing邵育晟 Unknown Date (has links)
利用VoIP進行網路會談(VoIP Conference)在現今的社會已有越來越流行的趨勢,尤其是遠距離語音會議的應用方面,不但能節省費用,還能同時允許多人上線會談,但隨著上線人數的增加,網路的頻寬需求與連線數量相對倍增,通話延遲時間也因頻道擁塞而難以控制,此時會議的品質(QoS)往往大打折扣,網路的負擔也會大幅增加。現行的主要解決方案為選擇網路會議中處理能力較強的使用者設備,將來自個別說話者的聲音經過混音疊加後再轉送給其他使用者,再利用不同架構的multicasting tree廣播語音封包至所有成員,藉此減少網路頻寬與連線數量的負擔,達到增加同時說話人數的目的。但這些作法在使用者所在位置過於分散、遙遠時,仍然會造成許多節點無法達到所需的通話品質。
本研究針對在大型網路語音會談中,與會人數過多造成通話品質不佳之問題,提出了解決方法,我們假設會議中大部份時間僅有一個說話者,首先為每位使用者加上靜音消除機制,只有發話者的封包直接送給其他所有與會人員,如此不但降低網路負擔,更可以刪除混音的需求,大幅降低傳輸時間,此外並以分群組(Cluster)的方式將位於同一地區的使用者分為同一群組,群組內以Full Mesh機制相連,如此便能建立一複雜度較小的MLDST (Minimum Loss Diameter Spanning Tree) 樹狀結構的multicasting tree用以廣播語音封包至所有成員,可以進一步控制傳輸時間及封包遺失率。我們根據使用者之間彼此的連線速度與實際距離來分群組,從群組中選出連線能力較佳的節點作為群組轉送點(Cluster Head),透過此轉送點收到聲音後做群組內的發送,並藉由一個multicasting tree將封包在嚴格控制延遲時間及封包遺失率之下,將語音封包廣播至其他所有Cluster Head,以確保VoIP網路會議之品質。
我們在PlanetLab這種實際網路的實驗平台上進行實驗,評估本方法的效能,實驗結果顯示我們的方法可以在與會人數達到20人時,仍能有效控制延遲時間在350ms左右,若利用Google雲端運算系統的協助,平均延遲時間將可減少50ms至70ms。由於PlanetLab上的電腦性能普遍不佳,我們預期本技術應用於實際網路時,可以增加與會人數。
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