VOIP通话带宽占用多少是一个我们经常被客户询问的问题。如果一个企业IP电话系统和终端电话都处在同一个网络的时候,这个问题其实影响没有那么大。夸张的说法是,每一通电话大概占用0.1兆的上下行带宽。当一个企业拥有多个分支机构的时候。同时每一个分支机构都采用专线来连接。我们这里的专线指的是MPLS.那分机通话的带宽会占用一定的网络资源。如果一个企业专线带宽并不是很多,那就必须慎重考虑这个问题。MPLS带宽不够会对VOIP通话的语音品质产生直接影响。具体的表现为通话断断续续。为了更好的解释编码占用带宽,我们以3CX作为SIP服务器举例。
Sip语音通话的构成
每通IP语音通话主要有两个部分组成。第1部分是sip协议信令层连接。第二部分是RTP语音流传输。第1部几乎不几乎不怎么占用带宽资源。它的作用主要是通话的建立。而第2部分的作用是承载语音流的传输。因此它占用比较多的带宽资源。选择不同的语音编码会占用不同的带宽资源。
优化带宽占用的设置方式
当SIP系统3CX部署在总部,而分支机构通过MPLS专线连接到总部的时候。分支机构内部的通话。在未经过优化之前也会占用到MPLS专线的带宽资源。只要通过了下面的设置>>分机>>指定分机>>选项>>
分支机构内部分机的RTP通话就会在分支机构局域网内部进行传输,就不会占用到MPLS/VPN专线的带宽资源。
通过上述的设定后,分支机构内部的通话。RTP语音流将会在分支机构内部的局域网传输,不会占用MPLS的带宽。两者前后对比可以看下图。从下图我们可以了解到RTP语音传输在设置前会通过专线经过总部的3CX。而设置后,RTP语音流将不会经过3CX。
常用语音编码的带宽占用情况
- G.711:最多人使用的语音编码。占用的带宽资源大概在100k左右的上下行。
- G.729:拥有专利的语音编码。属于商业授权.目前3cx系统采用的编码是正规g.729商业授权。市场上一些开源的系统并没有使用正规商业授权的729编码,因此音质并不怎么理想。g729编码会占用一定的CPU资源。占用的带宽资源大概在40K左右的上下行。
如果您还打算对带宽计算进行深一步的了解,还可以看看下面的内容。
为了保证通话质量良好,对网络要求如下:
项目 | 说明 |
丢包率(局域) | 小于1% |
丢包率(广域) | 小于1% |
时延 | <150ms |
抖动 | <20ms |
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由于IP系统是多业务系统,承载多种业务数据。因此在进行IP语音系统部署时,需着重考虑带宽占用对原有业务系统的影响,进行合理带宽规划。
语音带宽
- 语音编解码带宽模型
Packet = RTP 头+ UDP 头+ IP 头+ Ethernet 头+ 有效载荷
假设VoIP采用G.711的编码方式, 64kbps的速率以及20ms 的打包周期,以太网帧头不带VLAN tag:
有效载荷= 打包周期(秒)*每秒的比特数= 0.02 64000 =1280 bit;
Packet = 96+64+160+304+1280=1904 bits。
假设打包周期=20ms,则每秒50 个包(packet),因此:
每一线用户所需要带宽= 50 packets/seconds 1904 bits/packet = 95200 bit/s
各种语音编码的计算结果如下:
- 不同编解码的带宽模型
语音编解码 | 速率 | 打包时长 | 实际带宽 | |
G.711 | 不带VLAN tag | 64kbit/s | 20ms | 95200 bit/s |
带VLAN tag | 64kbit/s | 20ms | 96800 bit/s | |
G.729 | 不带VLAN tag | 8kbit/s | 20ms | 39200 bit/s |
带VLAN tag | 8kbit/s | 20ms | 40800 bit/s | |
G.723.1 | 不带VLAN tag | 6.3kbit/s | 30ms | 27100 bit/s |
5.3 kbit/s | 30ms | 26100 bit/s | ||
带VLAN tag | 6.3kbit/s | 30ms | 28167 bit/s | |
5.3 kbit/s | 30ms | 27167 bit/s | ||
iLBC | 不带VLAN tag | 4kbit/s | 20ms | 15360 bit/s |
带VLAN tag | 4kbit/s | 20ms | 20480 bit/s |
- 话务模型
- 语音话务模型
参数 | 值 | 描述 |
用户数 | 10000 | UC用户数10000,话机用户数10000 |
话机在线用户p率 | 100% | IPT默认话机在线100% |
UC在线用户率 | 60% | |
Erl | 0.1 | |
平均呼叫时长 | 180秒 | |
语音编解码 | 100Kbps | 采用G.711算法 |
每呼叫平均信令数 | 12 | |
每SIP信令大小(KByte) | 0.8 | |
冗余(Total/70%) | 70% |
- 带宽计算公式
概念说明:
Erl: 忙时用户通话时间比
BHCA: 忙时试呼次数(Busy Hour Call Attempt)
CAPS:每秒建立呼叫数(Call Attempt per Second)
计算公式:
用户规模 = 话机用户数 + UC用户数*UC在线率
总话务量 = 用户规模*erl*3600
BHCA = 总话务量/呼叫时长
Caps = BHCA/3600 = 用户规模*Erl*3600 /平均呼叫时长/3600
呼叫信令的带宽(M)=语音通话CAPS *每呼叫SIP信令数*每SIP信令大小(KByte) *8/1000
点对点呼叫的带宽(M)=CAPS*通话时长(S) *语音编码占用带宽(Kbps)/1000
点对点视频的带宽=CAPS*通话时长(S) *视频编码占用带宽(Kbps)/1000
- 语音带宽计算
按上述话务模型计算
每秒试呼数 Caps =(10000+10000*60%)*0.1*3600/180/3600=8.89
- 语音带宽
业务 | 带宽计算 | 带宽(Mbps) |
呼叫信令的带宽 | 8.89×12×0.8×8/1000 | 0.68 |
点对点呼叫的带宽 | 8.89×180×100Kbps/1000 | 160 |