服务质量QoS(Quality of Service)用于评估服务方满足客户服务需求的能力。通过配置QoS,对企业的网络流量进行调控,避免并管理网络拥塞,减少报文的丢失率,同时也可以为企业用户提供专用带宽或者为不同的业务(语音、视频、数据等)提供差分服务。

本方案的QOS是狭义上的QOS,特指用来解决RTP(UDP)传输在不可靠线路(尤其是3G,4G,WIFI)下网络乱序,包重复,包延时抖动的一种技术。

RTP协议头的包序号为我们进行乱序重排以及重复包丢弃提供了理想的参考值。正常情况下,包序号逐包递增。本方案通过对接收的数据包进行局部缓存并排序,同时去除接收的重复包以及超时包,最大限度保证接收质量。

本方案相比其他不同的排序方案优势在于“边排序边输出”,而不是简单的“先排序后输出”。在没有丢包的情况下,后者也会引入【系统延时】,而本方案则仅在出现乱序,丢包时才会引入“等待延时”,这种等待延时是实现QOS无法避免的。

经过QOS处理后的数据包按照包序号从小到大输出给后面的FEC解码环节,后者进行丢包的恢复,二者相互配合,各司其职。

方案使用环形队列作为数据结构,通过“条件输入”与“周期取包”实现所需功能。其中,前者负责将输入的包放到合适的位置或做丢弃处理,后者“周期取包”是外部触发的,对队列进行扫描并输出满足条件的包的过程。

新到数据包根据其序号和QOS队列中已有序列号进行对比,计算出其存放位置,设Pnew为新到包的位置,Pout为即将输出的第一个数据包的位置,Nnew为新到包的包序号,Nout为即将输出的第一个数据包的包序号,Qsize为整个环形队列大小,则:

Pnew = ( Pout + ( Nnew - Nout ) ) % Qsize

找到位置后,首先判断该位置是否已经存在数据包,如果存在,则说明当前包是重复包,直接丢弃,以此消除重复包。