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电路交换网络为用户提供了实时的电路,也保证了用户在通话过程中对从发端到收端的带宽要求。呼叫这个词仅仅是用来表示在话音网络中连接的意思,对于电路来说它只是一个标记。基于这一点,包括Internet在内的各种数据网络通常把连接叫做虚电路。但是在PSTN中,电路并不是虚拟的,PSTN中的电路是为了建立特定的连接和呼叫而有专用带宽的物理实体。
为保证话音质量,PSTN的电路必须提供两个必要的条件,就是带宽保证和稳定延迟。此外延迟时间必须足够短,才能让止在进行实时信息交换的电话用户感到满意。为了达到这一目标,国际电信联盟一电信标准部
(ITU-T)把往返时延规定为500ms,整整半秒钟。很多电话用户对于电话网络较短的往返时延是能适应的,但对于较长时延的话音电路是不满意的。比如通过卫星为国际电话用户提供的电路,它的时延就比较长,会出现通话双方在同一时间讲话的现象,而这是很令人厌烦的。由于基于IP的话音系统可能会出现比PSTN更长的时延,所以理解为什么会出现时延十分重要。
当两个人通过一条话音电路交谈时,他们是以半双工的方式使用一条全双工电路。也就是说,虽然电路能够在同一时刻向两个方向传递话音,但大多数人都是在对方讲话的时候自己有礼貌地倾听。可是,听者怎样才能知道什么时候轮到自己讲话呢?其中的提示通常是交谈中的停顿,如果停顿较长,那么听者就会知道对方正在等着自己的回话。如果听者很长时问没有反映,对方可能推测:我想他(或她)没有什么可说的,这样我就继续讲吧!然后,说话一方义开始继续讲话。
已经证明,在大多数语言中用于表示交谈中的一方讲话暂时结束的停顿大约是0.25秒。但停顿的时间并不是固定的,会有细微的变化,会随着文化的不同而变化,就西方文化而言,西方人性格比较急噪,所以停顿的时间可能会短一些。为什么这对于较长时延的话音很重要呢?因为在大多数基于轨道半径为月地距离十分之一(大约22,000英里)的地球同步静止轨道(GEO)卫星的话音电路上,电话呼叫上行链路部分要延迟0.25秒,下行链路又要延迟0.25秒。传输所造成的时延大约是240ms,另外还有10ms是由于在卫星中处理节点而造成的时延(早期的卫星单向传输时延甚至达到0.50秒)。这些时延会影响听者对说话停顿的判断。
想要了解为什么会出现这种情况,请看图3-4。
图3-4 长时延带来的问题
图3-4展示了两个人通过较长时延的话音电路(如通过GEO卫星)谈话的情景。此图中,时间的方向是自顶向下的,斜线表示在发话者说完句话和听者听到这句话之间的时延。如果传输的距离再短些,就一个国家范围的网络环路来说,这些斜线几平接近水平。因为即使在美国从东海岸到西海岸通过PSTN打一个电话,端到端的时延也很少超过30ms,而电信业十分发达的美国是世界上少数几个领土大国之,,仅有巴西、加拿大、中国和俄罗斯与美国的领土面积相差不多。在大多数国家中,整个国内电话的典型时延只有10ms或更少。
在图3-4中,同一时刻两个通话者一个正在说着什么,而另一个正在想着什么却没有表达出来。所出现的问题就是当A说完“现在这里是早晨。”之后还要0.25s的时间他才能听到这句话之后的停顿。但是,在B(听者)要回答“现在这里是夜晚。”之前,A(发话者)觉得等了很久,他可能想到:“我猜对方没有什么可说的,所以我要继续讲话。”,这样为了避免尴枪的局面,A又开始讲话:“你听到我的话了吗?”。因为电话是全双工的,话音通过线路进行双向传递,通话双方在他们自己仍在讲话的同时听到了对方的话音。自然,A认为对方没有礼貌,因为一直等到自己又继续讲话对方也才开始讲话。这种感觉是相互的,B可能认为对方本应到了倾听的时候却又开始讲话,太自私了。