- •Качество передачи речи в IP сетях
- •Основные сведения
- •Основные сведения
- •Качество IP-телефонии
- •Оценка качества передачи речи
- •Субъективная оценка качества (MOS)
- •Объективная оценка качества (R-фактор)
- •Факторы качества: пропускная способность
- •Факторы качества: пропускная способность
- •Факторы качества: пропускная способность
- •Факторы качества: пропускная способность
- •Факторы качества: потери пакетов
- •Факторы качества: джиттер
- •Факторы качества: задержка
- •Факторы качества: задержка
- •Факторы качества: задержка
- •Рекомендуемая литература
Факторы качества: пропускная способность
Основные характеристики рассмотренных речевых кодеков:
Факторы качества: потери пакетов
Потери пакетов – это доля пакетов, потерянных во время сеанса связи при передаче через сеть.
В IP сетях допускается потеря пакетов. Потерянные пакеты в IP-телефонии нарушают речь и создают искажение тембра. Но потеря до 5% пакетов незаметна, а свыше 10-15% - недопустима. Причем данные величины существенно зависят от алгоритмов компрессии/декомпрессии.
Методы уменьшения количества потерянных пакетов: -использовать методы QoS;
-использовать более помехоустойчивые кодеки; -уменьшать размер кодируемого кадра;
-отслеживать загрузку сети и не допускать перегрузки на отдельных участках.
Потеря большой группы пакетов приводит к необратимым локальным искажениям речи, тогда как потерю одного - трех пакетов можно компенсировать.
Факторы качества: джиттер
Джиттер – это изменение задержки пакетов потока в течение сеанса связи.
Когда речь или данные разбиваются на пакеты для передачи через IP-сеть, пакеты часто прибывают в пункт назначения в различное время и в разной последовательности. Это создает разброс времени доставки пакетов (джиттер). Джиттер приводит к специфическим нарушениям передачи речи, слышимым как трески и щелчки.
Методы уменьшения джиттера: -использование буфера компенсации задержки; -уменьшать размер кодируемого кадра; -Использование протокола RTP;
-отслеживать загрузку сети и не допускать перегрузки на отдельных участках.
Джиттер ведет к искажению речи. А при больших значениях, превышающих несколько десятков мс, речь становится неразборчивой.
Уменьшение джиттера ведет к увеличению задержки.
Факторы качества: задержка
Задержка – это промежуток времени, требуемый для передачи пакета через сеть. Полностью избежать задержки нельзя. Задержка создает неудобство при ведении диалога, приводит к перекрытию разговоров и возникновению эхо. Можно выделить следующие источники задержки при пакетной передачи речи из конца в конец:
-задержка накопления (алгоритмическая задержка) - обусловлена необходимостью сбора кадра речевых отсчетов, выполняемая в речевом кодере. Величина определяется типом речевого кодера и изменяется от долей микросекунд до нескольких миллисекунд; -задержка обработки - возникает в процессе кодирования и сбора закодированных отсчетов в пакеты для передачи через пакетную сеть. Задержка кодирования (обработки) зависит от времени работы процессора и используемого типа алгоритма обработки;
-сетевая задержка - задержка обусловлена физической средой и протоколами, используемыми для передачи речевых данных, а также буферами, используемыми для удаления джиттера пакетов на приемном конце.
Факторы качества: задержка
Сетевая задержка состоит из множества других составляющих: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
-задержка распространения – это |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4867 0,4897 0,4893 0,4903 |
|
|
|
||||||||||||
затраченное сигналом |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4716 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
прохождения |
|
|
|
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
связи. Если |
|
|
|
мс/100км |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0,4 |
|
0,3729 |
0,3876 |
|
|
|
|
|
|
0,3682 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
можно |
|
|
|
|
|
|
|
0,3546 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
величиной. |
|
0,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,33365 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
T |
|
l |
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МКС |
|
МКБ |
МКПВ - зоновый |
|
КМ4 |
|
МКТ4 |
|
ОВ Fujikura |
ОВ Corning SMF-28 (G.652) |
ОВ Lucent AllWave |
ОВ Lucent TrueWave®RS (G.655) |
Радиорелейная система |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-узловая задержка - время, затраченное сигналом для прохождения через коммутационное оборудование узла связи с учетом не только физического распространения, но и всех выполняемых процедур по обработке и хранению. Состоит из большого количества дополнительных составляющих, среди которых, например, есть задержка очереди – возникает в результате удерживания пакетов в очереди из-за занятости исходящего интерфейса. Большинство слагаемых меняются со временем в зависимости от состояния сети.
Помимо этого необходимо отметить, что задержки могут возникать в сетях-посредниках (DWDM, SDH и др.).
Факторы качества: задержка
Время задержки при передаче речевого сигнала можно отнести к одному из трех уровней: -первый уровень до 100 мс - отличное качество связи. Для сравнения, в телефонной сети общего пользования допустимы задержки до 150 мс; -второй уровень до 250 мс - считается хорошим качеством связи. Но если сравнивать с
качеством связи по сетям ТфОП, то разница будет видна. Если задержки постоянно удерживаются на верхней границе 2-го уровня, то не рекомендуется использовать эту связь для деловых переговоров; -третий уровень до 400 мс - считается приемлемым качеством связи для ведения неделовых
переговоров. Такое качество связи возможно также при передаче пакетов по спутниковой связи.
Методы уменьшения количества потерянных пакетов: -использовать методы QoS;
-использовать систему приоритетов для трафика реального времени; -оптимизировать механизмы управления очередями в узловых элементах; -использовать протоколы RTP, RSVP и т.п.;
-в качестве транспортных технологии использовать технологию MPLS; -уменьшать размер кодируемого кадра; -оптимизировать размер буфера компенсации джиттера;
-отслеживать загрузку сети и не допускать перегрузки на отдельных участках.
Рекомендуемая литература
Л1. Гольдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий А.Л. |
IP- |
телефония // М.: Радио и связь. 2001, 2003, 2006. |
|
Л2. Джонатан Дэвидсон, Джеймс Питерс и др. Основы передачи голосовых данных по сетям IP, 2-е изд.: Пер. с англ. – М.: Вильямс. 2007.