Реферат на тему Как измерить качество речевой связи

Питер Морриси

Передача речевой информации по IP-сетям, или IP-телефония (VoIP), предъявляет к сетевой инфраструктуре гораздо более жесткие требования, чем любое другое приложение. Степень доступности сети, потеря пакетов и временные задержки могут оказывать существенное влияние на качество речевой связи.

Чтобы исключить факторы негативного воздействия технических проблем в сети на качество связи, необходимо не только соответствующим образом спроектировать саму сеть, но и регулярно проводить мониторинг ее работы. Конечно, сама сеть передачи данных не является единственно возможным источником возникновения различных дефектов связи, проблемы могут также вызвать некачественные гарнитуры, непрофессионально сконфигурированные цифроаналоговые шлюзы и, наконец, тривиальное эхо из телефонной сети общего пользования (ТфОП). Поэтому вам придется выяснить, не оказывают ли эти компоненты отрицательное воздействие на работу речевых приложений.

Самым лучшим способом определения качества связи в сетях VoIP считается оценка его самими абонентами. Степень вредного воздействия шума, эха, задержек или помех от различных тоновых генераторов (warbling) на качество речевой связи определяется как интенсивностью этих факторов, так и тем, насколько они мешают разговаривать конкретным абонентам. Теоретически, для точной оценки степени этого воздействия следовало бы провести опрос достаточно большого числа абонентов, поскольку восприятие качества речевой связи всегда субъективно. Однако совершенно очевидно, что проведение таких регулярных опросов абонентов не представляется возможным.

Кроме того, нужно иметь в виду, что оценка степени удовлетворенности абонентов IP-телефонии качеством связи дело достаточно сложное, в отличие, например, от подобной оценки качества услуги передачи данных, которое можно определить просто по скорости вывода на экран результатов тех или иных запросов (для этого достаточно лишь измерить время отклика системы). К счастью, появились новые средства контроля качества речевой связи, позволяющие делать это достаточно эффективно в автоматическом режиме.

Старый, добрый MOS

Официально рекомендуемым способом оценки качества IP- и других типов речевой связи является усредненная субъективная оценка MOS (Mean Opinion Score), алгоритм определения которой был разработана МСЭ-Т и последний раз корректировался в середине 90-х годов прошлого века. Алгоритм MOS, изложенный в спецификации МСЭ-Т Р.800, основан на пятибалльной шкале от единицы (самое плохое качество связи) до пяти (самое хорошее качество). В соответствии с этим алгоритмом группа людей оценивает качество звучания тестовых речевых шаблонов, передаваемых через сеть. Эти оценки, конечно, субъективны. Как правило, самый большой балл, который можно получить по данной методике, равен 4,5. Рейтинг в 4,0 балла и выше рассматривается как очень высокий, соответствующий качеству ТфОП. Цифровые сеансы связи часто получают даже более высокие оценки.

Попытки автоматизировать процесс получения оценок MOS делались еще задолго до широкого распространения технологии VoIP. Один из таких алгоритмов, известный как PSQM (Perceptual Speech Quality Measure), был закреплен МСЭ-Т в спецификации Р.861. Однако PSQM, используемый в некоторых системах тестирования качества речевой связи, не слишком подходит для проверки VoIP-сетей, поскольку не учитывает, в частности, флуктуацию задержки (или джиттер), часто возникающую в IP-сетях. Между тем известно, что даже небольшая задержка между пакетами с речевой информацией вызывает изменения передаваемого речевого шаблона. В результате при сравнении отправленного и принятого шаблона может быть выставлена некорректная оценка качества речевой связи.

К счастью, современные программные средства, используемые для оценки качества речевой связи, выполняют свою работу максимально приближенно к тому, как это делает группа экспертов. Такие алгоритмы, как PSQM+, PESQ (Perceptual Evaluation of Speech Quality) и PAMS (Perceptual Analysis Measurement System), тоже предполагают передачу по VoIP-сети специальных речевых шаблонов и их последующий сравнительный анализ на приемной стороне сети. Алгоритм PESQ определен в стандарте МСЭ-Т Р.862.

Разработчики программного обеспечения MOS

Opticom (opticom.com) разработчик алгоритмов контроля качества речи, а также портативных анализаторов Opera,

Psytechnics (httptf/psytechftics.com) известна своими основанными на стандартах алгоритмами контроля качества речи и дополнительными продуктами типа Psyvoip.

Telchemy (wwwAekbemy.com) разработчик программного обеспечения для контроля качества речи, используемого такими компаниями, как Acterna, Brix Networks, Finisar и др,

ДРУГИЕ АЛГОРИТМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА

Компания Psytechnics предложила еще один алгоритм оценки качества Psyvoip. Он менее точен, чем Р.563, зато способен анализировать речевой поток в реальном времени в течение всего сеанса связи. Это очень интересный вариант, особенно учитывая то, что для анализа только одного звонка по методике MOS требуется достаточно большая процессорная мощность. Алгоритм Psyvoip для оценки качества связи использует статистические данные протокола RTP (Real Time Protocol). Он также обнаруживает проблемные IP-адреса, чтобы потом с помощью более сложных алгоритмов, типа PESQ, проводить дополнительное исследование.

Еще один способ анализа качества речевой связи основан на модели E-model (стандарт G.107), изначально разработанной с целью облегчить планирование инсталляций VoIP-систем. Компания Qovia и ряд других разработчиков усовершенствовали этот алгоритм и адаптировали его для пассивного мониторинга. По точности оценки этот метод уступает Р.563, зато его реализации не так дороги. Системы, основанные на E-model, целесообразно использовать для локализации проблем и последующего их исследования с помощью более дорогих и ресурсоемких алгоритмов.

Глоссарий

Active monitoring метод оценки качества речевой связи, предполагающий посылку по сети специального контрольного речевого шаблона с последующим сравнением его на входе и на выходе системы и оценкой степени воздействия сети на этот шаблон. Иногда, этот метод называют мониторингом с вмешательством в работу сети (intrusive monitoring).

E-Model (МСЭ-Т G.107) алгоритм, первоначально предназначавшийся для использования при планировке сети, был доработан некоторыми компаниями с целью применения в качестве недорогого инструментария пассивного мониторинга. Оценивает качество речевой связи с помощью R-фактора (по шкале от 0 до 100).

MOS (Mean Opinion Score) алгоритм, закрепленный в спецификации МСЭ-Т Р.800, предполагает систематическую экспертную оценку качества голосовой связи группой пользователей по пятибалльной шкале. Оценки 4,0 и выше рассматриваются как соответствующие качеству связи в ТфОП.

PAMS (Perceptual Analysis Measurement System) нестандар-тизованный алгоритм оценки качества голосовой связи, разработанный компанией British Telecom в 1998 г. Учитывает флуктуации задержек в cети VoIP.

Passive monitoring предполагает контроль качества речевой связи путем прослушивания разговора на линии и последующей оценки качества сигнала без сравнения с каким-либо контрольным шаблоном.

PESQ (Perceptive Evaluation of Speech Quality) алгоритм оценки качества речевой связи, закрепленный МСЭ-Т в спецификации Р.862. Считается самым современным и эффективным алгоритмом оценки качества голосовой связи в сетях VoIP. Использует активные способы тестирования.

Р.563 спецификация МСЭ-Т, утвержденная в мае 2004 г. Определяет алгоритм пассивного мониторинга для оценки качества речевой связи путем прослушивания живых сеансов связи.

PSQM (Perceptual Speech Quality Measure) алгоритмМСЭ-ТР.861.

Используется для тестирования кодеков. Неприменим для тестирования VoIP-систем, поскольку не учитывает возникающие задержки при передаче голоса и их флуктуации.

PSQM+ улучшенная версия алгоритма PSQM, разработанная компанией Qpticom специально для оценки систем VoIP. Пока не стандартизована.

RTCP (Real Time Control Protocol) протокол, предполагающий, в частности, посылку сообщений со статистикой о качестве связи от одной конечной точки VoIP до другой. Не все производители реализовали его в своих оконечных устройствах.

RTCP-XR (RFC3611) улучшенная версия протокола RTCP, предполагает обмен дополнительной информацией о качестве связи например, о резком увеличении числа потерянных пакетов. Этот протокол является опциональным, и его поддерживают не все производители.

RTP (Real Time Protocol) протокол передачи аудиофайлов по сетям передачи данных, обычно по протоколу UDP.

Так какой же алгоритм является оптимальным для большинства компаний? Первое место несомненно за PESQ, самым предпочтительным алгоритмом активного мониторинга. Вслед за ним идет Р.563, единственный стандартизованный алгоритм пассивного мониторинга. Некоторые компании считают, что в ряде случаев могут быть достаточно эффективны недорогие расширения технологии G.107. Убедитесь, что вы хорошо понимаете ограничения, присущие каждому из предлагаемых вам алгоритмов. Кроме того, еще до покупки тщательно изучите данные о корреляции результатов автоматизированных и ручных тестов.

Как найти оптимальный алгоритм

Приобрести продукты Psytechnics и Opticom обычным способом невозможно, потому что их используют п основном компании, производящие системы сетевого управления и контрольно-измерительную аппаратуру, такие, как Agilent Technologies, Brix Networks, Empirix, Radcom и Qovia. Они, в свою очередь, предлагают их уже в комплекте со своими продуктами. В результате вы получаете возможность пользоваться алгоритмами MOS, а также систематически собирать раз личные данные для генерации отчетов и аварийных сообщений. В некоторых случаях оказывается возможным даже коррелировать данные анализа качества речевой связи с другими событиями в сети, используя сетевую статистику, что существенно облегчает диагностику возникающих- проблем. Некоторые продукты перечисленных выше компаний генерируют отчеты для проверки соглашений об уровне обслуживания SLA (Service Level Agreements).

При более детальном ознакомлении с программными средствами генерации оценок MOS выясните, какие проблемы они позволяют локализовать, в каком формате выдают информацию и как ее следует интерпретировать. Например, несмотря на то, что эти средства позволяют получить довольно точную оценку качества связи, они не всегда помогут вам выявить источник возникшей проблемы с качеством связи. А не зная причины, вы не сможете устранить возникшую проблему. Также нужно отдавать себе отчет, что выдаваемый некоторыми продуктами MOS-рейтинг представляет собой оценку качества некоторого среднего вызова, а качество конкретных сеансов связи может существенно отличаться от рейтинга MOS.

Помимо тестирования своей собственной сети, вы можете использовать эти продукты и для оценки уровня сервиса своего поставщика услуг VoIP. Любому пользователю гораздо удобнее ориентироваться на конкретные показатели качества, оговоренные в SLA, чем на параметры типа число потерянных пакетов, уровень джиттера или значение задержки. Другими словами, дело сервис-провайдера обеспечивать нормальную работу сети, а в ваши функции должен входить лишь регулярный ее мониторинг, позволяющий удостовериться в том, что вам обеспечен именно тот уровень обслуживания, за который вы платите деньги. (Не лишним будет поинтересоваться у вашего потенциального или существующего сервис-провайдера, какими средствами он пользуется для проак-тивного поиска возможных проблем).

Кроме мониторинга качества ТР-телефонной связи, вам, возможно, захочется отслеживать и другие параметры например, время установки VoIP-соединения. Если от момента набора номера до момента установления связи проходит более 10 с, скорее всего, ваши пользователи будут не довольны качеством связи. Это становится большой проблемой в работе call-центров, где время установки соединения также важно, как и качество связи. Одно программное обеспечение MOS не в состоянии решить описанную задачу, но если его использовать в комплекте с другими продуктами, например с системой мониторинга компании Qovia, которая отслеживает не только качество связи, но и любые изменения б работе IP-УАТС, то решение этой задачи вполне реально.

Поставщики систем управления и контроля, использующих алгоритм MOS

Brix Networks (brixnetworks.c0m) - разрабатывает средства проверки SLA и управления характеристиками сети для крупных организаций и операторов связи

Empirix {empirix.com) выпускает продукт Hammer дня тестирования и мониторинга качества систем VoIP-связи а также качества работы call-центров.

Qovia {qovia.com) предлагает системы сетевого управления для мониторинга качества IP-телефонной связи, а также других связанных с качеством параметров в сетях передачи данных. Radcom (radcom.com) разрабатывает системы сетевого управления и средства тестирования для VoIP- и сотовых сетей связи. Spirent Communications (spirentcom) известна своими продуктами для тестирования VoIP-сетей, такими, например, как Abacus 6000.

Список литературы

Сети и системы связи 08 2005 г.

Похожие рефераты:

Реферат на тему Управление услугами triple play Реферат на тему Симметричный доступ на последней миле Реферат на тему Public Ethernet - широкополосная сеть нового поколения. Взгляд на услуги сквозь призму технологии Реферат на тему Контент-вопрос. Видеоконтент в телекоммуникациях, или Video over Broadband как символ времени Реферат на тему Расцвет БЛВС Реферат на тему Внешняя память компьютера Реферат на тему Характеристики процессора и внутренней памяти компьютера (быстродействие, разрядность, объем памяти и др.) Реферат на тему Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера и их функции Курсовая работа на тему MatLab Курсовая работа на тему Ethernet Курсовая работа на тему Исторические этапы развития массовых коммуникаций Реферат на тему Flash. Кривые Безье Реферат на тему Технологии 3D-звука Реферат на тему Безопасность www-серверов Реферат на тему Восемь мифов про Java Реферат на тему Основы сканирования изображений Реферат на тему Три способа улучшить юзабилити внешних поисковых серверов Доклад: Логическое проектирование Доклад: Каскадные таблицы стилей Реферат на тему Текстовый процессор Word 7.0 Доклад: Закон Мура Реферат на тему Школа И.С. Брука. Малые и управляющие ЭВМ Доклад: Электронные виды информационных ресурсов в области социально-экономических и гуманитарных знаний (концепция разработки) Доклад: Информация и управление. Обратная связь Доклад: Алгоритм и программа Доклад: Компьютер рисует Доклад: Информатика и информационные технологии Реферат на тему Динамические структуры данных: очереди Реферат на тему Динамические структуры данных: двоичные деревья Реферат на тему Что такое информационная модель, и какие бывают информационные структуры Реферат на тему Компьютерное моделирование Доклад: Сжатие информации Доклад: Статические и динамические информационные модели Реферат на тему Компьютер-связист Доклад: Компьютер и текст Доклад: Как оформляют документы Доклад: Виды программного обеспечения, операционной система Реферат на тему Современные тенденции в развитии интернет-технологий Реферат на тему Подпрограммы (процедуры и функции) Реферат на тему Российский путь в информационные технологии 21 века Реферат на тему Создание баннеров с помощью программы Adobe PhotoShop 7.0 Курсовая работа на тему Организация и применение микропроцессорных систем обработки данных и управления Дипломная работа на тему Создание электронного обучающего комплекса по дисциплине "Инновационный менеджмент" Реферат на тему Зарубежные статистические пакеты: описание, возможности, недостатки, перспективы развития Реферат на тему Микросхемотехника Доклад: Применение контент-анализа в изучении межэтнической напряженности Реферат на тему Проект создания политологического сайта в сети Интернет Доклад: Монитор Доклад: Мышиный король Дуглас: специальность: изобретение чудовищ Доклад: Устройства ЭВМ: КЭШ-память Реферат на тему Лазерный принтер Реферат на тему Проблема критического падения производительности ИТ системы в час пик, при условии нехватки оперативных серверных ресурсов Курсовая работа на тему История возникновения Интернет Доклад: Knowledge blogging Реферат на тему Алгоритм сжатия исторической информации Доклад: Информатика Реферат на тему Экономическая дискриминация и рынок рабочей силы в период индустриализации в нефтяной промышленности Баку Реферат на тему Анализ машиночитаемых документов компьютерными средствами Реферат на тему Отраслевые стандарты исторической науки в информационных технологиях: к постановке проблемы Доклад: Археологический источник и база данных. Выбор модели. Доклад: Десятичные матрицы поиска Реферат на тему Интерактивное исследование неколичественных данных: методика и инструментарий Реферат на тему Структурные методы распознавания сложноорганизованных исторических табличных форм Доклад: Совершенствование концепции обучения в техническом университете на примере подготовки специалистов по САПР Реферат на тему Технология выбора эффективных тактик преподавателя при моделировании процесса обучения Доклад: Некоторые аспекты применения УМК Моделирование цифровых систем на языке VHDL Реферат на тему Некоторые проблемы подготовки специалистов на основе перспективных инфор-мационных технологий Доклад: Бизнес-планирование для Интернет-проекта Реферат на тему О синергетической концепции высшего образования Реферат на тему Проблемы информатизации наукоемких технологий обучения Реферат на тему Информационные технологии как инструмент повышения конкурентоспособности торгового предприятия Реферат на тему Программные средства и приёмы работы на компьютере Реферат на тему О спецкурсе Компьютер для историков философии Реферат на тему Автоматизированные обучающие системы Реферат на тему Контент-анализ Курсовая работа на тему Азы программирования и обучающие программы Реферат на тему Работа с готовыми программными продуктами Реферат на тему Персональный компьютер: углубление знакомства Реферат на тему Свойства и признаки объектов гуманитарного Интернета Доклад: Некоторые принципы функционирования сетевого телевидения Реферат на тему К вопросу определения понятия сетевых СМИ Реферат на тему Особенности журналистского процесса в сети Интернет (на опыте США) Реферат на тему Проблемы несанкционированных электронных рассылок Реферат на тему Основные проблемы новой сетевой политики политических партий и общественных организаций Дипломная работа на тему Компьютерные вирусы и борьба с ними Реферат на тему Ликвидация вертикальных конфликтов межсоединений в канале перед трассировкой Реферат на тему Проблемы функционального проектирования самотестируемых СБИС Реферат на тему Задача выбора стратегии для организации в условиях противодействия внешней среды Реферат на тему Проверка непротиворечивости исходных описаний конечных автоматов Реферат на тему Пополнение знаний интеллектуальных систем на основе казуально-зависимых рассуждений Доклад: Принятие решений в экологической геоинформационной системе на основе нечеткой модели классификации Доклад: Комментарии в Cache Доклад: Прикладной или системный? Доклад: Cache': перехват текущего устройства Реферат на тему Агрегация или наследование? Реферат на тему Как сделать двунаправленный запрос Доклад: Индексы Реферат на тему Проектирование классов в шутку и всерьез Доклад: Интерфейсы как решение проблем множественного наследования Доклад: Перспективные архитектуры генетического поиска