Оценка качества VoIP

Оценка качества VoIP

 

Общепринято, что могут быть определены четыре класса качества обслуживания (из конца в конец) QoS. При этом рассматриваются как сетевые так и терминальные параметры и характеристики:
I. Высший.
К этому классу относятся услуги телефонии с не худшим или превышающим качество предоставляемое абонентам сетей ТфОП. Для предоставления услуг с высшим качеством, необходимо использование широкополосных кодеков (с полосой более 3.1 кГц) и IP сетей спроектированных в соответствии с нормами и требованиями QoS. Высший класс обслуживания является желательным для предоставления услуг телефонии.
II. Высокий.
Этот класс представляет собой предоставление услуг с качеством на уровне присущему ТфОП (или новейшие беспроводные системы мобильной телефонной связи в хороших условиях передачи радиосигнала, например сетям GSM с кодеками EFR либо соответствующими рекомендации МСЭ-Т G.726). Для внедрения необходимо использование IP сетей разработанных по рекомендациям QoS с оптимизацией использования полосы пропускания. Высокий класс необходимо принять за минимально допустимый при внедрении новых систем телефонии для большинства пользователей сети (более 85%) ;
III. Средний.
Средний класс предполагает предоставление услуг на уровне общепринятых стандартов для абонентов мобильных сетей телефонной связи, таких как GSM с использование кодековFR. Для внедрения необходимо использование IP сетей разработанных в соответствии с требованиями QoS, в которых задержки и потери пакетов не могут подвергаться жесткому контролю. Данный класс можно считать допустимым для небольшого числа ( менее 10% ) абонентов сети телефонии.
IV. Доступный.
Обеспечивает уровень качества приемлемый для использования, но без гарантирования поддержания характеристик соединения. Характеризуется значительными периодами ухудшения качества речевой связи и значительным увеличением задержек, понижающую диалоговую интерактивность. Внедрение подразумевает использование существующих IP сетей, без соответствия рекомендациям QoS . К таким сетям относится Интернет (общего пользования). Данный класс следует считать допустимым для предоставления услуг в исключительных случаях и не более 5% от общего числа абонентов сети.

Для оценки качества необходимо использовать следующие основные показатели оценки качества услуги: качество услуги передачи речи и качество услуги доставки информации.
Основными качественными характеристиками являются :
- суммарная задержка передачи речевой информации между абонентами;
- время установления соединения;
- вероятность потери пакетов;
- субъективная оценка качества речи пользователя по пятибалльной системе (Mean Opinion Score - MOS) в соответствии с Рекомендацией МСЭ Р.800 и Р.830.

В целях обеспечения требуемого качества передачи речевой информации каждый из перечисленных раннее классов характеризуется тремя количественными параметрами:
- общей оценки качества передачи (R);
- качество речи, воспринимаемым слушателем ;
- задержка из конца в конец;
Сети соответствующие одному из классов QoS должны соответствовать требованиям класса по указанным трем характеристикам для более 95% соединений.

Взаимосвязь между общей оценкой качества передачи (R) и восприятием качества конечным пользователем имеет следующее соотношение.
Степень удовлетворенности пользователя «Высокая» соответствует общая оценка качества 90
Степень удовлетворенности пользователя «Удовлетворительная» соответствует общая оценка качества 80
Степень удовлетворенности пользователя «Некоторые пользователи не удовлетворенны» соответствует общая оценка качества 70
Степень удовлетворенности пользователя «Многие пользователи не удовлетворенны» соответствует общая оценка качества 60
Степень удовлетворенности пользователя «Почти все пользователи не удовлетворенны» соответствует общая оценка качества 50< p=""> <>



Требования классов качества QoS предъявляемые к длительности задержек из конца в конец:
4 «Высший» задержка до 10 мс;
3 «Высокий» задержка до 100мс;
2 «Средний» задержка до 150 мс;
1 «Доступный» задержка до 400мс;

Время установления соединения (Call Set-up Time) определяется как время задержки после набора (Post Dial Delay). Базовые требования к времени задержки после набора определены Рекомендацией МСЭ-Т Е.721 :
- местный вызов < 3 мс;
- междугородний вызов < 5 мс;
- международный вызов < 8 мс;
Далее определяется распределения параметров характеристик из конца в конец классов QoS между терминалом и сетью.
К параметрам, которые связаны с терминалом и влияют на качество QoS, относится тип кодека и задержка, а к параметрам связанным с сетью относятся потери пакетов, задержка и вариации задержки. Это означает, что для обеспечения некоторого уровня качество необходимо рассматривать терминал и сеть в комплексе, предъявляя к каждому из них определенный набор требований.
Зная что общая задержка складывается из задержки кодирования и пакетизации речевого сигнала, задержки маршрутизации на сети, задержки распространения сигнала и задержки связанной с емкостью буфера, а также то, что джиттер вносится сетью, но компенсируется терминалом, можно сделать вывод что задержка на терминале – величина постоянная, а задержка на сети является функцией от расстояния и точек маршрутизации.
Для терминалов определены три режима работы, подразумевающие использования различных схем кодирования и пакетизации: А, В и С. Рассмотрены задержки на терминале необходимые для кодирования, декодирования и пакетизации, но не учитывают операцию компенсации джиттера.
Режим А:
Задержка до 50 мс. Используются речевые кадры малой длительности. Малое количество кадров упаковывается в пакет.
Режим В:
Задержка до 75 мс. Используются речевые кадры большей длительности. Малое количество кадров упаковывается в пакет.
Режим В:
Задержка до 100 мс. Используются речевые кадры большей длительности. Большое количество кадров упаковывается в пакет.

Существует три класса сетей: I, II и III. Учитывается вариация задержки, потери пакетов, но не учитывается задержка распространения и задержка маршрутизации.

I класс:
Потери пакетов: 0.5%
Вариация задержки: до 10 мс
II класс:
Потери пакетов: 1%
Вариация задержки: до 20 мс
III класс:
Потери пакетов: 2%
Вариация задержки: до 40 мс
Далее приведем в таблице задержки распространения и задержки маршрутизации для разных классов QoS в сопоставлении с режимами работы терминалов и классами сетей.
Таблица.1. Задержки распространения и маршрутизации для конкретных классов QoS, для разных классов сетей и режимов работы терминалов.

Задержки на компенсацию джиттера должна быть не меньше вариации сетевой задержки.
Приведем итоговые нормы качества определенные для предоставления услуг телефонии для «Высшего» и «Высокого» класса обслуживания. Считается что «Средний» и «Доступный» классы обслуживания не должны использоваться для предоставления базовых услуг телефонии. «Средний» и «Доступный» уровень качества может использоваться только при возникновении аварийных ситуаций в сети.
Таблица.2. Обобщенные требования к качеству предоставляемых базовых услуг телефонии.