Качество VoIP
Основными составляющими качества IP-телефонии являются:
I. Качество речи, которое включает:
1. диалог - возможность абонента связываться и разговаривать с другим абонентом в реальном времени и полнодуплексном режиме; 2. разборчивость - чистота и тональность речи; 3. эхо - слышимость собственной речи; 4. уровень - громкость речи.
II. Качество сигнализации, включающее:
1. установление вызова - скорость успешного доступа и время установления соединения; 2. завершение вызова - время отбоя и скорость разъединения; 3. DTMF - распознавание и фиксация сигналов многочастотного набора номера.
Факторы, которые влияют на качество IP-телефонии, могут быть разделены на две категории:
I. Факторы качества IP-сети:
1. максимальная пропускная способность канала - макс. кол-во полезных и избыточных данных, которые можно передать; 2. задержка - промежуток времени, требуемый для передачи пакета через сеть; 3. джиттер - задержка между двумя последовательными пакетами; 4. потеря пакетов - пакеты или данные, потерянные при передачи через сеть.
II. Факторы качества шлюза:
1. требуемая полоса пропускания - различные кодеки требуют различную полосу пропускания; 2. задержка - время, необходимое цифровому сигнальному процессору DSP или другим устройствам обработки для кодирования и декодирования речевого сигнала; 3. буфер джиттера - сохранение пакетов данных до тех пор, пока все пакеты не будут получены и можно будет передавать в требуемой последовательности для минимизации джиттера; 4. потеря пакетов - потеря пакетов при сжатии и/или передаче в оборудовании IP-телефонии; 5. подавление эхо - механизм для подавления эхо, возникающего при передаче по сети; 6. управление уровнем - возможность регулировать громкость речи.
Влияние IP-сети на показатели качества IP-телефонии
I. Максимальная пропускная способность канала
II. Задержка
Задержка создает неудобство при ведении диалога, приводит к перекрытию разговоров и возникновению эхо. Все это становится заметным когда задержка в одном направлении передачи превышает 250 мс. Можно выделить следующие источники задержки при пакетной передачи речи из конца в конец:
1. Задержка накопления (иногда называется алгоритмической задержкой) - велечина задержки определяется типом речевого кодера и изменяется от небольших велечин (0,125 мкс) до нескольких миллисекунд; 2. Задержка обработки - процесс кодирования и сбора закодированных отсчетов в пакеты для передачи через пакетную сеть создает определенные задержки. Задержка кодирования или обработки зависит от времени работы процессора и используемого типа алгоритма обработки; 3. Сетевая задержка - задержка обусловлена физической средой и протоколами, используемыми для передачи речевых данных, а также буферами, используемыми для удаления джиттера пакетов на приемном конце.
Время задержки при передаче речевого сигнала можно отнести к одному из трех уровней:
- первый уровень до 200 мс - отличное качество связи. Для сравнения, в телефонной сети общего пользования допустимы задержки до 150-200 мс;
- второй уровень до 400 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 (на 400 мс), то не рекомендуется использовать эту связь для деловых переговоров;
- третий уровень до 700 мс - считается приемлемым качеством связи для ведения неделовых переговоров. Такое качество связи возможно также при передаче пакетов по спутниковой связи.
III. Джиттер 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. Различают три формы джиттера:
1. джиттер, зависимый от данных - происходит в случае ограниченной полосы пропускания или при нарушениях в сетевых компонентах; 2. искажение рабочего цикла - обусловлено задержкой распространения между передачей снизу вверх и сверху вниз; 3. случайный джиттер - является результатом теплового шума.
IV. Потеря пакетов Потерянные пакеты в IP-телефонии нарушают речь и создают искажение тембра. Предполагается, что потеря до 5% пакетов незаметна, а свыше 10-15% - недопустима. Причем данные величины существенно зависят от алгоритмов компрессии/декомпрессии.
Источник: «IP-телефония», А.В. Росляков, М.Ю. Самсонов, И.В. Шибаева. Из-во «Эко-трендз», 2001г.