The thesis compares native SIP stack with PJSIP stack in the open source telephone private branch exchange (PBX) Asterisk. First, there are described both SIP protocol and Asterisk application. Subsequently, the architecture, new function support and the stacks setting possibilities are explored. For different exchange scenarios several commented configuration files are presented. The stacks are tested using Spirent TestCenter C1 software thereafter. In conclusion, selected properties are assessed and new PJSIP stack benefits are summarized. In addition, the laboratory assignment is attached.

Wireless local area networks WLAN and Voice over IP technologies enable local low cost wireless telephony, while cellular networks offer wide-area coverage. The use of dual mode WLAN-cellular terminals should allow cost savings by automatically switching from GSM to WLAN networks whenever it is feasible. However, in order to allow user mobility during a call, a handover procedure for transferring a call between the WLAN interface and the cellular network should be defined. The decision algorithm that triggers such a handover is critical to maintain voice quality and uninterrupted communication. Information or measurements collected from the network may be used to anticipate when the connection will degrade to such a point that a handover is desirable in order to allow a sufficient time span for the handover’s successful execution. It is the delay in detecting when to make a handover and the time to execute it that motivates the need for a prediction. The goal of this thesis is therefore to present a method to predict when a handover should be made based upon network conditions. We selected a number of WLAN and VoIP software tools and adapted them to perform the measurements. These tools allowed us to measure parameters of the WLAN’s physical and link layers. Packet losses and jitter measurements were used as well. We have assumed that there is ubiquitous cellular coverage so that we only have to be concerned with upward handovers (i.e, from the WLAN to the cellular network and not the reverse). Finally we have designed and evaluated a mechanism that triggers the handover based in these measurements. / WLAN, trådlöst lokalt nätverk, och IP-telefoni tillsammans gör det möjligt med billig trådlös telefoni, samtidigt som mobiltelefoninätverk erbjuder stor signal beläggning. Att använda WLAN-mobil med dubbla hårdvaruterminaler skulle ge en kostnadsreducering genom att automatisk byta från GSM till WLAN när det är möjligt. Emellertid för att kunna flytta pågående samtal mellan ett WLAN- och ett mobilt gränssnitt, måste en handovermekansim definieras. En beslutsalgoritm som utlöser sådan handover är av stor vikt för att bibehålla röstkvalitet och oavbruten kommunikation. För att tillåta ett tillräckligt tidsspann för handoverns utförande kan information tagen från nätverket användas för att förutse när kommunikationen ska degraderas till en sådan punkt att en handover är önskvärd. Förseningen i detekteringen när en handover ska ske och tiden för utförandet motiverar behovet av förutsägelse. Det här exjobbet introducerar en metod som förutsäger när handover ska börja baserade på nätverksförhållandena. Vi har valt några WLAN och VoIP-program och anpassat dem för att genomföra mätningarna. Programmen tillät oss att mäta WLANs parameter för fysiska och datalänksskikten. Pecket Loss och jitter-mätningar användes likaså. Vi antog att det fanns GSM tjänst på alla platser så att vi endast behövde göra uppg aende handover(t.ex. från WLAN till mobilt nätverk och inte tvärtom). Vi framkallade och testade en mekanism att starta handovern baserade på nätverksmätningarna. / This is the same Ian Marsh as advisor who authored the disseratation http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-10572

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Voice over DSL (VoDSL) is a technology that enables the transport of data and multiple voice calls over a single copper-pair. VoDSL employs packet voice technology instead of the traditional circuit switched voice. Voice over ATM (VoATM) and Voice over IP (VoIP) are the two main alternatives for carrying voice packets over DSL. ATM is currently the preferred technology, since it offers the advantage of ATM's built-in Quality of Service (QoS) mechanisms. IP, on the other hand, cannot provide QoS guarantees in its traditional form. IP QoS mechanisms have been evolved only in the recent years. VoIP has gained popularity in the core networks. If it could replace VoATM in the access networks, it would open the door for end-to-end IP telephony that would result in major cost savings. In this thesis, we propose a VoIP-based VoDSL architecture that provides QoS guarantees comparable to those offered by ATM in the DSL access network. Our QoS architecture supports Premium and Regular service categories for voice traffic and the Best-Effort service category for data traffic. Voice and data packets are placed in separate output queues at the bottleneck link. The Weighted Fair Queuing algorithm in used to schedule voice and data packets for transmission over the bottleneck link. Fragmentation of large data packets reduces the waiting time for voice packets in the link. We also propose a new admission control mechanism called Admission Control by Implicit Signaling. This mechanism takes advantage of application layer signaling by mapping it to the IP header. The router can infer the resource requirements for the connection by looking at certain field in the IP header of the application layer signaling packets. This eliminates the need for an explicit signaling protocol. We evaluate the performance of our QoS architecture by means of a simulation study. Our primary metrics are the end-to-end delay of voice packets across the access network and the bandwidth consumed by a voice call. Our results show that the end-to-end delays of voice packets in our VoIP architecture are comparable to that in the VoATM architecture. ACIS limits the number of voice calls admitted into the premium service class and provides guaranteed service to those calls under all loads. It also provides acceptable service to regular calls under light loads. We also show that PPP is a better choice than ATM as a Layer 2 protocol for our VoIP architecture. PPP offers the advantages of low bandwidth requirement and interleaving of voice packets in between fragments of large data packets during transmission over the bottleneck link. We conclude that our VoIP architecture would be suitable for future VoDSL deployments. / Master of Science

Recentemente, as tecnologias de telecomunicações esão convergindo para a concepção da Next Generation Network, onde propõe-se que todas as informações trocadas sejam classificadas por prioridade e segurança. Porém, como as redes atuais ainda não promovem tais práticas, protocolos VoIP, em conjunto a outras soluçõoes, buscam a melhoria da qualidade das ligações. Como o protocolo VoIP IAX vem ganhando credibilidade na comunidade open source nos úlltimos anos, torna-se relevante compará-lo ao protocolo SIP, o qual é bastante investigado pela literatura. Desta forma, o objetivo deste trabalho é o estudo e avaliação dos protocolos SIP e IAX, através de verificações de qualidade do áudio em ligações VoIP. Para a realização dos experimentos foi desenvolvida uma estrutura que representasse chamadas VoIP no simulador Network Simulator e, para tais ligações, empregou-se método de avaliação de qualidade PESQ. Assim, foi possível a verficação das semelhanças compreendidas entre os protocolos SIP e IAX diante dos problemas de perda de pacotes, atraso, limitação da taxa de dados e jitter / Telecommunications technologies are recently converging to the Next Generation Network conception, where it is proposed that all exchanged information should be classied by security and priority. As the currently available networks do not provide such practices, VoIP protocols, among other solutions, aim for the improvement of the calls quality. As the IAX VoIP protocol had been receiving credibility in the open source community in the last years, it is relevant to compare it to the SIP protocol, which is widely investigated in the literature. In this way, the objective of this work is the study and evaluation of the SIP and IAX protocols through verications of audio quality in VoIP calls. To implement the experiments, a structure that represents VoIP calls was developed in the \"Network Simulator\" software. For these calls, the PESQ method was used to evaluate the calls quality. Using this approach, it was possible to verify similarities between the SIP and IAX protocols regarding the problems of packet loss, delay, limitation in the data rate and jitter

Vivemos atualmente uma era de convergência de tecnologias, motivada por questões tanto econômicas como de caráter operacional, na qual os serviços de dados, voz e vídeo estão migrando rapidamente para uma plataforma IP. Particularmente considerando o paradigma da telefonia IP neste processo de convergência, ocorrem desafios tecnológicos, pois temos de um lado os usuários finais que já possuem uma referência sobre a qualidade da fala, fruto das décadas de uso do sistema telefônico tradicional, e na outra extremidade as operadoras de telecomunicações que em sua última milha dependem de redes estatísticas, sem mecanismos adequados para a garantia de QoS. Assim, se torna vital para o sucesso da operação a devida identificação das relações entre os diversos componentes existentes entre terminais e sua contribuição para a qualidade de fala, percebida pelo assinante, de forma a entregar um serviço com qualidade similar ao Sistema Telefônico Fixo Comutado. Neste contexto, este trabalho busca identificar por meio de técnicas de estatística multivariada uma correlação entre métricas objetivas de Qualidade de Serviços aplicáveis em redes IP e a qualidade subjetiva da fala predita pelo algoritmo Modelo-E definido na recomendação ITU-T G.107. Um método de coleta e análise estatística de informações foi desenvolvido para atingir o objetivo proposto. Para sua validação um ambiente de testes foi criado, dados de operação foram coletados e ferramentas computacionais foram aplicadas para o tratamento analítico e estatístico. Os resultados obtidos pelo método foram então aplicados em campo durante as etapas de testes e homologação de um PABX-IP-IMS desenvolvido para o mercado corporativo. A correlação entre os diversos fatores envolvidos, suas métricas e como todo este sistema impacta na qualidade relativa, percebida pelo usuário final permitirá aos provedores de serviços avaliarem quais as melhores estratégias a serem empregadas em seus segmentos de rede de forma a garantir a excelência no nível de serviço oferecido ao consumidor final. / We live now in an convergence of technologies era, driven by economic and operational issues, where the data services, voice and video are quickly moving to an IP platform. Particularly considering the paradigm of IP telephony in the process of convergence, there are technological challenges. We have subscribers who already have a reference about the quality of speech, derived from decades of using the traditional phone system. At the other end telecom operators that rely on statistical networks, with no possibility to guarantee QoS. So it becomes vital to the operations success the proper identification of the relationships between the various components between the terminals and their contribution to the speech quality perceived by the subscriber in order to deliver a quality service close to the PSTN. In this context, this study sought to identify a correlation between objective metrics for Quality of Service applicable to IP networks and subjective quality of speech predicted by the algorithm \"Model-E\" defined in ITU-T G.107 through multivariate statistical techniques. A method of collecting and analyzing statistical information was developed to achieve the proposed objective. To validate a test environment was created, operation data were collected and computational tools were applied to the analytical and statistical treatment. The results obtained by the method were then applied in the field during the stages of testing and approval of an IMS-IP-PBX designed for the corporate market. The correlation between the various factors involved, their metrics and how the whole system impacts on the quality perceived by end users will enable service providers to assess what the best strategies to use in their network segments to ensure an adequate level of service offered to consumers.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As redes veiculares surgiram como um caso particular de redes mÃveis e passaram a formar um campo especÃfico de pesquisa na Ãrea de redes de computadores. Elas tÃm sido alvo de inÃmeras pesquisas cientÃficas nos Ãltimos anos, cujo principal foco à o desenvolvimento do Sistema Inteligente de Transporte. AlÃm disso, dado que os automÃveis sÃo cada vez mais importantes na vida das pessoas, embarcar softwares inteligentes em seus carros pode melhorar substancialmente a qualidade de vida dos usuÃrios. Esse fato, somado à significante demanda do mercado por mais confiabilidade, seguranÃa e entretenimento nos veÃculos, levou ao desenvolvimento e suporte significantes para as redes veiculares e suas aplicaÃÃes. Dentre estas aplicaÃÃes pode-se citar a utilizaÃÃo do VoIP. Entretanto, os aplicativos VoIP sofrem com problemas de atraso, perda de pacotes e jitter. Estes desafios tÃcnicos se agravam ainda mais quando utilizado em redes sem fio. Um fator que influencia diretamente a utilizaÃÃo de uma aplicaÃÃo em redes em fio à o protocolo de roteamento. O roteamento à uma tarefa desafiadora devido à alta mobilidade dos nÃs, à instabilidade dos enlaces sem-fio e a diversidade de cenÃrios. Por essa razÃo, diversos protocolos de roteamento foram projetados com o objetivo de solucionar um ou mais problemas especÃficos de cada cenÃrio. Entretanto, apesar de existirem vÃrias soluÃÃes propostas para o problema do roteamento em redes veiculares, nenhuma soluÃÃo geral foi encontrada, ou seja, nenhum protocolo proposto obteve desempenho considerÃvel nos diversos cenÃrios existentes nas redes veiculares. Sendo assim, nesta dissertaÃÃo, analisamos atravÃs de simulaÃÃes o impacto da densidade, do alcance de transmissÃo, da mobilidade e do tipo de protocolo de roteamento no desempenho de uma aplicaÃÃo VoIP nos cenÃrios urbano e de rodovia em redes veiculares. / Vehicular networks have emerged as a particular case of mobile networks and then became a specific field of research in computer networks. They have been the subject of numerous scientific research in recent years, whose main focus is the development of Intelligent Transport System. Furthermore, given that cars are increasingly important in people's lives, smart board software in their cars can substantially improve the quality of life of users. This fact and the significant market demand for more reliability, security and entertainment in vehicles, has led to significant development and support for vehicular networks and their applications. Among these applications we can mention the use of VoIP, however, VoIP applications suffer from problems of delay, packet loss and jitter. These technical challenges are further aggravated when used in wireless networks. One factor that directly influences the use of an application in wireless networks is the routing protocol. Routing is a challenging task due to the high node mobility, the instability of wireless links and the diversity of scenarios. For this reason, several routing protocols have been designed with the goal of solving one or more specific problems of each scenario. However, although there are several proposed solutions to the problem routing in vehicular networks, no general solution was found, in other words, any proposed protocol obtained considerable performance in the various scenarios that exist in vehicular networks. Thus, in this paper, we analyze through simulations the impact of density, of the reach of transmission, the mobility and the type of routing protocol on the performance of a VoIP application in urban and highway scenarios of vehicular networks.

Nos Ãltimos anos, observou-se o surgimento e a rÃpida disseminaÃÃo da tecnologia WLAN IEEE 802.11 que integrou-se ao mercado atual e tornou-se opular como rede de banda larga sem fio de acesso à Internet. Paralelamente, o serviÃo de VoIP apresenta uma das maiores taxas de crescimento dentre as aplicaÃÃes de Internet da atualidade. GraÃas à convergÃncia destas duas tendÃncias, acredita-se que o serviÃo de VoIP em redes WLAN venha a ser uma importante aplicaÃÃo de Internet. Entretanto, o "efeito avalanche" foi identificado como um grave problema passÃvel de ocorrer em uma rede WLAN fucionando prÃximo ao seu limite de capacidade, na qual a admissÃo de um novo usuÃrio pode vir a provocar a degradaÃÃo de todas as sessÃes VoIP prÃ-existentes. Neste contexto, o controle de admissÃo de chamadas foi identificado como um nicho a ser explorado. A avaliaÃÃo de desempenho de quatro algoritmos de CAC foi realizada neste trabalho. Dois deles foram encontrados na literatura pesquisada, um deles baseado numa equaÃÃo teÃrica (EQA) e outro na taxa de utilizaÃÃo do canal (CBA). Os outros dois algoritmos representam as propostas inovadoras desta dissertaÃÃo, um deles se baseia a FER mÃdia do sistema no enlace direto (FEA) e outro na taxa de utilizaÃÃo do buffer de transmissÃo do ponto de acesso (BSA). O FEA demonstrou um melhor aproveitamento dos recursos da rede em relaÃÃo aos algoritmos de CAC selecionados da literatura. No entanto, este algoritmo supÃe a disponibilidade da medida precisa da FER no ponto de acesso. Jà com o BSA, o "efeito avalanche" foi praticamente eliminado, possibilitando a obtenÃÃo dos melhores ganhos dentre todos os algoritmos avaliados. AlÃm disso, sua implementaÃÃo à mais simples e a obtenÃÃo da mÃtrica de decisÃo se dà diretamente no prÃprio ponto de acesso. / In the last years, the IEEE 802.11 WLAN has become very popular and widely deploved for Internet acess. On the other hand, voice over IP is one of the fast growing Internet apllications today. Thanks to the convergence of these two trends, it is believed that VoIP over WLAN is expected to become an important Internet application. However, the so called "avalanche effect" has been identified as a real problem in a WLAN, when operating near its capacity limit, in which the admission of an additional call may result in unacceptable QoS for alll the ongoing VoIP connections. In this context, the call admission control has beeen pointed out as an interesting research issue. We have proceed the performance evaluation of four CAC algorithms. Two of them were fond in specialized literature, one based on a theoretical equation (EQA) and the other based on the channel busyness ratio (CBA). The other algorithms represent the innovative proposals of this work, one based on the measured downlink FER (FEA) and the other based on the transmission buffer utilization ratio (BSA). The resource allocation provided by the FEA is more efficient than the one provided by EQA or CBA. However, this algorithm considers the accurate availability of the downlink FER metric at the access point. The BSA has almost eliminated the "avalache effect" achieving the best gains in terms of capacity and resource allocation when comparing with all the algorithms evaluated. Additionally, the practical implementation of the BSA is very simple and the decision metric is readily available at the access point

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A transmissÃo de voz pela rede IP vem conquistando a cada dia mais usuÃrios, pela facilidade do uso e reduÃÃo de custo nas ligaÃÃes. Voz sobre IP, ou simplesmente VoIP,à uma aplicaÃÃo que transmite voz empacotada pelo protocolo IP (Internet Protocol). Em VoIP, a voz à transmitida em uma rede de pacotes IP, o que vem a se tornar um desafio no que diz respeito à qualidade das chamadas, pois a rede IP nÃo à adequada para transportar pacotes em tempo real, jà que seu funcionamento baseia-se no best efiort, ou seja, no melhor esforÃo. Devido a essa caracterÃstica, a rede IP nÃo garante a entrega confiÃvel dos pacotes ao seu destino. Estudos sobre a qualidade da chamada nas redes VoIP sÃo muito relevantes, pois este à um fator chave para conquistar o usuÃrio que por sua vez, està cada vez mais exigente. Com o crescente desenvolvimento de novas aplicaÃÃes, como a voz sobre IP, a tarefa de gerÃncia se torna fundamental para manter o bom funcionamento da rede e conseqÃentemente, garantir a satisfaÃÃo dos usurÃrios. Este trabalho tem como proposta apresentar um cenÃrio com base no modelo de gerÃncia SNMP ( Simple Network Management Protocol) para monitorar o comportamento dos fatores, tais como perdas e atrasos que degradam a qualidade das chamadas e a mediÃÃo da qualidade dessas chamadas em uma rede VoIP. Monitorar o comportamento desses fatores e o resultado da qualidade das chamadas manterà o administrador da rede informado periodicamente a respeito dessas informaÃÃes e, conseqÃentemente, permitirà obter o grau de satisfaÃÃo dos usuÃrios. Tem-se tambÃm como objetivo, desenvolver uma aplicaÃÃo que implemente o cenÃrio proposto, este cenÃrio à composto por cinco entidades como AplicaÃÃes VoIP, Ferramenta Coleta, Daemon EstatÃstico, Agente e Gerente. A descriÃÃo das informaÃÃes que compÃem a base de dados do Agente e a descriÃÃo do arquivo de configuraÃÃo do Daemon EstatÃstico estÃo disponÃveis nos ApÃndices. O cÃdigo fonte da aplicaÃÃo de monitoramento à todo em cÃdigo aberto e se encontra na Universidade Federal do Cearà -UFC. Outros pesquisadores da UFC estÃo utilizando a aplicaÃÃo aqui desenvolvida para auxiliÃ-los no desenvolvimento de novas pesquisas em voz sobre IP.

Les réseaux mobiles 4G basés sur la norme LTE (Long Term Evolution), sont des réseaux tout IP. Les différents problèmes de transport IP comme le retard, la gigue et la perte despaquets peuvent fortement dégrader la qualité des communications temps réel telles que la téléphonie. Les opérateurs ont mis en oeuvre des mécanismes d’optimisation du transport de la voix dans le réseau afin d'améliorer la qualité perçue. Cependant, les algorithmes propriétaires de gestion de la qualité dans les terminaux ne sont pas spécifiés dans les standards. Dans ce contexte, nous nous intéressons aux mécanismes d'adaptation de média, intégrés dans les terminaux afin d'améliorer la qualité d’expérience (QoE). En particulier, nous évaluons de manière expérimentale des métriques QoE de la voix sur LTE (VoLTE) en utilisant une méthode de test standardisée. Nous proposons d’améliorer la méthode de test et discutons la manière dont cette méthode peut être étendue pour évaluer les performances du buffer de gigue. Nous évaluons également de manière expérimentale la qualité de WebRTC dans différentes conditions radios en utilisant un réseau réel. Nous évaluons l'impact du buffer de gigue et de la variation du débit sur la qualité mesurée. Pour améliorer la robustesse des codecs contre la perte de paquets, nous proposons d’utiliser une redondance simple au niveau applicatif. Nous implémentons cette redondance pour le codec EVS (Enhanced Voice Service) et nous évaluons ses performances. Enfin, nous proposons un protocole de signalisation qui permet d’envoyer des requêtes de redondance au cours d’une communication afin d’activer ou désactiver celle-ci dynamiquement. / Fourth-generation mobile networks, based on the Long Term Evolution (LTE) standard, are all- IP networks. Thus, mobile telephony providers are facing new types of quality degradations related to the voice packet transport over IP network such as delay, jitter and packet loss. These factors can heavily degrade voice communications quality. The real-time constraint of such services makes them highly sensitive to delay and loss. Network providers have implemented several network optimizations for voice transport to enhance perceived quality. However, the proprietary quality management algorithms implemented in terminals are left unspecified in the standards. In this context, we are interested in media adaptation mechanisms integrated in terminals to enhance the overall Quality of Experience (QoE). In particular, we experimentally evaluate Voice over LTE (VoLTE) QoE metrics such as delay and Mean Opinion Score (MOS) sing a standardized test method. We propose some enhancements to the actual test method and discuss how this method can be extended to evaluate de-jitter buffer performance. We also experimentally evaluate WebRTC voice quality in different radio conditions using a realLTE test network. We evaluate the impact of jitter buffer and bit rate variations on the measured quality. To enhance voice codec robustness against packet loss, we propose a simple application layer redundancy. We implemented it for the Enhanced Voice Service (EVS) codec and evaluate it. Finally, we propose a signaling protocol that allows sending redundancy requests during a call to dynamically activate or deactivate the redundancy mechanism.