Thesis (MScEng)--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: The perceived quality of Voice over Internet Protocol (IP) (VoIP) communication
relies on the network which is used to transport voice packets between the end
points. Variable network characteristics such as bandwidth, delay and loss are critical
for real-time voice traffic and are not always guaranteed by networks. It is
important for network service providers to determine the Quality of Service (QoS)
it provides to its customers. The solution proposed here is to predict the perceived
quality of a VoIP call, in real-time by using network statistics.
The main objective of this thesis is to develop a network analysis tool, which
gathers meaningful statistics from network traffic. These statistics will then be
used for predicting the perceived quality of a VoIP call. This study includes the
investigation and deployment of two main components. Firstly, to determine call
quality, it is necessary to extract the voice streams from captured network traffic.
The extracted sound files can then be analysed by various VoIP quality models to
determine the perceived quality of a VoIP call.
The second component is the analysis of network characteristics. Loss, delay
and jitter are all known to influence perceived call quality. These characteristics
are, therefore, determined from the captured network traffic and compared with
the call quality. Using the statistics obtained by the repeated comparison of the
call quality and network characteristics, a network specific algorithm is generated.
This Non-Intrusive Quality Prediction Algorithm (NIQPA) uses basic characteristics
such as time of day, delay, loss and jitter to predict the quality of a real-time VoIP call quickly in a non-intrusive way. The realised algorithm for each network
will differ, because every network is different.
Prediction results can then be used to adapt either the network (more bandwidth,
packet prioritising) or the voice stream (error correction, change VoIP codecs)
to assure QoS. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die kwaliteit van spraak oor die internet (VoIP) kommunikasie is afhanklik van
die netwerk wat gebruik word om spraakpakkies te vervoer tussen die eindpunte.
Netwerk eienskappe soos bandwydte, vertraging en verlies is krities vir intydse
spraakverkeer en kan nie altyd gewaarborg word deur netwerkverskaffers nie. Dit
is belangrik vir die netwerk diensverskaffers om die vereiste gehalte van diens
(QoS) te verskaf aan hul kliënte. Die oplossing wat hier voorgestel word is om
die kwaliteit van ’n VoIP oproep intyds te voorspel, deur middel van die netwerkstatistieke.
Die belangrikste doel van hierdie projek is om ’n netwerk analise-instrument te
ontwikkel. Die instrument versamel betekenisvolle statistiek deur van netwerkverkeer
gebruik te maak. Hierdie statistiek sal dan gebruik word om te voorspel wat
die gehalte van ’n VoIP oproep sal wees vir sekere netwerk toestande. Hierdie studie
berus op die ondersoek en implementering van twee belangrike komponente.
In die eerste plek, moet oproep kwaliteit bepaal word. Spraakstrome word uit
die netwerkverkeer onttrek. Die onttrekte klanklêers kan dan geanaliseer word
deur verskeie spraak kwaliteitmodelle om die kwaliteitdegradasie van ’n spesifieke
VoIP oproep vas te stel.
Die tweede komponent is die analise van netwerkeienskappe. Pakkieverlies,
pakkievertraging en bibbereffek is bekend vir hul invloed op VoIP kwaliteit en is waargeneem. Hierdie netwerk eienskappe word dus bepaal uit die netwerkverkeer
en daarna vergelyk met die gemete gesprekskwaliteit.
Statistiek word verkry deur die herhaalde vergelyking van gesprekkwaliteit en
netwerk eienskappe. Uit die statistiek kan ’n algoritme (vir die spesifieke network)
gegenereer word om spraakkwaliteit te voorspel. Hierdie Nie-Indringende Kwaliteit
Voorspellings-algoritme (NIKVA), gebruik basiese kenmerke, soos die tyd van
die dag, pakkie vertraging, pakkie verlies en bibbereffek om die kwaliteit van ’n
huidige VoIP oproep te voorspel. Hierdie metode is vinnig, in ’n nie-indringende
manier. Die gerealiseerde algoritme vir die verskillende netwerke sal verskil, want
elke netwerk is anders.
Die voorspelling van spraakgehalte kan dan gebruik word om òf die netwerk
aan te pas (meer bandwydte, pakkie prioriteit) òf die spraakstroom aan te pas (foutkorreksie,
verander VoIP kodering) om die goeie kwaliteit van ’n VoIP oproep te
verseker.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:netd.ac.za/oai:union.ndltd.org:sun/oai:scholar.sun.ac.za:10019.1/17897 |
| Date | 12 1900 |
| Creators | Maritz, Gert Stephanus Herman |
| Contributors | Wolhuter, R., University of Stellenbosch. Faculty of Engineering. Dept. of Electrical and Electronic Engineering. |
| Publisher | Stellenbosch : University of Stellenbosch |
| Source Sets | South African National ETD Portal |
| Language | en_ZA |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Thesis |
| Rights | Stellenbosch University |
Page generated in 0.0072 seconds