qoe- toip

Junio 2011 Vicepresidencia Desarrollo y Tecnología Pág. 1

Forum de Base de Ciencia y Técnica. Año 2011Vicepresidencia de Desarrollo y Tecnología. ETECSA

Fórum de Ciencia y Técnica.Vicepresidencia de Desarrollo y Tecnología. ETECSA. Año 2011.


•Introducción.

Para un Planeador de Redes de Telecomunicaciones es de gran importancia disponer de una herramienta de cálculo que le permita efectuar variadas simulaciones y cálculos para la toma de decisiones antes de hacer un proyecto de ToIP en Redes de Nueva Generación.

Por otro lado para los compañeros de Operaciones es también de gran importancia disponer de un conjunto de herramientas de software que trabajando en ambiente cliente servidor facilite la evaluación del comportamiento de la QoE en la Hora Activa en la red de telecomunicaciones IP de ETECSA.

En este trabajo se muestra un paquete de software, constituido por 3 programas. El primero de estos facilita el análisis teórico del dimensionamiento del servicio de VoIP, mientras que los otros dos están relacionados con la evaluación práctica sobre una red de telecomunicaciones con servicio de ToIP, a partir de posibles disturbios presentes en ella para determinar la QoE que percibiría el cliente en función del tipo de codec de audio empleado.

• Escenario de distribución de los Retardos fijos y variables en la Red.

Red IP oFrame Relay

Buffer

Fuente VPDT. ETECSA.


SLA SLA SLA

Influencia del Terminaly procesos de

codificación/decodificación

•QoE y QoS en el Servicio de ToIP con soluciones de Acceso FTTC.

QoE (Medida del funcionamiento del sistema al nivel del servicio extremo a extremo)

QoS (Medida del funcionamiento del sistema al nivel del transporte de paquetes)

Influencia del Terminaly procesos de

codificación/decodificación

Procesamiento

Paquetización

SerializaciónProcesamiento

Paquetización

SerializaciónRetardo

Jitter

% Paq. Perdidos



MOS MOS

• MOS de algunos de los algoritmos de compresión de voz mas usados.

VoIP en HD. Fuente VPDT. ETECSA.


• GUI del software QoE-ToIP.



• Diagrama de flujo del software QoE-ToIP.

Selección de Codecs

Tramas / Paquete

Uso delCRTP

Header= 4Header= 40SiNo

Cálculo del Ancho de Banda

Ancho de Trama Voice Payload Ancho del Paquete

% Reducción de SilencioNo Si Ancho de Trama

Voice PayloadAncho del Paquete

Cálculo del Ancho de Banda Total

Cantidad de Llamadas Simultáneas

Retardo Máximo en la Red

Calidad de Servicio Deseada

Retardo de Serialización. Retardo de Propagación.Retardo por Look Ahead. Retardo Paquetización.

Retardo de Eco.

Retardo de Dejitter.

Mayor que el permitido

Si

FinNo



• Expresiones matemáticas utilizadas en el software QoE-ToIP



Ejemplo.Resultado: Ancho de Banda VS Tramas/Paquete para 1000 líneas con 0.13 Erl/Ab.



Netdisturb

Red WIFI

Eth. 2

Eth. 1

AP P560 WIFI

• Pruebas de laboratorio con el Softphone OpenPhone para la determinación del impacto de la cantidad de Tramas/Paquetes y el Ancho de Banda, por tipo de Codec. (Corroborar umbrales UIT-T).


Gatekeeper


• GUI del JPERF modificado para la evaluación del Retardo, Jitter y % de Paquetes Perdidos de un canal IP de comunicaciones.

Ambiente Cliente - ServidorFuente VPDT. ETECSA..


• Resultados obtenidos del JPERF modificado.



• Referencia de degradación de la QoE de la ToIP utilizada por los evaluadores subjetivos .

Fuente UIT-T


PSTN

XFS XFS

XFO

Ext. 4444Ext. 3333

• Escenario de Pruebas con routers Huawei Quidway R1760, simulando NAM.


Netdisturb

Ethernet. 1 Ethernet. O

Retardo

Jitter

% Paq. Perdidos


• Escenarios de laboratorio para determinar los Umbrales de los Disturbios.



• Resultados de umbrales por Codec con routers y tarjetas XFS y XFO.



• Impacto del Retardo, Jitter y Pérdidas de paquetes en la QoE en los diferentes• Codec.



• Escenario de Pruebas con el sistema 3CX en la evaluación del G.722 en SIP.


NetDisturb

Eth. 1Eth. 2

SIP Server 3CX

Retardo

Jitter

% Paq. Perdidos


• Resultados del desempeño del Codec G.722 ante perturbaciones en una red.


• Automatización del análisis de la QoE en un período dado.


ServPOP 2

DWDMServ

POP 4

Serv POP 1

ServPOP 3

Pseudo anilloEthernet Oeste

Pseudo anilloEthernet

Centro-Sur

Pseudo anilloEthernet Este

Punto 4Validación

Punto 1Validación

• Propuesta de puntos de validación de la Calidad del Servicio ToIP en la Red Metro Ethernet de la Provincia de La Habana.

Punto 3Validación

SW


Punto 2Validación



• Valoración Técnica Económica.

El principal aporte que brinda esta herramienta consiste en el adecuado diseño de los servicio de ToIP que pueden desarrollar los planeadores de ETECSA en las nuevas inversiones de ToIP, así como tambien la metodología expuesta sobre la evaluación de la QoE en el Servicio de ToIP en la red NGN de ETECSA sobre la red de agregación Red Metro Ethernet.

No se contaba anteriormente con una herramienta que pudiera hacer simulaciones de QoE a partir de una amplia variedad de variables, lo cual indudablemente permitiría definir la calidad del servicio de ToIP que pudiera ser ofertado a partir de la ventana de retardos y la cantidad máxima de paquetes perdidos, ni se tiene conocimiento de la existencia en el mercado de software que permitan evaluar la QoE en el servicio de VoIP en las redes NGN, lo cual indudablemente impide con certeza el poder dar un valor comparativo de las funcionalidades implementadas, pero que indudablemente por su impacto en la gestión de este tipo de redes pudiera oscilar en el entorno de los 300,000 USD a partir de funcionalidades similares incorporadas en algunos sistemas de gestión de este tipo de redes con capacidad de evaluación de la QoE en el servicio de ToIP. Las licencias de uso de esta herramientas, según investigaciones realizadas en Internet están en el orden de los $ 300,000 USD. Por otro lado el poder disponer del código fuente y el dominio de su algoritmo facilitan la incorporación de nuevas funcionalidades de forma muy personalizada, lo cual tiene indudablemente un importante rol en la personalización requerida por los operadores.


• Conclusiones y Recomendaciones.

El empleo de la herramienta QoE-ToIP por los planeadores de redes permitirá un rápido dimensionamiento del servicio de ToIP en las nuevas redes NGN, a partir de la información de tiempo medio de ocupación de la llamada, obtenida en la facturación a nivel de Central o de Gabinete Integral.

El empleo conjunto de los softwares JPERF modificado y el Evaluador de la QoE son de hecho una importante sonda evaluadora del comportamiento de una Red IP sobre la cual se despliegue el servicio de ToIP con los codec G.711, G.729, G.723 y G.722.

Se recomienda el empleo de estos software como sonda evaluadora de la QoE para la evaluación del servicio de ToIP en la Red NGN de ETECSA, con particularidad sobre la Red Metro Ethernet de la Habana, la cual será el pilar del futuro desarrollo de este servicio en la capital de La Habana , la cual pudiera ser una importante alternativa a la compra de costosos elementos de red como los Shadow router destinados únicamente esta función.

qoe- toip

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