Ermittlung der Sprachqualität in Next Generation Networks

Textprobe:

Kapitel 3, Konzept:

Die Sprache kann sowohl anhand subjektiver, als auch objektiver Kriterien gemessen werden. Zu beachten ist hierbei, dass die Messungen im NGN bzw. Backbone durchgeführt werden sollen. Hierfür wurden die folgenden Modelle vorgestellt: MOS, E-Modell und PESQ.
Die Vorteile für die Anwendung solcher Modelle liegen auf der Hand: Die Modelle sind standardisiert und werden überall auf der Welt anerkannt. Darüber hinaus kann ein Netzwerk, das auf Basis solch eines Modells bewertet wurde ebenfalls mit anderen Netzwerken verglichen werden. Doch ob das jeweilige Unternehmen solch eine Strategie verfolgt ist individuell je nach Unternehmen und dessen Philosophie zu bewerten. Daher gibt es ebenfalls die Möglichkeit, sich nur auf die Störfaktoren zu konzentrieren und diese zu messen bzw. eine Auswertung darüber zu initiieren.
3.1, Auswahl des Messverfahren:

Es sollen Messungen im NGN durchgeführt werden, dabei soll die Dienstgüte unterschiedlicher Strecken für die Sprachübertragung ermittelt werden. Hierfür sind Messungen objektiv durchzuführen, denn nur so kann eine qualitative Aussage, ohne subjektive Beeinflussung, über die Sprachqualität gemacht werden.
Da beim MOS-Verfahren ein subjektives Messverfahren verwendet wird, und somit auch keine objektive Messung gestattet, ist dieses Verfahren für Auswertungen im NGN ungeeignet.
Messsysteme bzw. Messlösungen funktionieren sowohl in aktiver Form als auch passiver Form. Bei den aktiven Messverfahren werden Datenströme explizit für die Messung generiert, wo hingegen bei den passiven Messungen die bereits existierenden Datenströme zur Auswertung herangezogen werden.
Aktive Tests bieten vollständige Kontrolle über alle Aspekte der Tests, weil hierdurch nicht nur die Planung des Tests, der Codecs, der Länge und Anzahl der Messungen, sondern auch die Pfadspezifikationen vorgenommen werden kann. Doch der wesentliche Vorteil besteht darin, dass Informationen unabhängig von Endkunden kontinuierlich gesammelt werden und Alarme generiert oder andere Performanceeinbüße vorzeitig entdeckt werden können.
Monitoring Systeme arbeiten in der Regel immer nach passiven Messmethoden, denn hierbei werden Informationen aus dem bestehenden Datenstrom gesammelt und ausgewertet. Somit sind passive Tests stets auf den Traffic des Kunden, mit unterschiedlichen Auslastungen zu unterschiedlichen Tageszeiten, angewiesen.
PESQ wird im Regelfall durch die aktive Messmethode berechnet, denn hierbei werden spezielle Referenzsignale verwendet.
3.2, Evaluierung der Mess-Lösungen:

Es gibt eine Vielzahl von Messsystemen, die alle letztendlich im Kern auf die bereits genannten Modelle (E-Modell, PESQ und MOS) basieren. Lediglich die bekannten und weitverbreiteten Messlösungen werden vorgestellt.
3.2.1, VQmon:

VQmon (VoIP Performance Monitoring) ist eine von der Firma Telchemy entwickelte Software, um mehrere parallele Sprachkanäle zu analysieren und die Sprachqualität als R-Faktor und MOS auszuwerten. Die Applikation ist modular aufgebaut und bietet jede Menge Spielraum für unterschiedliche Analysen und Auswertungen. Hierbei kann VQmon auch für jedes Sprachpaket durch ein Jitter-Puffer-Emulator prognostizieren, welche Pakete verworfen und welche Pakete verloren gehen würden und erzeugt das Ergebnis der Qualitätsprüfung in einer Diagnosedatei.
VQmon kann dabei für Ende-zu-Ende Messungen, als auch dazwischen geschaltete Messapplikation genutzt werden. Die Software kann nicht nur für einseitige Verständigung (Listening Quality) für MOS (MOS-LQ) und R-Faktor (R-LQ) sondern auch für beidseitige Verständigung (Conversational Quality) für die MOS (MOS-CQ) und R-Faktor (R-CQ) Auswertungen vornehmen.
3.2.2, Zumara:

Die von Packet Data Systems Ltd. angebotene Software Zumara bietet auf Basis von PESQ und MOS ein Instrument, um SIP oder H.323 Protokolle auf VoIP-Basis analysieren und simulieren zu können.
Die Software kann auf einen handelsüblichen Computer installiert werden und direkt über die Netzwerkschnittstelle Gespräche über SIP simulieren, den Verkehr analysieren oder generieren und diesen anschließend auswerten. Es bietet daher sowohl aktive als auch passive Messmöglichkeiten.
Es werden mehrere PESQ Messungen während eines Gesprächs durchgeführt, um die Sprachqualität über eine längere Zeitdauer messen zu können. Dies ist Notwendig, da die Anforderungen im Netz stark schwanken und es sporadisch zu Beeinträchtigungen führen kann. Hierbei werden neben PESQ auch der MOS-Wert, das Rauschsignal und ein expliziter Wert für die Sprache ausgewertet.
3.2.3, Opera:

Von Opticom entwickelte Software Opera ('Objective Perceptual Analyzer') bietet neben PESQ auch die Möglichkeit den R-Faktor beim E-Modell auszuwerten. Durch Opera kann neben PESQ auch das Echo gemessen werden.
Opera bietet, anders als die bereits vorgestellten Lösungen, keine Möglichkeit Calls über SIP zu führen, sondern generiert Anrufe nur über das H.323 Protokoll, um sie dann auszuwerten.
Hierbei kommt OptiCall für die Datenbeschaffung und Opera für die Auswertung zum Einsatz.
3.2.4, Trafficlyser TraceSim VoIP:

Nextragen bietet eine Vielzahl von Software für die Messung der Gesprächsqualität an, die sowohl aktive als auch passive Messsysteme beinhalten.
Trafficlyser TraceSim VoIP bietet die Möglichkeit bis zu 50 parallele VoIP-Verbindungen aufzubauen und aktiv Tests durchzuführen, um die Sprachqualität zu messen.
Es werden somit vom Trafficlyser TraceSim VoIP Gespräche aufgebaut und auf der Gegenstelle durch TraceSim VoIP Client ausgewertet. Der Client lässt sich, wie auch der Server Trafficlyser TraceSim VoIP, auf einem herkömmlichen Computer installieren (auf einem Windows als auch Linux-Betriebssystem). Anders als der Server steht der Client jedoch kostenfrei zur Verfügung.
Die Auswertung erfolgt nach dem PESQ Verfahren - optional auch das E-Modell - und verwendet sowohl das SIP- als auch das H.323-Protokoll.
Es besteht die Möglichkeit die Tests automatisiert anhand eines Job-Planers durchzuführen, um somit zu unterschiedlichen Tageszeiten Testszenarien durchlaufen zu lassen.