Úvod do hodnocení kvality telefonního přenosu

Autor: J. Vodrážka <vodrazka(at)fel.cvut.cz>, České vysoké učení technické v Praze, FEL, Téma: E-model a R-faktor, Vydáno dne: 15. 10. 2004

Příspěvek je úvodní statí pro problematiku hodnocení kvality telefonního přenosu. V této sekci je pak dále uveden ukázkový program pro výpočet R-faktoru a další příspěvky vysvětlující jednotlivé parametry použité při výpočtu R-faktoru.

Hodnocení kvality telefonního přenosu

V klasických digitálních telefonních a ISDN sítích s přepojováním okruhů (PSTN - Public Switched Telephony Network, ISDN - Integrated Services Digital Network) se přenos telefonního signálu realizuje kanály s přenosovou rychlostí 64 kbit/s pomocí pulzně kódové modulace (PCM) s kompresí podle tzv. A-zákona (doporučení ITU-T G.711). Hodnocení telefonních PCM systémů je založeno na měření telefonních kanálů pomocí harmonického signálu, kdy se vyhodnocují parametry jako útlumové zkreslení, zkreslení skupinového zpoždění, šum tichého kanálu, amplitudové zkreslení a kvantizační zkreslení (doporučení ITU-T G.712). Kodeky využívající parametrické metody kódování (např. v mobilní síti GSM) vyžadují odlišné metody kvalitativního posuzování (VTQOS - Voice Transmission Quality of Service) stejně tak jako sítě, využívající odlišný způsob přepojování (VoP - Voice over IP, NGN – Next Generation Network). Pro subjektivní hodnocení byla zavedena bodová stupnice MOS (Mean Opinion Score) 1 až 5, která se používá i pro objektivní měřicí metody (PSQM - Perceptual Speach Quality Measurement, PAMS - Perceptual Analysis Measurement System, doporučení ITU-T P.861, P.862).

E-model a faktor R

K posuzování kvality telefonní komunikace a pro potřeby plánování sítí byl vytvořen tzv. E-model (Ear). Výsledný faktor R (Rating), který nabývá hodnot od 0 do 100 (akceptovatelná hodnota 50 až 100), zohledňuje vliv šumu, hlasitosti, kvantizačního zkreslení, způsobu kódování, ozvěny, zpoždění. Stanovuje se pro celý přenosový řetězec mezi akustickými rozhraními telefonní sítě, tzn. že zohledňuje nejen vlastní telefonní kanál, ale i koncové zařízení.

Plán přenosových parametrů

E-model se zavádí i v souvislosti s novým plánem přenosových parametrů v ČR. Dříve byl pro sítě vypracován útlumový plán tak, aby účastníci mezi různými body sítě neměli podstatně rozdílné podmínky pro telefonní spojení. Podstatný parametr pro analogové sítě byl vztažný útlum RE (Reference Equivalent). Bylo předepsáno rozložení útlumu v analogové síti mezi mezinárodní úseky, tranzitní, místní a přípojná vedení. Pro přesnější popis byl zaveden korigovaný vztažný útlum CRE (Corrected RE). Význam vztažného útlumu klesal s digitalizací sítě a je zcela bezpředmětný v plně digitální síti ISDN, kde i na účastnických přípojkách probíhá digitální přenos a na úrovňové poměry mají vliv pouze koncová zařízení (analogové elektrické i akustické části telefonních přístrojů). Pro ně je zaveden parametr míra hlasitosti LR (Loudness Rating).

Příspěvek i program k výpočtu parametrů vznikl v rámci projektu „Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě“ v programu „Informační společnost“ Tématického programu II (TP2) Národního programu výzkumu.



Odkazy :

[1] Doporučení ITU-T G.107 (03-2003). The E-Model, a computational model for use in transmission planning.
[2] Doporučení ITU-T G.108 (09-1999). Application of the E-model: A planning guide.
[3] Doporučení ITU-T G.108.1 (05-2000). Guidance for assessing conversational speech transmission quality effects not covered by the E-model.
[4] Doporučení ITU-T G.108.2 (01-2003). Transmission planning aspects of echo cancellers.
[5] Doporučení ITU-T G.109 (09-1999). Definition of categories of speech transmission duality.
[6] Doporučení ITU-T G.113 (02-2001). Transmission impairments due to speech processing.