Komentář k výpočtu R-faktoru pro spolupracující sítě

Návod komentuje způsob zadávání parametrů a způsob výpočtu v návaznosti na publikovaný program a již dříve zveřejněné informace - viz související články níže uvedené.

Copyright © 2007 České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra telekomunikační techniky.
All rights reserved. Všechna práva vyhrazena.

Výsledky výpočtů a simulací mohou být citovány s uvedením odkazu na zdroj obsahující autora, název programu a úplný hypertextový odkaz na program. Použití programu je možné pouze pro informativní, výukové, nekomerční nebo osobní účely. Použití za jiným účelem je trestné podle autorského, občanského nebo trestního práva. Autoři nenesou zodpovědnost za přímé či nepřímé finanční ani majetkové újmy, sníženou použitelnost majetku, poškození smluvních vztahů, protiprávní jednání, poškození zdraví ani za jakékoliv jiné újmy v souvislosti s používáním zveřejněných výsledků.

Program vznikl v rámci projektu NPV 1ET300750402 - Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě.

E-model

K posuzování kvality telefonní komunikace a pro potřeby plánování sítí byl vytvořen tzv. E-model (Ear), který využívá i nový plán přenosových parametrů pro veřejnou telefonní službu v ČR zavedený v roce 2005. 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. Výpočet je založen na akumulaci faktorů zhoršení v síti, jak ukazuje Způsob výpočtu R-faktoru.

Spolupráce více sítí

Program pro výpočet R-faktoru při spolupráci sítí umožňuje zadat nezávisle parametry pro sítě A a B, v nichž se zakončuje hovorová komunikaci u účastníka. Vedle toho umožní zadat zpoždění a typ kodeku v mezilehlé síti C, přes kterou je hovor směrován. V případě, že není síť C využita, bude zde nastaven kodek podle ITU-T G.711 (PCM modulace s kompresí podle A-zákona) a zpoždění 0 ms. Uvedený modelový případ přímo vyplývá z plánu přenosových parametrů pro veřejné telefonní sítě v ČR a je pro kalkulaci různých konfigurací tohoto modelu přímo určen.

Program pro spolupracující sítě počítá R podle podle stejných algoritmů jako dříve zveřejněný program, ale zavádí navíc možnost zadat délku účastnické přípojky v km, pokud je účastník připojen analogově. V tomto případě zadané parametry SLR a RLR odpovídají přímému připojení telefonního přístroje k 2-dr. rozhraní ústředny a jsou programem přepočítány vzhledem k délce vedení.

Jako typ terminálu lze zadat speciálně bezšňůrový telefon DECT připojený pomocí analogové telefonní přípojky, kdy se automaticky připočte faktor zhoršení pro kodek ADPCM i faktor A. V případě jiného pohyblivého terminálu (DECT připojený digitálně, bezšňůrový IP telefon), jakož i pro mobilní terminál se musí příslušný typ kodeku zadat zvlášť v příslušné síti (např. GSM Full-rate). Zároveň je nutno přizpůsobit hodnotu zpoždění, které musí zahrnovat i zpoždění kodeků.

Více nízkorychlostních kodeků v síti (tandemové řazení kodeků) a výsledný faktor zhoršení kódováním je stále předmětem výzkumu. Program započítává faktor zhoršení příslušného kodeku pouze jednou v případě, že je použit stejný kodek v navazujících sítích (A-C, C-B), a také jsou-li kodeky stejného typu digitálně propojeny pomocí G.711. V ostatních případech při kombinaci různých kodeků se výsledný faktor zhoršení počítá jako součet dílčích faktorů zhoršení kodeků.

Vyhodnocení výsledků

Hodnocení kvality přenosu je obecně různé z pohledu účasníka A a B jakožto přijímací strany. Největší rozdíly může způsobit různá míra hlasitosti ozvěn a faktor očekávání A, který se započítává jen na straně příslušného pohyblivého či mobilního terminálu. Pro ověřování kvality se doporučuje ověřit různé kombinace sítí, kodeků a terminálů, vč. analogově připojených telefonů DECT a mobilních terminálů.

Pro každý ze sledovaných parametrů jsou síťovým plánem stanoveny doporučené hodnoty nebo doporučený rozsah hodnot a mezní hodnoty (maximální, pro některé přenosové parametry minimální hodnoty) mezi akustickými rozhraními koncových uživatelů. Překročení mezních hodnot není přípustné.

Celkový faktor zhoršení (I_tot) nesmí překročit hodnotu stanovenou síťovým plánem. Dílčí faktor zhoršení v jedné ze sítí může být překročen jen za předpokladu, že bude na základě dohody mezi provozovateli kompenzován nižší hodnotou faktoru zhoršení v druhé síti.

Doporučené a mezní hodnoty

Následující přehled uvádí sledované parametry a jejich doporučené a mezní hodnoty. Nejprve tab. 1 pro celkové hodnoty mezi akustickými rozhraními sítě, označené obecně ABC (přes všechny tři dílčí sítě). Klíčové je dodržení celkového činitele R vyššího než 50, čemuž odpovídá celkový faktor zhoršení (snížený o faktor očekávání A - u mobilních sítí se započítává hodnota 10, u bezšňůrových terminálů hodnota 5) roven 50.

Tab. 1 Doporučené a extrémní hodnoty mezi koncovými body sítě (akustickými rozhraními)

Významný je vliv zpoždění v sítích NGN (u klasických sítí se předpokládá nízká hodnota blízká nule ~0 ms, prakticky maximálně jednotky ms). U sítí s přepojováním paketů se podle doporučení ITU-T Y.1541 požaduje mezi koncovými body sítě a propojovacími body splnění parametrů kvality třídy 0, která je definována střední hodnotou zpoždění (IPTD) maximálně 100 ms a kolísáním zpoždění (IPDV) maximálně 50 ms. Vedle vlastního zpoždění při přenosu se v kombinaci s nevyvážením vidlic i akustickou vazbou mezi sluchátkem a mikrofonem projevují velice negativně ozvěny. Sítě, pro které nelze garantovat vzhledem ke zpoždění hovorového signálu dostatečně vysokou míru hlasitosti ozvěn na straně hovořícího TELR, musí být vybaveny potlačovači ozvěn.

Další tabulky uvádějí doporučené a mezní hodnoty pro dílčí části sítě A nebo B (tab. 2) a mezilehlou síť C (tab. 3). Klíčové je dodržení dílčího faktoru zhoršení.

Tab. 2 Doporučené a extrémní hodnoty pro koncové sítě (A nebo B)

Tab. 3 Doporučené a extrémní hodnoty pro mezilehlou síť C

Pozn. 1 – Celková hodnota mezi mikrofonem, nebo přijímačem, a bodem s 0 dBr.
Pozn. 2 – rozdíl mezi SLR a RLR musí být menší než 3,5 dB
Pozn. 3 – dáno graficky v závislosti na zpoždění; pro větší doby zpoždění nutno použít obvody pro potlačení ozvěn, přičemž se předpokládá hodnota 65 dB
Pozn. 4 – vyšší hodnota faktoru zhoršení v jedné síti (např. C) může být kompenzována nižší hodnotou v navazujících sítích (např. A nebo B)

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.