Seção: Tutoriais VoIP
|
|
||||||||||||||||||
Tradicionalmente, em redes de comutação por circuito, medições passivas de atraso são estimadas a partir da observação do eco refletido na extremidade final do circuito.
Isso não é possível em redes com VoIP, porém, ao invés disso são utilizados pacotes RTCP para estimar o atraso de “roundtrip” entre os mecanismos de VoIP.
A figura a seguir ilustra como a estimativa do
atraso de “roundtrip” se relaciona com uma conexão
de VoIP.
Onde:
Estimativa de Ds e Dr
Atrasos em acesso não são conhecidos quando monitoramos uma rede de VoIP. A rede poderia conectar diretamente um usuário, ou mesmo uma rede móvel.
O uso do E-model como ferramenta de medição para monitoração da qualidade de uma rede de VoIP deveria ser independente das redes conectadas.
A métrica é projetada para indicar o quão boa é o desempenho da rede de VoIP. Assim, é sugerido que o Ds e Dr sejam configuráveis pelo usuário, e/ou tenha como default o valor zero.
Estimativa de De
Os atrasos de codificação e empacotamento dependem de uma série de de fatores. São eles: comprimento do quadro codificado (coded frame), “codec lookahead”, o número de frames no pacote, e a eficiência do codificador. Eficiência é o tempo levado para codificar uma “palavra”, para a qual existe um “upper bound” e um “lower bound”.
Para um codificador simples como o G.711, o atraso de codificação (coding delay) não é significante, porém, para esquemas de codificação mais complexos, o atraso máximo de codificação para o sistema ser capaz de operar em tempo real é o tamanho do frame, assumindo que a codificação começa assim que o primeiro quadro é recebido.
A tabela abaixo apresenta uma lista de melhor e pior caso de atrasos de codificação para três dos mais populares codecs de VoIP.
Em situações mais práticas é preferível que o atraso de codificação seja o mais próximo do melhor caso, assim, escolhendo esse valor, somado a mais 20% do tamanho do frame, temos uma estimativa bem razoável para o atraso de codificação.
O atraso entre o pacote sendo preparado para transmissão, e o mesmo “aparecendo” na linha é considerado insignificante, ficando assim, fora dos nossos cálculos.
Uma possível equação para
Dj é: Dj = min (codec_frame_size + 0.9 * RTP_jitter , 300)
Essa fórmula é puramente especulativa e algumas alternativas podem ser consideradas. No entanto, ela leva em conta o princípio básico de que um jitter-buffer dinâmico aumenta em tamanho quando “enxerga” um aumento no jitter da rede.
Ela também impõe um limite ao tamanho do jitter-buffer, nesse caso de 300ms, o qual também pode ser um parâmetro configurável por usuário. O “RTP_jitter” deve ser medido de acordo com a RFC 1889.
A seguir estão as aproximações para os atrasos especificados para o cálculo do E-Model, mantendo, porém, uma solução razoável:
T = Drtcp + Dj + De + Dr
Cálculo do Fator R Padrão
A fórmula do fator R padrão é:
R = Ro – Is – Id – Ie + A
Não vamos considerar o “advantage factor” (A), logo, o valor escolhido para ele é zero. A equação agora fica:
R = Ro – Is – Id – Ie
A partir da Recomendação [G.107 2003, Pág. 4] temos:
Ro = 15 – 1.5 * (SLR + No)
Onde SLR é a taxa de ruído de envio, e No é a adição de potência devido às diferentes fontes de ruído. O valor default da SLR é +8 dB [G.107 2003, Pág. 8], enquanto o valor de No pode ser calculado utilizando as expressões definidas na Recomendação [G.107 2003, Pág. 4], e os demais valores default necessários também são definidos na Recomendação [G.107 2003, Pág. 8]. O resultado é: Ro = 94.77.
Is = Iolr + Ist + Iq
Onde Iolr representa o decréscimo de qualidade causado pelos valores muito pequenos de OLR (soma das taxas de ruídos de envio e recebimento), Ist é a perturbação causada pelo “sidetone” não-ótimo, e Iq é a perturbação devido a distorção na quantização. Os valores podem ser calculados utilizando as expressões apresentadas na Recomendação [G.107 2003, Págs. 4 e 5], e os demais valores default necessários na mesma [G.107 2003, Pág. 8]. O resultado é: Is = 1.43.
Id = Idte + Idle + Idd
Onde Idte é uma estimativa para a perturbação causada pelo eco resultante do transmissor, Idle o eco resultante do receptor, e Idd a perturbação causada pelos longos atrasos absolutos, os quais ocorrem mesmo com um perfeito cancelamento de eco.
Os valores podem ser calculados utilizando as expressões apresentadas na Recomendação [G.107 2003, Págs. 5 e 6], e os demais valores default necessários na mesma [G.107 2003, Pág. 8]. O resultado é: Id = 0.14.
Ie = 0
Onde Ie representa o fator de perturbação causada pelo equipamento, e seu valor default, encontra-se na Recomendação [G.107 2003, Pág. 8].
Com os valores default para todos os parâmetros, a fórmula fica:
R = 94.77 – 1.43 – 0.14 – 0
Este valor é considerado de altíssima qualidade, pois como podemos observar, se aproxima muito do valor ideal utópico de 100.
Vale comentar que, na revisão do ano 2000 da recomendação G.107, o valor de R, levando em conta os valores default, era apenas um pouco diferente do atual (2003) igual a 94.2. No entanto, na prática, essa diferença pode ser considerada insignificante.
|