Frame header based speech quality analysis method in a circuit-switched Media Gateway

Abstract

Kolmannen sukupolven UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) matkapuhelinverkoissa puhetta kuljetetaan pakatussa muodossa kehyksiin pilkottuina. Ihannetilanteessa puhelun puheenlaatua rajoittaa vain käytetty puheenpakkausmenetelmä. Käytännössä puhekehyksiä saattaa kuitenkin vaurioitua puhelimen ja verkon välisellä radiotiellä. Lisäksi huonosti mitoitetuilla verkkokomponenttien välisillä paketti- tai solukytkentäisillä siirtolinkeillä kehyksiä saattaa kadota verkon ruuhkatilanteissa.

Vaurioituneet tai kadonneet puhekehykset huonontavat puhelun osapuolten kokemaa puheenlaatua. Operaattorit ovat perinteisesti voineet analysoida verkkojensa puheenlaatua vain testisoittojen ja asiakaspalautteen avulla. Tällainen analysointi on kuitenkin hidasta ja epäkäytännöllistä, joten joustavampia ja nopeampia menetelmiä tarvitaan. Eräs tällainen menetelmä on analysoida äänenlaatua puhekehyksien otsaketietoja hyväksikäyttäen.

Tässä diplomityössä tutkitaan, kuinka puheenlaatua pystyisi analysoimaan puhekehyksien otsaketietojen perusteella piirikytkentäisestä Media Gateway (CS-MGW) -verkkoelementistä käsin. Työssä perehdytään siihen, minkälaista tietoa yksittäisen puhelun kehyksistä pystyttäisiin keräämään ja kuinka tämän kerätyn tiedon pohjalta voitaisiin päätellä puhelun puheenlaatu.

Tutkimuksen tuloksena työssä rakennetaan puheenlaadun analysointimenetelmän toteutus kahdelle yleisimmälle UMTS-verkon puhelutapaukselle. Toteutusten toimintaa testattaessa huomataan kehysotsakkeisiin perustuvan puheenlaadun analysointimenetelmän olevan kohtuullisen tarkka. Menetelmän toteutukset ovat silti yksinkertaiset, joten niitä pystyisi käyttämään puhelujen laadun analysointiin verkkoelementin kapasiteetin siitä juurikaan kärsimättä.