基于泛函網(wǎng)絡(luò)的VoIP業(yè)務(wù)流建模及語音質(zhì)量評(píng)價(jià)研究
本文選題:Vo + IP; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:近年來,IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大、網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)目逐年遞增、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)種類日趨多樣化,這些發(fā)展促進(jìn)了數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和語音通信網(wǎng)絡(luò)的逐漸融合,產(chǎn)生了新的業(yè)務(wù)——Vo IP。語音通信要求實(shí)時(shí)性、可靠性,因此對(duì)Vo IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和管理提出更高的要求,與此同時(shí),掌握Vo IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行規(guī)律,對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備的開發(fā)研究也有重要意義,同樣也促使了Vo IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量和語音質(zhì)量的研究。本文圍繞Vo IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流建模及語音質(zhì)量評(píng)價(jià)兩方面展開研究。VoIP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量特性研究是網(wǎng)絡(luò)測(cè)量、網(wǎng)絡(luò)行為學(xué)、網(wǎng)絡(luò)性能分析等研究方向的關(guān)鍵部分。VoIP網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量特性具有與傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量模型極為不同的性質(zhì),所以我們力圖構(gòu)造有效的VoIP網(wǎng)絡(luò)測(cè)量基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),獲得VoIP網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo),掌握VoIP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)性能,理解其運(yùn)行規(guī)律,建立其行為模型。對(duì)于VoIP網(wǎng)絡(luò)的語音質(zhì)量評(píng)價(jià)方面,因?yàn)橛绊慥oIP語音質(zhì)量的因素很多,首先我們分類分析了不同因素對(duì)語音質(zhì)量的影響,然后重點(diǎn)分析各種因素與語音質(zhì)量之間的關(guān)系,最后給出新的高效地模型評(píng)價(jià)Vo IP語音質(zhì)量。本文的主要研究工作和成果如下:(1)基于真實(shí)的網(wǎng)絡(luò),對(duì)Vo IP網(wǎng)絡(luò)端到端的時(shí)延特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):網(wǎng)絡(luò)中總排隊(duì)時(shí)延的大小反映了網(wǎng)絡(luò)“忙閑”的變化,排隊(duì)時(shí)延具有自相似性、非平穩(wěn)性和非線性的特點(diǎn)。根據(jù)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中排隊(duì)時(shí)延的特征,構(gòu)造合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),選取合適的泛函網(wǎng)絡(luò)基函數(shù)。為了能夠確切地表征時(shí)延的非線性特點(diǎn),我們用泛函網(wǎng)絡(luò)來辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并且為了充分反映時(shí)延的非平穩(wěn)性,我們運(yùn)用自適應(yīng)算法來修正泛函網(wǎng)絡(luò)中各神經(jīng)元函數(shù)的參數(shù)。最后,用所搭建的實(shí)驗(yàn)環(huán)境檢驗(yàn)所建立的模型和算法的有效性,在不同時(shí)間段進(jìn)行驗(yàn)證分析的結(jié)果表明:泛函網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)算法能夠準(zhǔn)確表征Vo IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流的大小。(2)雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型已經(jīng)被應(yīng)用到測(cè)評(píng)網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量的領(lǐng)域,但是早期的方法依賴于代價(jià)高的主觀測(cè)試結(jié)果,并且主觀測(cè)試很難考慮復(fù)雜的輸入條件,例如Internet中的變化因素。L.Sun提出一種新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,該模型是一種客觀評(píng)價(jià)方法,但是當(dāng)時(shí)還沒有P.862標(biāo)準(zhǔn),而且他使用的不是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在本文中,提出的基于泛函網(wǎng)絡(luò)的語音質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,使用最新的PESQ算法測(cè)得的值作為實(shí)測(cè)值,來訓(xùn)練所建立的泛函網(wǎng)絡(luò)模型,并且使用真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本模型僅使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)延抖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差MSED和網(wǎng)絡(luò)丟包率networkE作為輸入,輸出只有一個(gè)MOS值。用F檢驗(yàn)得出由所建模型求得的方程是顯著的,并且最后驗(yàn)證了所建模型是準(zhǔn)確和有效的。
[Abstract]:In recent years, the scale of IP network has been expanding, the number of network users has been increasing year by year, and the types of network services are becoming more and more diversified. These developments have promoted the gradual integration of data transmission network and voice communication network, resulting in a new service, Vo IP. Voice communication requires real time and reliability. Therefore, higher requirements are put forward for the operation, maintenance and management of Vo IP network. At the same time, mastering the running rules of Vo IP network is of great significance to the development and research of network protocols and devices. It also promotes the research of Vo IP network traffic and voice quality. This paper focuses on two aspects of VoIP network traffic modeling and voice quality evaluation. VoIP network traffic characteristics research is network measurement, network behavior, The traffic characteristics of VoIP network are very different from the traditional IP network traffic model, so we try to construct an effective VoIP network measurement infrastructure. The performance index of VoIP network is obtained, the service performance of VoIP network is grasped, the running rule of VoIP network is understood, and the behavior model of VoIP network is established. For VoIP network voice quality evaluation, because there are many factors affecting VoIP voice quality, we first classify and analyze the different factors on the voice quality, and then focus on the analysis of the relationship between various factors and speech quality. Finally, a new efficient model for evaluating VoIP speech quality is presented. The main work and achievements of this paper are as follows: (1) based on the real network, the end-to-end delay characteristics of Vo IP network are analyzed. It is found that the total queuing delay in the network reflects the change of "busy and idle" network. Queuing delay is self-similar, non-stationary and nonlinear. According to the characteristics of queueing delay in real networks, a reasonable network structure is constructed, and the appropriate functional network basis functions are selected. In order to accurately characterize the nonlinearity of delay, we use functional network to identify the network system, and to fully reflect the nonstationarity of delay, we use adaptive algorithm to modify the parameters of neuron function in functional network. Finally, the validity of the established model and algorithm is verified by the built experimental environment. The results of verification analysis at different time periods show that functional networks and adaptive algorithms can accurately represent the size of Vo IP network traffic. (2) although the neural network model has been applied to the field of network voice quality evaluation, But the early methods depend on the costly subjective test results, and the subjective test is difficult to consider complex input conditions. For example, a new neural network model proposed by L. Sun in the Internet is an objective evaluation method. But there was no P.862 standard, and he wasn't using a real experimental platform. In this paper, the model of speech quality evaluation based on functional network is proposed. The new PESQ algorithm is used as the measured value to train the established functional network model, and the real network is used as the experimental platform. The model only uses MSED and networkE as input and only one MOS output. The equation obtained by F test is significant, and the model is proved to be accurate and effective.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN916.5
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