KR100499673B1 - Web-based Simulation Method of End-to-End VoIP Quality in Broadband Internet Service - Google Patents

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KR100499673B1 KR10-2003-0016424A KR20030016424A KR100499673B1 KR 100499673 B1 KR100499673 B1 KR 100499673B1 KR 20030016424 A KR20030016424 A KR 20030016424A KR 100499673 B1 KR100499673 B1 KR 100499673B1
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Abstract

본 발명은 초고속 인터넷에서의 VoIP 서비스의 효율적 품질관리 및 품질예측을 위한 웹기반의 모의 VoIP 전송품질측정방법에 관한 것으로, 특히 측정대상이 되는 코덱 및 패킷 전송 회수 선택기능은 물론이고, 측정서버와 함께 백본측에 접속된 테스트 서버뿐만 아니라, 다양한 가입자망 환경에 수용되어 동시 로그인한 전체 가입자 리스트를 공유하여 측정대상으로 선택가능하게 함으로써, 전체 ISP망 내에서의 다양한 측정환경별, 망구성환경별 모의 VoIP 전송품질측정이 가능한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a web-based simulated VoIP transmission quality measurement method for efficient quality management and quality prediction of VoIP services over high-speed Internet. In particular, the codec and packet transmission frequency selection function to be measured, as well as the measurement server and In addition to the test server connected to the backbone side, it is possible to select the measurement targets by sharing the entire list of subscribers that are accommodated in various subscriber network environments and logged in simultaneously, and by various measurement environments and network configuration environments within the entire ISP network. The present invention relates to a method for measuring simulated VoIP transmission quality.

본 발명에 따르면, 초고속 인터넷 서비스의 End-to-End 가입자망에서의 모의 VoIP 품질측정을 수행하는 효율적 품질관리 시스템을 구축함으로써, 단방향 전송과 연결미확립성(connectionless) 특성이 강한 VoIP 트래픽의 전송품질을 웹기반의 모의 전송품질 측정을 통한 신속한 서비스 품질 진단을 가능하게 하여, 이를 통해 VoIP 서비스의 안정적 품질 관리 및 품질 향상 업무를 수행할 수 있으며, 품질관리에 요구되는 인력, 시간 및 비용을 절감하고 업무의 효율성을 증대시킬 수 있다.According to the present invention, by establishing an efficient quality control system for performing simulated VoIP quality measurement in the end-to-end subscriber network of high-speed Internet service, the transmission of VoIP traffic with strong unidirectional transmission and connectionless characteristics It enables rapid service quality diagnosis through web-based simulated transmission quality measurement, which enables stable quality management and quality improvement of VoIP service, and reduces manpower, time and cost required for quality management. And increase work efficiency.

Description

초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법{Web-based Simulation Method of End-to-End VoIP Quality in Broadband Internet Service}Web-based Simulation Method of End-to-End VoIP Quality in Broadband Internet Service

본 발명은 ISP의 초고속 인터넷 서비스망을 이용한 VoIP서비스의 효율적 품질관리 및 품질예측을 위하여, 초고속 인터넷 서비스 가입자의 Web상 접속을 통한 모의 VoIP 전송품질측정을 가능하게 함으로써, 모의 VoIP 트래픽 생성 및 송수신을 이용하여 VoIP 전송 품질을 측정하고 이를 통해 음성품질을 추정할 수 있는 방법에 관한 것이다. 특히, 측정대상이 되는 코덱 및 패킷 전송 회수 선택기능은 물론이고, 측정서버와 함께 백본측에 접속된 테스트 서버(도 1의 host 0)는 물론 다양한 가입자망 환경에 수용되어 동시 로그인한 전체 가입자 리스트를 공유하여 측정대상으로 선택가능하게 함으로써, 전체 ISP망 내에서의 다양한 측정환경별, 망구성환경별 모의 VoIP 전송품질측정이 가능한 방법에 관한 것이다.The present invention enables the simulation and the transmission and reception of simulated VoIP traffic by enabling the simulated VoIP transmission quality measurement through the web connection of the subscriber to the high-speed Internet service for efficient quality control and quality prediction of the VoIP service using the ISP's high-speed Internet service network. The present invention relates to a method for measuring VoIP transmission quality by using the service and estimating voice quality. In particular, the codec and the number of packet transmissions to be measured are selected, as well as the test server (host 0 of FIG. 1) connected to the backbone side together with the measurement server as well as the entire subscriber list accommodated in various subscriber network environments. By selecting the data to be shared as a measurement object, it is possible to simulate VoIP transmission quality by various measurement environments and network configurations in the whole ISP network.

종래의 VoIP 서비스 방식은 인터넷 서비스를 제공하기 위해 구축된 xDSL망 및 케이블망 등의 가정용 가입자망과 전용회선 등의 기업용 가입자망을 이용하여, 음성데이터를 인터넷 전송이 가능한 IP 데이터 패킷화하여 전송하는 방식이다. 이 때 패킷화된 음성데이터 트래픽은 기존의 일반 데이터 통신 트래픽과 섞여 함께 망대역폭 및 구간을 공유하면서 ISP 백본망을 경유하여, 원하는 목적지 호스트(host)까지 전송된다. 또한, 상대측 호스트에서 생성된 음성데이터 트래픽 역시 동일한 방법으로 전송된다. 그러나 실시간성 품질이 중시되는 음성신호의 특성상, 전송경로상 데이터 손실 방지를 위한 재전송이 가능한 연결확립(connection oriented) 특성을 갖는 TCP 프로토콜 대신에, 전송경로상의 별도의 데이터 손실 방지책이 없는 미연결성(connectionless) 특성의 UDP 프로토콜에 RTP 프로토콜을 실어서 음성데이터를 전송하고 있다. 하지만, IP 패킷화된 음성데이터도 기존의 인터넷 트래픽과 망자원을 공유하고 경쟁해야 하므로, 일반 데이터 트래픽 폭주시나 망품질 저하시에 데이터 손실, 과도한 전송 지연, 비순차적 및 불규칙적 패킷 도달 등의 문제점이 발생할 수 있으며, 특히 UDP를 사용하는데 따른 과도한 패킷 손실이 발생하기 쉽다는 취약점을 지닌다. 이는 VoIP 가입자들이 느끼는 주관적 음성 품질에 심각한 악영향을 끼칠 수 있게 된다. 따라서, 가능한 한 VoIP 트래픽으로 인한 망자원 소모를 지양하면서도, 주관적 음성품질에 주는 악영향을 적게 하기 위하여, VoIP 데이터는 다양한 음성압축코덱을 이용하여 압축을 하여 전송 비트율을 감소시키고, 수십 msec의 주기적 시간간격으로 UDP 패킷을 송신하는 방법을 사용하고 있다.The conventional VoIP service method uses IP subscribers such as xDSL networks and cable networks, which are built to provide Internet services, and enterprise subscriber networks such as dedicated lines, and transmits voice data into IP data packets capable of Internet transmission. That's the way. At this time, the packetized voice data traffic is mixed with the existing general data communication traffic and transmitted to the desired destination host via the ISP backbone network while sharing the network bandwidth and interval. In addition, voice data traffic generated by the other host is also transmitted in the same manner. However, due to the nature of the voice signal, which emphasizes the quality of real-time quality, instead of the TCP protocol which has a connection oriented characteristic that can be retransmitted to prevent data loss in the transmission path, there is no connection loss without additional data loss prevention in the transmission path. RTP protocol is loaded on UDP protocol of connectionless characteristic to transmit voice data. However, IP packetized voice data also has to share and compete with existing Internet traffic and network resources.Therefore, problems such as data loss, excessive transmission delay, out-of-order and irregular packet arrival, etc. are caused when general data traffic is congested or network quality is deteriorated. In particular, it is easy to cause excessive packet loss due to using UDP. This can seriously affect the subjective voice quality felt by VoIP subscribers. Therefore, VoIP data is compressed using various voice compression codecs to reduce the transmission bit rate, while avoiding the consumption of network resources due to VoIP traffic as much as possible, and reducing the transmission bit rate by a period of several tens of msec. The method is used to send UDP packets at intervals.

실제로 VoIP 서비스를 댁내에서 제공받기 위해서는, 수신용 전화번호 자원 부여, 호설정 프로토콜과 그 지원 장비, 음성데이터 압축 및 전송용 프로토콜과 그 지원 장비 등이 기존 데이터망환경에 함께 구비되어야 한다. In fact, in order to receive VoIP service in the home, receiving telephone number resource allocation, call setup protocol and its supporting equipment, voice data compression and transmission protocol and its supporting equipment should be provided together in the existing data network environment.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 실제 VoIP서비스의 경우, 통화자의 음성은 PCM(Pulse Code Modulation)으로 샘플링되어 데이터 비트열로 만들어지며, 이는 VoIP 음성압축 코덱을 이용하여 정해진 사이즈의 Data Payload로 만들어져 패킷 단위로 RTP, UDP, IP 캡슐화(encapsulation)되어 주기적인 전송시간간격으로 인터넷 데이터망에 전송된다. 따라서, 이처럼 정형화된 VoIP 패킷 프레임 형식을 감안하여 유사 VoIP 패킷을 생성하고 전송함으로써, 실제 VoIP 전화 서비스 상황을 고려한 모의 VoIP 품질측정이 가능하다.However, as shown in FIG. 1, in the case of an actual VoIP service, a voice of a caller is sampled by PCM (Pulse Code Modulation) to make a data bit string, which is a data payload of a predetermined size using a VoIP voice compression codec. RTP, UDP, and IP are encapsulated in packet units and transmitted to the Internet data network at regular transmission time intervals. Accordingly, by generating and transmitting pseudo VoIP packets in consideration of the standardized VoIP packet frame format, it is possible to measure a simulated VoIP quality in consideration of actual VoIP telephone service conditions.

특히, 측정 대상을 도 2에 도시된 바와 같이, xDSL, HFC, 전용회선, FTTH와 같은 다양한 가입자망 환경에서 웹(Web)을 이용하여 접속한 모든 호스트 중에 선택할 수 있도록 하면, 간단하게 다양한 환경의 수많은 가입자 호스트간의 단대단(end-to-end) VoIP 품질측정이 가능해진다. In particular, as shown in FIG. 2, if the measurement target can be selected among all hosts connected using the Web in various subscriber network environments such as xDSL, HFC, leased line, and FTTH, the user can easily End-to-end VoIP quality measurement between many subscriber hosts is possible.

나아가, 모의 VoIP 품질측정을 통해 얻어진 측정결과를 활용하여, ITU-T G.107 권고안에서 제시된 E-model 음성품질 추정방법에 따라, 모의측정 당시의 음성품질 추정치를 계산할 수 있으며, 이를 계산하여 측정수행자가 즉석에서 서비스 제공이 가능한 VoIP 품질 수준을 가늠해 볼 수 있게 된다.Furthermore, using the measurement results obtained through the simulation VoIP quality measurement, according to the E-model voice quality estimation method presented in the ITU-T G.107 Recommendation, the speech quality estimate at the time of the simulation measurement can be calculated and calculated Performers will be able to gauge the VoIP quality level at which they can provide services on the fly.

더 나아가, 모의 VoIP 품질측정 결과와 음성품질 추정치, 가입자 정보 등의 데이터베이스화를 통하여, 향후 품질관리 정책을 수립하고 효율적 품질관리업무와 정확한 VoIP 서비스 품질 예측이 가능할 것이다.Furthermore, through the database of simulated VoIP quality measurement results, voice quality estimates, and subscriber information, it will be possible to establish future quality management policies, and to predict efficient quality management and accurate VoIP service quality.

결국, 기존 초고속 인터넷 서비스에서 적용되는 다양한 가입자의 보다 효율적이고 정확한 VoIP 품질관리 및 품질 예측을 위해서는, 전체 HFC망의 각 구간별 다양한 품질영향요소들이, 가입자가 경험하는 End-to-End 체감 품질 측정과 동시에 파악되어, 이들 품질영향요소들이 실제로 가입자망 품질에 어떠한 영향을 미치는가를 분석하고 신속히 대처할 필요가 있다.As a result, for more efficient and accurate VoIP quality management and quality prediction of various subscribers applied in existing high-speed Internet service, various quality influence factors of each section of the entire HFC network measure end-to-end haptic quality experienced by subscribers. At the same time, it is necessary to analyze how these quality impact factors actually affect subscriber network quality and respond quickly.

현재로서는, 단순히 송수신 양측에 관련 서비스 장비를 갖추고, 실제 VoIP 호(Call)를 발생시키고 그 때의 품질을 측정하는 품질 계측기 장비는 개발되어 있으나, VoIP 서비스 제공 여부를 떠나서 다양한 가입자망 환경을 갖는 초고속 인터넷 서비스 가입자 단말에서 웹기반으로 간단하게 유사 VoIP 패킷을 생성하여 단대단 모의 VoIP 품질측정을 효과적으로 수행하는 동시에 음성품질을 추정할 수 있는 자동 시스템은 전무후무한 실정이다.At present, quality measuring equipments that simply have related service equipment on both sides of transmission and reception, generate actual VoIP call and measure the quality at that time have been developed, but have high speed with various subscriber network environment regardless of whether VoIP service is provided. There is no automatic system capable of estimating voice quality while simultaneously simulating VoIP quality measurement by simply generating similar VoIP packets on the web base at the subscriber terminal of Internet service.

본 발명의 목적은 ISP의 초고속 인터넷 서비스망을 이용한 VoIP 서비스의 효율적 품질관리 및 품질예측을 위하여, 인터넷 서비스 가입자의 Web상 접속을 통한 모의 VoIP 품질측정을 가능하게 하고, 유사 VoIP 트래픽 생성 및 송수신을 이용하여 VoIP 품질을 측정함으로써 음성품질을 추정할 수 있는 방법을 소프트웨어 어플리케이션을 구현하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to enable the simulation of VoIP quality measurement through internet connection of Internet service subscribers and to generate and transmit similar VoIP traffic for efficient quality management and quality prediction of VoIP service using ISP's high speed internet service network. A method for estimating voice quality by measuring VoIP quality is to implement a software application.

본 발명에 따르면, VoIP 모의측정사이트에 접속한 후 인증을 거쳐, ISP측 품질측정주관서버에 등록한 후, 측정을 대기하는 제1단계; 측정대상 VoIP Codec을 선택하여, 해당 Codec 특성에 의존하는 정보들을 결정한 후, 서버측에 해당 정보를 알려주는 제2단계; 측정 수행자측 호스트인 마스터 호스트에서 본 VoIP 모의측정을 함께 수행하기 위하여 모의VoIP측정을 동시에 상호 수행할 측정대상 호스트인 슬레이브 호스트를 선택하는 제3단계; ICMP(Internet Control Message Protocol) 패킷을 이용하여, TraceRoute 및 Ping test를 수행함으로써, 패킷 전송 경로를 파악하고 왕복전송지연(RTT)을 측정하는 제4단계; 상기 Codec 특성에 의존하는 정보를 이용하여, 모의VoIP패킷트래픽을 생성하는 제5단계; 상기 생성된 모의VoIP패킷트래픽을 마스터측에서 슬레이브측으로 단방향 전송 후, 반대로 슬레이브측에서 마스터측으로 단방향 전송을 수행하는 제6단계; 및 패킷 손실률, Inter-Packet Jitter 또는 Inter-Arrival Jitter를 계산하여, 모의VoIP패킷전송품질을 측정하는 제7단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법을 제공한다.According to the present invention, a first step of accessing the VoIP simulation site after authentication, registering with the quality control server of the ISP side, waiting for the measurement; Selecting a measurement target VoIP Codec, determining information depending on the characteristic of the Codec, and then informing the server side of the information; Selecting a slave host, which is a measurement target host, to simultaneously perform a simulated VoIP measurement in order to simultaneously perform the VoIP simulation in the master host, which is the host performing the measurement; A fourth step of identifying a packet transmission path and measuring a round trip delay (RTT) by performing a TraceRoute and a ping test using an Internet Control Message Protocol (ICMP) packet; Generating a simulated VoIP packet traffic using information dependent on the Codec characteristic; A sixth step of unidirectionally transmitting the generated simulated VoIP packet traffic from the master side to the slave side, and conversely performing unidirectional transmission from the slave side to the master side; And calculating a packet loss rate, an inter-packet jitter, or an inter-arrival jitter, and measuring a simulated VoIP packet transmission quality. The web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement in a high speed internet service, comprising: Provide a method.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 후술한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웹기반 모의 VoIP 전송품질 측정을 수행하는 망구성 및 서비스를 개략적으로 예시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웹기반 모의 VoIP 전송품질측정방법의 단계별 수행 내역을 상세히 예시한 흐름도이다.2 is a conceptual diagram schematically illustrating a network configuration and a service for performing web-based simulated VoIP transmission quality measurement according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a web-based simulated VoIP transmission quality according to a preferred embodiment of the present invention. It is a flowchart exemplifying the step-by-step performance details of the measurement method.

우선, 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의 VoIP 품질측정을 수행하기 위해서는 다음과 같은 사항들이 요구된다. 먼저, 가입자가 웹접속을 이용하여 품질측정을 수행하고 원활한 중계가 가능하도록 ISP 백본측에 위치한 웹서버 및 결과저장용 DB 서버를 주축으로한 모의 VoIP 품질측정 시스템이 구축되어 있어야 한다. 또한, 측정 전후의 가입자 구별 및 인증을 위하여, 서비스 가입자에게는 웹접속이 가능한 별도의 고유번호가 부여되어, 인증이 수행되어야 한다. First, the following items are required to perform web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement in high speed internet service. First, a simulated VoIP quality measurement system should be constructed with a web server located at the ISP backbone and a DB server for result storage so that subscribers can perform quality measurements using web access and smoothly relay. In addition, in order to distinguish and authenticate subscribers before and after measurement, a service subscriber is given a unique unique number that allows web access, and authentication should be performed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의 VoIP 품질측정방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement method in a high speed internet service according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 가입자가 인터넷 서비스 사업자(ISP)의 VoIP 모의품질측정 전용 웹사이트에 접속하기 위해서는, 가입자가 해당 웹주소를 웹브라우저에 입력하여 접속한 후(S31), 별도의 가입자 인증용 사용자번호를 입력하여 정상 가입자로서의 인증을 완료하게 되며, 해당 가입자측 호스트는 품질측정 주관 서버에 '측정대기중 호스트'로 등록된다.As shown in FIG. 3, first, in order to access a website dedicated to VoIP simulation quality measurement of an Internet service provider (ISP), the subscriber enters the web address into a web browser and accesses it (S31). By entering the user number for subscriber authentication, authentication as a normal subscriber is completed, and the corresponding host of the subscriber is registered as a 'waiting measurement host' in the quality measurement management server.

그런 다음, 측정을 수행할 대상 VoIP Codec을 선택한다(S32). VoIP에 사용되는 음성압축 Codec에 따라, 정보 압축율과 패킷 크기 및 패킷 전송 시간 간격이 달라지기 때문에, 선택된 Codec에 따라, 후술하는 본 측정에서 수행할 유사 VoIP 패킷 생성 및 전송 유형을 좌우하는 패킷 크기 및 패킷 전송 시간 간격이 정해진다. 또한, 측정 수행 회당 한번에 전송할 패킷 개수를 선택한다.Then, select the target VoIP Codec to be measured (S32). Since the information compression rate, packet size, and packet transmission time interval vary according to the voice compression codec used for VoIP, the packet size and the type of packet that determine the similar VoIP packet generation and transmission type to be performed in the following measurement according to the selected codec, The packet transmission time interval is determined. In addition, the number of packets to be sent at one time per measurement is selected.

그 다음, 모의 VoIP 품질측정을 함께 수행할 측정대상 호스트를 선택한다(S33). 측정대상 호스트는 동일한 방법으로 웹서버 인증을 거쳐, '측정대기중 호스트'로 등록된 모든 호스트가 가능하며, 측정 수행자가 먼저 상대측 호스트를 선택하고 측정 시작 버튼을 클릭하는 동시에, 능동적으로 측정 상대방을 선택한 수행자측 호스트가 마스터 호스트(Master host)가 되며, 피동적으로 선택된 상대방 측정대상자는 자동으로 슬레이브 호스트(Slave host)로 전환되어 측정이 완전히 종료될 때까지, 상호간에 모의측정을 함께 수행하게 된다. 이와 동시에 양측은 '측정진행중 호스트'로 서버측에 등록되어, 제3의 호스트로부터 측정 대상자로 선정될 수 없게 된다.Next, select a measurement target host to perform a simulated VoIP quality measurement (S33). The host to be measured can be authenticated by the web server in the same way, and all hosts registered as 'hosts for measurement' can be measured, and the measurement performer first selects the other host and clicks the start measurement button. The selected performer side host becomes the master host, and the passively selected counterpart target is automatically switched to the slave host and performs simulations with each other until the measurement is completely finished. At the same time, both sides are registered on the server side as a 'host in measurement' and cannot be selected as a measurement target from a third host.

이제, 본 측정이 순차적으로 수행된다. 먼저 ICMP(Internet Control Message Protocol)를 이용하여, TraceRoute를 수행함으로써 데이터 트래픽이 경유하는 경로를 파악한다. 또한, 선택된 측정대상 VoIP Codec에서 정의된 패킷 사이즈와 동일한 크기의 ICMP Ping 패킷을 이용하여 Ping test를 수행함으로써, 왕복전송지연(RTT; Round Trip Delay)을 측정하여(S34), 동일한 패킷 크기를 갖는 VoIP 패킷이 전송되었을 때를 가정한 망구간 왕복 지연을 파악할 수 있게 된다. 본 측정은 마스터 호스트가 슬레이브 호스트에 대하여 먼저 수행한 다음, 슬레이브 호스트가 마스터 호스트에 대하여 동일하게 실시한다.The present measurements are now performed sequentially. First, TraceRoute is performed by using the Internet Control Message Protocol (ICMP) to determine the route of data traffic. In addition, by performing a ping test using an ICMP ping packet having the same size as the packet size defined in the selected measurement target VoIP Codec, the round trip delay (RTT) is measured (S34) to have the same packet size. The round trip delay between networks is assumed when VoIP packets are transmitted. In this measurement, the master host first performs the slave host, and then the slave host performs the same for the master host.

그 후, 모의 VoIP 품질측정을 위한 유사 VoIP 패킷을 생성한다(S35). 유사 VoIP 패킷에는 실제 음성정보 데이터 대신에, 수신측에서의 전송품질 정보 획득 및 측정 항목 계산을 위한 패킷 송신 시각, 송신측 호스트의 CPU clock, 패킷 일련번호 등의 정보가 기록되는데, 실제 VoIP 패킷과 동일한 크기의 Data Payload를 갖도록 생성된다. 상기 Data Payload는 실제 VoIP 트래픽과 마찬가지로 RTP 및 UDP 프로토콜에 의하여 캡슐화(encapsulation)된다. 이렇게 생성된 유사 VoIP 패킷 트래픽은 실제 VoIP 패킷 트래픽과 마찬가지로, 선택된 Codec에서 정의된 패킷 전송 시간간격에 맞춰 주기적으로 전송되도록 생성된다. Thereafter, a pseudo VoIP packet for a simulated VoIP quality measurement is generated (S35). Instead of the actual voice information data, the similar VoIP packet records information such as packet transmission time for acquiring transmission quality information at the receiving end and calculating a measurement item, CPU clock of the transmitting host, packet serial number, and the like. It is created to have a data payload of. The data payload is encapsulated by the RTP and UDP protocols like the actual VoIP traffic. Similar VoIP packet traffic generated in this way is generated to be transmitted periodically according to the packet transmission time interval defined in the selected Codec, similar to the actual VoIP packet traffic.

그 다음, 상기 생성된 모의 VoIP 트래픽을 마스터측에서 슬레이브측으로 단방향 전송한 후, 반대로 슬레이브측에서 마스터측으로 단방향 전송을 수행한다(S36). 모의 VoIP 트래픽 전송 양상은 패킷의 크기 및 전송시간 간격면에서 상기 선택된 Codec을 사용하는 실제 VoIP 패킷과 동일하다.Thereafter, the generated simulated VoIP traffic is unidirectionally transmitted from the master side to the slave side, and conversely, unidirectional transmission is performed from the slave side to the master side (S36). The simulated VoIP traffic transmission aspect is the same as the actual VoIP packet using the selected Codec in terms of packet size and transmission time interval.

다음으로, 상대측 호스트로부터 수신된 모의 VoIP 패킷들의 정보를 활용하여, 상기 단계에서 수행한 모의 VoIP 품질을 측정한다(S37). 이를 통해 패킷 손실률, Inter-packet Jitter 및 Inter-Arrival Jitter를 계산한다. Jitter 계산의 경우, 송신측 호스트로부터 송신된 정보인 패킷 송신 시각, CPU clock, 패킷 일련번호 등을 이용하여 계산한다. 참고로, Inter-packet Jitter(D(i,j))는 다음의 수학식으로 계산된다.Next, the simulated VoIP quality performed in the step is measured by using the information of the simulated VoIP packets received from the counterpart host (S37). This calculates packet loss rate, inter-packet jitter, and inter-arrival jitter. In the case of jitter calculation, calculation is performed using packet transmission time, CPU clock, packet serial number, and the like, which are information transmitted from a transmitting host. For reference, the inter-packet Jitter (D (i, j)) is calculated by the following equation.

여기서, i, j : 패킷 일련 번호Where i, j: packet serial number

S : 패킷의 송신 시각S: packet transmission time

R : 패킷의 수신 시각R: Packet reception time

또한, Inter-Arrival Jitter(Ji)는 다음과 같은 수학식으로 계산된다.In addition, Inter-Arrival Jitter (J i ) is calculated by the following equation.

여기서, i : 패킷 일련 번호Where i is the packet serial number

D : Inter-packet JitterD: Inter-packet Jitter

다음, 이상에서 계산된 품질측정 결과를 활용하여, 모의 VoIP 품질측정 당시의 음성품질을 추정한다(S38). 이는 ITU-T 권고안 G.107 E-model에서 제시한 R-factor(이하 "R"이라 함) 및 의사(擬似) MOS(Mean Opinion Score)를 계산함으로써 이루어진다. R 및 MOS는 다음과 같이 계산된다.Next, using the quality measurement results calculated above, to estimate the voice quality at the time of the simulated VoIP quality measurement (S38). This is done by calculating the R-factor (hereinafter referred to as "R") and pseudo MOS (Mean Opinion Score) as set out in ITU-T Recommendation G.107 E-model. R and MOS are calculated as follows.

R = Ro - Is - Id - Ie + AR = Ro-Is-Id-Ie + A

여기서, Ro : Basic signal-to-noise ratio Where Ro: Basic signal-to-noise ratio

Is : Simultaneous impairment factorIs: Simultaneous impairment factor

Id : Delay impairment factor Id: Delay impairment factor

Ie : Equipment impairment factorIe: Equipment impairment factor

A : Advantage factorA: Advantage factor

MOS = 1 + 0.035R + R(R-60)(100-R)*7/1000000MOS = 1 + 0.035R + R (R-60) (100-R) * 7/1000000

마지막으로, 이상에서 수행된 최종 측정결과 및 추정음성 품질, 그리고 측정대상 호스트 정보 등을 마스터 호스트, 슬레이브 호스트 각각의 측정 수행자에게 웹상 화면을 이용하여 디스플레이하고, 측정 주관 서버와 연동된 DB 서버에 저장한다(S39). 또한, '측정중 호스트'에서 '측정대기중 호스트'로 환원되어 재측정이 가능해진다. 측정 수행자의 반복 측정 여부 선택에 따르면, 상기 측정 수행 과정을 다시 반복하거나, 최종적으로 측정을 중지하여 '측정대기중 호스트' 리스트에서 해제되게 된다. Finally, the final measurement result, the estimated voice quality, and the measurement target host information, which are performed above, are displayed to the measurement performers of the master host and the slave host using the web screen, and stored in the DB server linked with the measurement host server. (S39). In addition, it can be remeasured by reducing from 'host under measurement' to 'host during measurement'. According to whether the measurement performer selects whether to repeat the measurement, the process of repeating the measurement is repeated again, or finally, the measurement is stopped and released from the 'waiting host' list.

이와 같이 본 발명에 따른 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의 VoIP 품질측정방법에 의하면, 측정 수행자의 VoIP 서비스 가입 유무에 상관없이 실제 VoIP 서비스를 가정한 모의 품질측정 수행이 가능해짐으로써, 별도의 장비 설치없이 간단하게 최선도달(Best-Effort) 특성이 두드러진 초고속 인터넷 서비스에서의 단대단 VoIP 전송 품질 뿐만 아니라, 추정음성품질 현황을 파악하고 품질저하원인도 분석할 수 있는 소프트웨어 어플리케이션을 구현할 수 있다.As described above, according to the web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement method for high-speed Internet service according to the present invention, it is possible to perform simulated quality measurement assuming the actual VoIP service regardless of whether the measurement performer subscribes to the VoIP service. Without installing equipment, it is possible to implement a software application that can identify not only the end-to-end VoIP transmission quality but also the estimated voice quality status and analyze the cause of quality degradation in the high-speed Internet service, which has outstanding characteristics of best-effort.

지금까지 본 발명의 특정 실시예에 대하여만 기술하였지만, 본 기술분야의 당업자에게는 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것은 자명한 일이다.Although only specific embodiments of the present invention have been described so far, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible.

본 발명에 따르면, 초고속 인터넷 서비스 가입자 댁내에서 웹기반 단대단 모의 VoIP 품질측정시스템을 구축하여, 측정 수행자의 실제 VoIP 서비스 가입 유무에 상관없이 실제 VoIP 서비스를 가정한 모의품질측정 수행 및 그 때의 음성품질을 추정하는 것이 가능해짐으로써, 별도의 장비 설치없이 간단하게 다양한 초고속 인터넷 서비스에서의 단대단 VoIP 전송 품질 현황 파악이 가능하고, 실제 서비스의 가정하에 추정음성품질 현황을 파악하여, 보다 효율적인 VoIP 품질관리를 가능하게 함으로써, 막대한 인력과 시간 및 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, by building a web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement system in the subscriber's home of high-speed Internet service, performing the simulation quality measurement assuming the actual VoIP service and the voice at that time irrespective of whether the measurement performer subscribes to the actual VoIP service. By being able to estimate the quality, it is possible to easily grasp the status of the end-to-end VoIP transmission quality in various high speed internet services without installing additional equipment, and to estimate the estimated voice quality status under the assumption of actual service, thereby making the VoIP quality more efficient. By enabling management, you can save huge staff, time, and money.

나아가, 데이터베이스에 저장된 각 품질영향요소는 통계적으로 분석되어, 중요한 가입자 관리용 및 객관적인 근거자료로 활용되어 향후 효율적인 품질관리업무가 가능해지며, 품질측정 데이터에 기반한 각 망구간의 품질관리 정책 수립이 용이하게 되는 장점이 있다.In addition, each quality impact factor stored in the database is statistically analyzed and used as important subscriber management and objective evidence data to enable efficient quality management in the future, and to easily establish a quality management policy for each network section based on quality measurement data. It has the advantage of being.

도 1은 종래의 실제 VoIP 패킷 프레임 형식을 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a conventional actual VoIP packet frame format,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웹기반 모의 VoIP 전송품질측정을 수행하는 망구성 및 서비스를 개략적으로 도시한 개념도, 및2 is a conceptual diagram schematically showing a network configuration and a service for performing a web-based simulated VoIP transmission quality measurement according to a preferred embodiment of the present invention; and

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웹기반 모의 VoIP 전송품질측정방법의 단계별 수행 내역을 상세히 예시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating in detail the step-by-step performance of the web-based mock VoIP transmission quality measurement method according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법에 있어서,In the web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement method for high speed internet service, VoIP 모의측정사이트에 접속한 후 인증을 거쳐, ISP측 품질측정주관서버에 등록한 후, 측정을 대기하는 제1단계;A first step of accessing the VoIP simulation measurement site, authenticating, registering with the ISP measurement server, and waiting for measurement; 측정대상 VoIP Codec을 선택하여, 해당 Codec 특성에 의존하는 정보들을 결정한 후, 서버측에 해당 정보를 알려주는 제2단계;Selecting a measurement target VoIP Codec, determining information depending on the characteristic of the Codec, and then informing the server side of the information; 측정 수행자측 호스트인 마스터 호스트에서 본 VoIP 모의측정을 함께 수행하기 위하여 모의VoIP측정을 동시에 상호 수행할 측정대상 호스트인 슬레이브 호스트를 선택하는 제3단계;Selecting a slave host, which is a measurement target host, to simultaneously perform a simulated VoIP measurement in order to simultaneously perform the VoIP simulation in the master host, which is the host performing the measurement; ICMP(Internet Control Message Protocol) 패킷을 이용하여, TraceRoute 및 Ping test를 수행함으로써, 패킷 전송 경로를 파악하고 왕복전송지연(RTT)을 측정하는 제4단계;A fourth step of identifying a packet transmission path and measuring a round trip delay (RTT) by performing a TraceRoute and a ping test using an Internet Control Message Protocol (ICMP) packet; 상기 Codec 특성에 의존하는 정보를 이용하여, 모의VoIP패킷트래픽을 생성하는 제5단계;Generating a simulated VoIP packet traffic using information dependent on the Codec characteristic; 상기 생성된 모의VoIP패킷트래픽을 마스터측에서 슬레이브측으로 단방향 전송 후, 반대로 슬레이브측에서 마스터측으로 단방향 전송을 수행하는 제6단계; 및A sixth step of unidirectionally transmitting the generated simulated VoIP packet traffic from the master side to the slave side, and conversely performing unidirectional transmission from the slave side to the master side; And 패킷 손실률, Inter-Packet Jitter 또는 Inter-Arrival Jitter를 계산하여, 모의VoIP패킷전송품질을 측정하는 제7단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법.A seventh step of measuring a packet loss rate, an inter-packet jitter or an inter-arrival jitter, and measuring a simulated VoIP packet transmission quality; and a web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement method for a high-speed internet service, comprising: . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2단계에서의 해당 Codec 특성에 의존하는 정보들은, 패킷 크기 정보, 전송 시간 간격 또는 패킷 전송 회수를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법.The information based on the corresponding codec characteristic in the second step includes packet size information, transmission time interval, or packet transmission count. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제4단계에서의 ICMP 패킷은 상기 선택된 측정대상 VoIP Codec에서 정의된 패킷 사이즈와 동일한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법.ICMP packet in the fourth step has a size equal to the packet size defined in the selected measurement target VoIP Codec Web-based end-to-end simulation VoIP quality measurement method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제5단계에서의 모의VoIP패킷트래픽은, 상기 선택된 측정대상 VoIP Codec에서 정의된 패킷 전송 시간 간격 및 패킷 사이즈와 동일한 크기를 가지며, RTP/UDP 패킷 캡슐화(encapsulation)을 수행하고, 각 패킷의 Data Payload Filed에 송신 시각, 송신측 호스트의 CPU clock 또는 생성 패킷 일련번호의 정보를 기록하여, 정해진 패킷 전송 회수만큼 생성되는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법.The simulated VoIP packet traffic in the fifth step has the same size as the packet transmission time interval and packet size defined in the selected measurement target VoIP Codec, performs RTP / UDP packet encapsulation, and data of each packet. A web-based end-to-end simulation of VoIP quality in a high-speed Internet service, characterized in that the payload filed records the information of the transmission time, the CPU clock of the sending host, or the generated packet serial number, and is generated for a predetermined number of packet transmissions. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제7단계에서의 계산은, 마스터 호스트 및 슬레이브 호스트 각각이 상대측으로부터 수신된 모의 VoIP 패킷들의 개수, 일련번호, 송신 시각 또는 송신측 호스트의 CPU clock을 확인하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법.In the seventh step, the master host and the slave host each check the number of mock VoIP packets received from the other party, serial number, transmission time or CPU clock of the transmitting host in the high speed Internet service, characterized in that Web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement method. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제7단계 이후에, 상기 모의VoIP패킷전송품질 측정결과를 이용하여, R-factor 및 의사(擬似) MOS(Mean Opinion Score)를 계산함으로써, 음성품질을 추정하는 단계; 및/또는 상기 마스터 호스트 및 슬레이브 호스트 각각의 측정 수행자에게 상기 측정결과 및 측정대상 호스트 정보를 출력해주고 상기 품질측정주관서버와 연동된 DB 서버에 저장하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 초고속 인터넷 서비스에서의 웹기반 단대단 모의VoIP품질측정방법.After the seventh step, estimating voice quality by calculating R-factor and pseudo MOS (Mean Opinion Score) using the simulated VoIP packet transmission quality measurement result; And / or outputting the measurement result and the measurement target host information to a measurement performer of each of the master host and the slave host and storing the measurement result in a DB server interoperating with the quality measurement server. Web-based end-to-end simulated VoIP quality measurement in services.
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