WiFi Phone의 RTP Selective Multi-framing에 관한 연구
A Study on RTP Selective Multi-framing for WiFi Phone
- 발행기관 아주대학교 정보통신대학원
- 지도교수 노병희
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신대학원 정보통신
- 본문언어 한국어
초록/요약
VoIP End-point 장비에서는 패킷화 된 음성을 IP 네트워크상의 RTP를 통하여 송/수신자간에 RTP 패킷을 연속적으로 교환함으로써 상호 음성 통신을 수행하는데, 이러한 연속적인 RTP 패킷의 교환은 IP 네트워크에 대하여는 트래픽 부하를 유발시키며, VoIP 장비에 대하여는 미디어 처리부의 소켓 처리부를 통하여 처리되는 RTP 패킷의 프로세싱에 기인하여 장비 전체의 성능을 좌우하는 중요한 요소로 작용한다. 본 논문은 RTP 처리부의 효율적인 RTP 패킷 처리를 위한 개선된 RTP Multi-framing 방법에 관한 것으로서, VAD(Voice Activity Detection)/ CNG(Comfort Noise Generation) 기능을 사용하지 않는 VoIP 통신 환경에서 RTP Multi-framing을 수행함에 있어서, 통화중에 존재하는 30~40%의 묵음(Silence) 특성을 잘 활용하여 전체 통화 페이로드 중에서 묵음 페이로드(Silence Payload)에 대하여만 정해진 지연한도 내에서(Multi-frame Bound) 선택적인(Selective) Multi-framing을 수행하는 방법을 사용함으로써, Multi-framing된 패킷이 유실되더라도 묵음이라는 특성 때문에 통화 음질에 미치는 영향을 최소화하면서도 전체적으로 RTP 패킷의 전송 횟수가 감소됨으로 인하여 가능하게 되는 RTP 프로세싱 오버헤드 감소 및 요구되는 네트워크 대역폭(Network Bandwidth) 절감이라는 장점을 활용할 수 있는 개선된 방법을 제안한다. 본 논문에서는 제안된 방법을 무선랜 폰(WiFi Phone)에 구현하여 그 효과가 극대화됨을 확인하였는데, 그것은 VoIP 통신을 위하여 요구되는 네트워크 대역폭(Network Bandwidth) 절감뿐 만 아니라 RTP 처리부의 RTP 패킷 송/수신 프로세싱 오버헤드 감소를 통하여 무선랜 폰의 중요한 특성중의 하나인 통화중 배터리 유지시간을 상당이 증가시키는 추가의 효과를 얻을 수 있다는 것이다.
more초록/요약
VoIP End-point devices communicate each other by exchanging RTP packets over IP network. This exchanging operations of RTP packets produce the traffic load on network and the processing load on VoIP devices. In this paper, we propose the improved RTP multi-framing method in which only the silence payload is selectively multi-framed within multi-frame bound. This method, RTP selective multi-framing, is very effective on human VoIP communication because there is silence of about 30%~40% in human communication. Using this method, the number of RTP packets which are to be sent over network can be decreased, and subsequently, the required network bandwidth for VoIP communication can be saved, and the RTP processing overhead can be decreased, and the packet loss of multi-framed RTP packet can be overcame effectively because only the silence payload is selectively multi-framed. In this paper, we implemented this improved method into WiFi phone and obtained the desired results that there is additional effect on the increase in the battery life of WiFi phone as well as the saving of required network bandwidth for VoIP communication.
more목차
본문차례
제 1장 서론 = 1
제 2장 VoIP 장비의 음성처리 방법 = 3
제 2-1절 RTP(Real-time Transport Protocol) = 4
제 2-2절 네트워크 대역폭의 효율화를 위한 RTP 처리 방법 = 6
제 2-3절 종래 방법의 한계 = 11
제 3장 제안하는 RTP Selective Multi-framing = 14
제 3-1절 RTP Selective Multi-framing 방법 = 15
제 3-2절 묵음 페이로드(Silence Payload) 감지 방법 = 18
제 3-3절 Multi-frame Bound = 24
제 4장 성능 평가 = 25
제 4-1절 시험 환경 = 25
제 4-2절 시험 음성(Voice Sample) = 27
제 4-3절 네트워크 대역폭(Network Bandwidth) 절감 효과 = 29
제 4-4절 통화중 배터리 지속시간 증가 효과 = 33
제 4-5절 패킷 유실(Packet Loss) 영향 최소화 = 36
제 5장 결론 = 38
참고 문헌 = 40
Abstract = 42
목차
그림차례
그림 2-1 VoIP End-point 장비의 VoIP 처리구조 = 4
그림 2-2 RTP 패킷의 구조 = 4
그림 2-3 RTP의 프로토콜 레이어 관점 = 5
그림 2-4 VoIP End-point장비의 VoIP 처리구조 = 6
그림 2-5 RTP Multi-framing시의 RTP 패킷 구성 = 8
그림 2-6 ITU-T G.114의 일 방향 음성 지연에 따른 대화 품질 = 10
그림 2-7 Streaming Audio의 Packet Loss 복구 방법 [8] = 13
그림 3-1 RTP Selective Multi-framing의 처리 흐름도 = 16
그림 3-2 RTP Selective Multi-framing의 RTP 송신 처리 = 17
그림 3-3 PCM A-law와 Linear Sound의 비선형 관계 = 20
그림 4-1 본 연구의 검증시험 구성 = 26
그림 4-2 시험 음성 데이터의 음성 파형 분포 = 28
그림 4-3 Multi-frame Bound = 2인 경우의 RTP 패킷 분포 = 30
그림 4-4 Multi-frame Bound = 3인 경우의 RTP 패킷 분포 = 31
그림 4-5 Multi-frame Bound = 4인 경우의 RTP 패킷 분포 = 32
그림 4-6 무선랜 폰의 통화중 배터리 유지시간 분포 = 34
그림 4-7 패킷 유실 시험시의 비교 음성 파형 = 37
목차
표차례
표 2-1 Y.1541의 IP QoS 등급 구분 = 9
표 3-1 G.711 A-law와 Linear Sound의 관계 테이블 = 19
표 3-2 G.711 A-law 음성 데이터의 음성레벨 변환 테이블 = 22
표 3-3 G.711 A-law 음성 페이로드의 묵음 감지 함수 = 23
표 3-4 무선랜 폰간 통화시의 VoIP Delay Budget = 24
표 4-1 시험 음성의 묵음 분포 테이블 = 28
표 4-2 무선랜 폰의 통화중 배터리 유지시간 측정 표 = 34
