Análise experimental do desempenho de VoIP em redes ópticas

Abstract

O objetivo desse trabalho foi avaliar experimentalmente um fluxo de voz sobre IP (Voice Over IP, VoIP) em redes opacas e redes ópticas transparentes. Para isso, foi montando um arranjo experimental emulando os dois tipos de redes. Em especial, nas redes opacas o arranjo experimental emulou perda de pacotes e variação do atraso e, nas redes ópticas transparentes, foi emulada a variação da relação sinal-ruído óptica (Optical Signal-to-Noise Ratio, OSNR). O fluxo de VoIP foi gerado pelos codecs G.711 e G.729, e a avaliação do desempenho desses codecs nas redes emuladas foi feita em termos do Fator R, que é uma ferramenta computacional desenvolvida pelo ITU-T e descrita pelo Modelo E. Os resultados experimentais permitiram concluir que, em geral, o codec G.711 possui um desempenho melhor do que o codec G.729 nas redes opacas. No entanto, nas redes ópticas transparentes o desempenho do codec G.729 foi melhor. Além disso, os resultados para as redes ópticas transparentes sugeriram que o desempenho do sistema depende não apenas da OSNR, mas também do valor absoluto da potência do sinal e ruído. Os resultados também mostraram que OSNRs superiores a 14 dB mantiveram o fator R em seu máximo.

The aim of this study was to evaluate experimentally a voice over IP (VoIP) streaming in opaque and all-optical networks. For this, we prepared an experimental setup to emulate the two types of networks. In particular, the experimental arrangement for opaque networks emulated packet loss and jitter; for all-optical networks the variation of the optical signal-to-noise ratio (OSNR) was emulated. The VoIP flow was generated by the G.711 and G.729 codecs, and the performance of these codecs in the emulated network was rated in terms of the R Factor, which is a computational tool developed by ITU-T and described by the Model E. The experimental results showed that G.711 codec has a better performance than the G.729 codec in opaque networks. On the other hand, the performance of G.729 was better in all-optical networks. Moreover, results for alloptical networks suggested that system performance depends not only on the OSNR, but also on the absolute value of the signal power. Results also showed that OSNRs higher than 14 dB did kept the factor R at its maximum.