User-level Performance Evaluation of VoIP under Different Background TCP Traffic Conditions in ns-2

Authors : Fatih ABUT

Pages : 638-645

Doi:10.31590/ejosat.585736

View : 21 | Download : 12

Publication Date : 2019-08-31

Article Type : Research Paper

Abstract :IP üzerinden ses (Voice over IP; VoIP), giderek daha fazla önem kazanmakta ve geleneksel telefonun yerini almaktadır. Örneğin, dünya genelinde aylık 300 milyondan fazla aktif kullanıcı, popüler VoIP uygulaması Skype ’ı kullanmaktadır. Ancak, VoIP ortamında ses kalitesi büyük bir sorun teşkil etmektedir. Bu çalışmanın amacı, arka plan TCP trafiğinin kullanıcı düzeyinde bir VoIP konuşmasının algılanan ses kalitesi üzerindeki etkilerini G.711 kodeğini kullana rak incelemektir. VoIP sunucusu tarafından statik tamponlama ve optimal tamponlamayı içeren iki farklı tamponlama politikası uygulanmıştır. Karşılaştırma amacıyla, VoIP sunucusu tarafından herhangi bir tamponlama politikası uygulanmadığında da aynı deneyler tekrarlanmıştır. Kaynak, transit ve hedef alt ağdan oluşan üç sekmeli bir ağ topolojisi simüle edilirken, tüm ağın uçtan uca kapasitesi 1.5 Mbps Asimetrik Dijital Abone Hattı (ADSL) bağlantısı ile sınırlandırılmıştır. Arka plan trafiğinin değişken koşullarını simüle etmek için farklı segment boyutlarında birden fazla eşzamanlı TCP bağlantısı kurulmuştur. Popüler Network Simulator 2'ye (ns-2) eklenen bir geliştirme olan ns2voip framework’ü kullanılarak VoIP kullanıcı seviyesi performansını analiz etmek için kapsamlı simülasyon deneyleri yapılmıştır ve ses kalitesi Ortalama Görüş Puanı (OGP) hesaplanarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar, ses kalitesinin 1500 Bayt segmentli tek bir TCP akışında bile arka plan TCP trafiğinden güçlü bir şekilde olumsuz etkilendiğini göstermektedir. Ayrıca, arka plan TCP trafiğinin boyutu, VoIP konuşmalarının ulaşılabilir OGS'lerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bununla birlikte, birden fazla konuşma çerçevelerinin tek bir IP paketi içerisine toplanmasının OGS’yi artırabileceği de gözlenmiştir. Özellikle, arka plan TCP akışlarının sayısına ve segment boyutuna bağlı olarak, en uygun sayıdaki ses çerçevelerinin aynı IP paketinde toplanması, OGS'leri 1.5 Mbps ADSL bağlantısı üzerinden %14.61'e kadar iyileştirdiği görülmüştür.
Keywords : Simülasyon, ns 2, VoIP, TCP, E model, Ortalama Görüş Puanı