КОМПЬЮТЕРЛІК ЖЕЛІДЕ ДАУЫСТЫҚ АҚПАРАТТЫ БЕРУ САПАСЫН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУДІҢ ЗАМАНАУИ ӘДІСТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ ОҢТАЙЛАНДЫРУ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Құланбаев Абай Құланбайұлы. Тұран-Астана университетінің 2-курс магистранты

Ғылыми жетекшісі: PhD докторы, қауымдастырылған профессор Токжигитова Нургуль Каирбаевна

КОМПЬЮТЕРЛІК ЖЕЛІДЕ ДАУЫСТЫҚ АҚПАРАТТЫ БЕРУ САПАСЫН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУДІҢ ЗАМАНАУИ ӘДІСТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ ОҢТАЙЛАНДЫРУ.

Аңдатпа. Мақалада қазіргі таңдағы дауыстық сигналдар, оны оңтайландыру және оның түрлері қарастырылған.

Кілттік сөздер: Дауыстық белгілер, деректер, арнайы сөздер, бағдарламалар, ақпарат, деректер базасы, сервер.

Annotation. The article discusses modern voice signals, its optimization and its types.

Key words: Vowels, data, special words, programs, information, database, server.

1. Кіріспе

Дауыс арқылы пакеттік коммутация желілері және дәлірек айтқанда, Интернет арқылы дауыс беру протоколы) бізге қазіргі уақытта бар дәстүрлі схемалық коммутация телефония желілеріне балама береді. VoIP дәстүрлі коммутация желілерінің күшті бәсекелесі болып табылады, өйткені ол дәстүрлі коммутация телефония желілеріне қарағанда бірнеше артықшылықтарды ұсынады. Артықшылықтардың арасында:

1) Жабдықтың төмен құны, дауыс және деректер қызметтерін біріктіру;

2) Өткізу қабілетінің төмен талаптары;

3) Төменгі операциялық және басқару шығындары. VoIP-ті дәстүрлі телефон желісін түпкілікті ауыстыру ретінде жарияламас бұрын әлі де бірнеше мәселені шешу қажет. Бұл жұмыс VoIP желісінің негізгі артықшылығын зерттеуді зерттейді, сонымен қатар дауыстық трафикті тасымалдау үшін тізбекті коммутациялау желілерін пайдаланатын VoIP дәстүрлі телефония компаниялары үшін қызмет көрсетудің жоғары сапасына қол жеткізу мәселесін шешудің жаңа әдісін ұсынады. Схеманы ауыстыру жіберушіден қабылдаушыға арналған арнайы жолды құрады және жол бойындағы ресурстар қоңыраудың басынан аяғына дейін телефон қоңырауына бөлінеді, сондықтан тізбекті ауыстыру дауысты көзден тағайындалған жерге өте жақсы жеткізеді.

VoIP технологиясы кез келген физикалық ортада жұмыс істей алады, оны әдеттегі IP протоколы ретінде пайдалануға болады. Мұндай қорғаныс кабельді бұралған жұп (дәстүрлі Ethernet-те пайдаланылады), телефон сымдары, сымсыз байланыс (IEEE 802. 11) түрінде ұсынылуы мүмкін.

Бұл модель―арна деңгейі―кадрларды құруға арналған IP протоколы әртүрлі пішімдерді қолдануы мүмкін екенін көрсетеді; ол көп арналы (PPP көп сілтеме PPP), Frame Relay (FR) және банкоматты қамтиды. Желіні жобалау кезінде басқа опциялар мүмкін, өйткені тарату дауысы Ethernet, әйелі және жергілікті желілердің басқа технологиялары болуы мүмкін. Дауыс әдісі ретінде интернет протоколын (IP) пайдалану, дегенмен әдеттегі IP арнайы құралдармен толықтырылуы керек. Сонымен қатар, таңбалау (белгілеу) схемасы, яғни IP басымдықтары деп аталатын тапсырма басымдықтарымен (бояу) пайдаланылады, жүйемен қарастырылған дауыстық деректер әдеттегі деректерге қарағанда бастапқы тасымалдау үшін маңыздырақ болуын қамтамасыз ету үшін [1] .

Осы VoIP сипаттамаларын түсіну, ең аз VoIP қоңырауларына қол жеткізу үшін қолданылатын әдісті оңтайландыру, IP желілері пакетті жіберу үшін жіберуді басқару протоколын (TCP) пайдаланды, өйткені ол қабылдағыш жағында пакеттердің жеткізілуіне кепілдік береді. Бірақ кешігуге сезімтал дауыстық байланыстар үшін TCP протоколы артықшылықты емес, өйткені ол жүйеге кешіктіруді растау (ACK) схемасын қолдану арқылы енгізеді. Дауыстық пакеттерді жіберу үшін VoIP байланысының дауыстық пакеттері IP желісі арқылы жіберіледі және қабылдаушы жағында кері процесс орындалады. Дауыс пакеттері аналогтық дауыстық сигналдарға декодталған [3] .

2. VoIP жүйесінде жіберу барысы

Интернет протоколы арқылы дауыс беру (VoIP) бірнеше себептерге байланысты дауысты тасымалдауға арналған дәстүрлі телефония желілерінің тартымды баламасы болды.

Жабдықтың төмен құны: Тізбекті коммутациялау жүйелері меншікті аппараттық құралдарды, меншікті операциялық жүйелерді және жеке бағдарламалық жасақтамада жұмыс істейтін қолданбаларды пайдаланады. Тізбекті коммутациялау жүйелерінің бұл жабық сипаты операторды өз жүйелері үшін жеткізушілерді таңдауда өте мұқият етеді, өйткені олар жеткізушілерін таңдағанда, әртүрлі жеткізушілердің өнімдері арасындағы өзара әрекеттестіктің болмауына байланысты бүкіл жүйе үшін осы жеткізушіні таңдауға тура келеді. нәтижесінде монолитті сәулет пайда болады.

Дауыс пен деректерді біріктіру: IP бастапқыда осы мүмкіндікті біріктірген кезде электрондық поштадан веб-шолуға дейін электрондық коммерцияға дейінгі деректерді тасымалдауға арналған дауысты тасымалдау арқылы көптеген жаңа және жетілдірілген қызметтерді ұсынуға болады. Бір мысал - пайдаланушы тұтынушы өкілімен сөйлесу үшін түймені басқан кезде пайдаланушының орналасқан жерін енгізуге мүмкіндік беретін мәзірі бар веб-бет. Пайдаланушының орналасқан жеріне байланысты пайдаланушы ең қолайлы тұтынушы өкіліне бағытталады [4] .

Өткізу қабілетіне қойылатын талаптар: G. 711―дәстүрлі телефония үшін дауысты кодтауға арналған стандарт. G. 711 64 кбит/с жылдамдықты қажет етсе де, сөздерді 5, 3 кбит/с және 32 кбит/с-тен басқа диапазондарға тасымалдауға мүмкіндік беретін тиімдірек және заманауи дауысты кодтау алгоритмдері. Бұл анағұрлым жетілдірілген кодтау схемаларын қазіргі телефон жүйесіне қолдануға болады, бірақ бұл кодтау схемаларының әлемдегі барлық телефон коммутаторларында орындалуын талап етеді.

Төменгі операциялық және басқару шығындары: Бүгінгі күні кәсіпорындар екі бөлек желіні басқаруы керек: телефон желілері және деректер (IP) желілері. VoIP-ті енгізу осы екі желіні дауысты да, күнді де тасымалдай алатын бірыңғай желіге біріктіру арқылы кәсіпорындардың өмірін жеңілдетеді. Бұл біріктіру операциялық және техникалық күш-жігерді төмендетеді және сонымен бірге шығындардың азаюына әкеледі.

Пакетті жіберуге арналған жіберуді басқару протоколы (TCP), өйткені ол қабылдаушы жағында пакеттердің жеткізілуіне кепілдік береді. Бірақ кешігуге сезімтал дауыстық байланыстар үшін TCP протоколы артықшылықты емес, өйткені ол жүйеге кешіктіруді растау (ACK) схемасын қолдану арқылы енгізеді. Дауыстық пакеттерді жіберу үшін VoIP байланысында пайдаланушы деректерінің протоколы (UDP) қолайлы. Содан кейін дауыстық пакеттер IP желісі арқылы жіберіледі және кері процесс қабылдағыш жағында жүзеге асырылады. Дауыс пакеттері аналогтық дауыстық сигналға декодталған.

(VoIP) Интернет протоколы (IP) арқылы дауыстық трафикті тасымалдауға мүмкіндік береді; дегенмен IP желілері бастапқыда дауысты емес, деректерді тасымалдауға арналған, сондықтан VoIP-тегі ең маңызды мәселе жоғары сөйлеу сапасын қамтамасыз ету болып табылады [5] . Жақсы дауыс сапасын қамтамасыз ету үшін бірқатар мәселелерді шешу қажет:

Дауыс сияқты нақты уақыттағы қолданбалар кешігуге өте төзбейді. Mouth to Ear (M2E) кідірісі - қосылымның жіберуші жағында (динамиктің аузында) байқалатын дауыстық сигнал пайда болған сәттен бастап қабылдаушы жағында (тыңдаушының құлағы) бірдей дауыстық сигнал пайда болған сәтке дейін өлшенетін кідіріс. Халықаралық электрбайланыс одағы-Телекоммуникацияны стандарттау секторы (ITU-T) G. 114 ұсынымы M2E кідірісі 150 мс аспауы керек екенін мұқият қарастыру керек екенін айтады.

Дауыс сигналының берілу кідірісіне әртүрлі компоненттер әсер етеді [6] .

Алгоритмдік кідіріс: сөйлеу кодерлері өңдей алу үшін деректерді жинауы керек. Жиналатын деректер кадрының өлшемі сөйлеу кодеріне байланысты. Қолданылатын сөйлеу кодерін мұқият таңдау және дауыс сапасы мен өткізу қабілеттілігін тұтыну және сол сөйлеу кодерінің алгоритмдік кідірісі арасындағы теңгерім жасалуы керек [7] .

Өңдеудің кешігуі: жіберу мақсаттары үшін үлгілерді кодтау және жинау өңдеудің кешігуін тудырады. Бұл кідіріс процессордың орындалу жылдамдығына және сөйлеуді кодтау техникасының түріне әсер етеді.

Тасымалдау (желі) кідірісі: Деректер трафигінен айырмашылығы, бірнеше секундтық, минуттық кешігу деректер дұрыс келген бойда сирек әсер етеді. Дауыс трафигі желідегі кешігуге сезімтал. Жіберуші мен қабылдаушы арасындағы желінің ең аз кідірісін қамтамасыз ету үшін ресурстарды брондау сияқты мамандандырылған әдістер әзірленді.

Дірілдеудің орнын толтырудың кешігуі: Келесі талқыланғандай, діріл буферлері желідегі діріл әсерін өтеу үшін пайдаланылады. Бұл буферлер жалпы кешігуге қосады [8] [9] .

IP-дегі пакеттер әр түрлі кезек күтеді, тіпті екеуі де бір бағытта жүрсе де. Егер кідірістің өзгеруі (сонымен қатар діріл деп те аталады) өзгеріп отырса, сөйлеу сигналының біркелкі және табиғи ойнатылуы үшін кідірісті реттеу қиын. Джиттердің әсерін азайту үшін сөйлеу пакеттерін буферлеу үшін буферлер қолданылады.

ln VoIP-те сеанстың басталуын/аяқталуын басқару үшін арнайы сигнал беру протоколы қажет. Қолданылатын кодтау техникасын анықтау, мысалы: қоңырау шалу үшін аутентификация және т. б. . Бізде нарықта бәсекелес екі протокол бар - ITU―T H. 323 ұсынысы және Internet Engineering Task Force (IETF) SIP ұсынысы. Бұл хаттамалар және MGCP және MEGACO сияқты басқа қолдау хаттамалары бүгінде нарықта бар. VoIP өнімділігін оңтайландыру үлкен VoIP желілерін басқаруға, бақылауға, ақауларды жоюға және оңтайландыруға арналған бірінші кешенді, сараптамалық нұсқаулық болып табылады. Үш жетекші VoIP сарапшылары VoIP мультимедиялық сервері ағынды трафикті жіберген кезде, аудио деректер мезгіл-мезгіл өңделіп, желі арқылы жіберілетін тұтынушыларға қызмет көрсету деңгейі келісімдерінің тұрақты орындалуын немесе асып кетуін қамтамасыз ету үшін заманауи технологияларды біріктіреді. Содан кейін пакеттерді пайдаланушы тұрақты аралықпен алады. Процесс барысында нақты уақытта ойнатуды тоқтатпау үшін түсірілген пакеттерді тастауға болады. Дауысты беру сапасы пакеттердің жоғалуына өте сезімтал болғандықтан (тіпті пакеттердің 1% жоғалуы дауыс сапасын бұзуы мүмкін, пакеттерді жеткізудің кешігуінен туындаған мұндай пакеттік жоғалтулар дауыс сапасының нашарлауына әкелуі мүмкін) [12] . Пакеттің келу уақытын дұрыс өлшеу үшін ол экспресс-статистикалық дисперсиялық пакетті қабылдау уақыты ретінде анықталады; Ресми түрде, діріл VoIP жүйелеріндегі келулер мен нақты өзара әрекеттесу уақыты арасындағы күтілетін уақыт арасындағы абсолютті айырмашылық ретінде анықталады.

3. VoIP жүйесінде QoS қажеттілігі

Қызмет көрсету сапасы (QoS) тұтынушыға көрсетілетін қызмет деңгейінің өлшемі ретінде анықталуы мүмкін. Дәстүрлі телефония желісін пайдаланған тұтынушы дәстүрлі телефонияға ұқсас нәрсені күтеді, алдыңғы бөлімде сипатталғандай VoIP желісінің QoS деңгейін жақсарту үшін бірлескен күш-жігер арқылы бірнеше қиындықтарды шешуге болады. Дәстүрлі телефонияның жоғары сапасына қол жеткізу үшін пакеттердің жоғалуын, кідірістерін және дірілдерін азайту керек. Сондай-ақ өткізу қабілеттілігі талаптары орындалуы керек.

Неліктен QoS деңгейін жақсартуға алаңдауымыз керек деген сұрақ туындауы мүмкін. Жауап, егер оператор дәстүрлі коммутация телефония желісін пайдаланбай, тұтынушыларды дауысты тасымалдауға арналған жаңа IP шешіміне тартқысы келсе, жоғары сапалы қызмет өте маңызды. Бағасы қаншалықты төмен болса да, егер IP желісі арқылы дауыс сапасы дәстүрлі телефония желісімен бәсекеге түсе алмаса, тұтынушылардың жаңа шешімге тартылуы күтілмейді.

4. Ұсынылған шешім

Жасанды интеллект (Al) әдістері адамның интеллектісін модельдеу үшін қолданылады немесе басқа жолмен және олар көптеген салаларда табысты жұмыс істейді [13] [14] . AI ең табысты салаларының бірі - жасанды нейрондық желілер (ANN) . ANN көптеген өрістерде сәтті қолданылады және деректердегі үлгіні тануда әсіресе жақсы.

VoIP-те кідірістерді азайту, пакеттердің жоғалуын өтеу, діріл әсерін азайту сияқты көптеген қиындықтарды шешу қажет. Бұл қиындықтар толығырақ қарастырылады және (ANNs) үлгілері бойынша сыналады. Адам миы сөйлеу ортасында жоғалтуды өтеу сияқты тапсырмаларды орындауға қабілетті; сондықтан біз адам миының үлгісі ретінде пайдаланылатын мұндай (ANN) әдістерді VoIP (QoS) жақсарту үшін сәтті қолдануға болатынына сенімдіміз.

5. Қорытынды және болашақ зерттеу бағыттары

VoIP - байланыс әлеміндегі қызу зерттеу саласы. Телекоммуникациялық компаниялар қол жеткізген жоғары табыс дәстүрлі коммутация желісіне емес, басқа медиа арқылы дауысты тарататын шешімді әзірлеуге тартымды болып табылады. Дәстүрлі телефония желісімен бәсекеге түсе алатын IP желілері арқылы жоғары сапалы дауысқа қол жеткізу үшін әлі де бірнеше мәселені шешу қажет. Бұл мәселелерге келесі тақырыптар кіреді: кідірісті азайту, пакеттің жоғалуын жою немесе азайту және діріл әсерін азайту.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.