SLIC

RT57i

A←D

VoIP A-D SLIC

RT57i

D←A インターネット

インターネット管理された

閉域網

SIP SIP

A-D EC codec EC

A→D D→A

(受話側) (送話側)

エコー発生！原音

エコー [近端]

・エコー発生源に近いところ

・遅延が少なく、実現しやすい

[遠端]

・エコー発生源から遠いところ

・網内遅延を考慮すると実現が難しい

エコーは受話信号がSLICで反射して発生(送話に漏れる)。

[受話]

[送話] [送受話混合]

(2線式) (4線式)

SLIC:2線式と4線式の変換機能

近端エコー遠端エコー

ISDN-TA 短い短い

少し長い

(通常、回線事業者が保証。)

VoIP-TA かなり長い

(網に依存。SLAが注目される。)

※

SLA

（

Service Level Agreement

）

:

サービス品質保証制度

[

用途違いによるエコーの遅延時間

…

網内遅延の

2

倍

]

エコー・キャンセラ― echo canceller ^{(エコー相殺機能)}

近端向けEC

TELポート ○ PBXポート ○

[RT57i/RTV700

の

VoIP

用エコー・キャンセラ―機能の概要

]

・

ITU-T G.165, G.168

準拠

・「

“bri1”

インタフェースのエコー・キャンセラ―機能」

RTV700

は「

PBX

ポート→

ISDN

ポート」で

ISDN

回線利用の際、

近端向けEC未使用時、遠端向けEC(64ms)が利用可能。

エコーキャンセラ制御方法を設定

[

書式

] audio echo-canceller port=PORT MODE [LENGTH [cng=SW]]

[

設定値

]

・

PORT tel1 / tel2 / bri1 / nt-bri1 / nt-bri2 ..

設定を行うポート

・

MODE auto ..

自動設定

off ..

エコーキャンセラオフ

・LENGTH 8 / 16 / 32 / 64 .. エコーキャンセラテール長(msec)

・SW

on .. CNG (Confort Noise Generation) 機能有効 off .. CNG 機能無効

[説明] ポート毎のエコーキャンセラ制御方法を設定する。

[入力例] TELポート1のエコーキャンセラをオフとする →“audio echo-canceller port=tel1 off”

bri1ポートのエコーキャンセラの設定値をデフォルト値に戻す →“no audio echo-canceller port=bri1”

[ノート] auto の場合、通常はエコーキャンセラONで制御を行い、ファックスの開始音を検出したら、その呼が終

了するまでエコーキャンセラOFFで動作する。 CNG (Confort Noise Generation) 機能は、対向からの音声があることでTELポートから対向に送られる音声を抑制した場合に、対向に送られる音声に環境雑音と同程度のノイズを加えることによって、音声抑制切替による不自然さを軽減させる機能である。

cngのパラメータを省略した場合、cng=onで設定される。

[デフォルト値]

port=tel1 auto 8 cng=on, port=tel2 auto 8 cng=on, port=bri1 auto 64 cng=on, port=nt-bri1 off, port=nt-bri2 off

エコー・サプレッサー echo suppressor ^{(エコー遮断機能)} [エコー・サプレッサー機能について]

・「近端向けエコー・キャンセラ―」に代わる機能

(簡便法)

・「ボイス・スイッチ」とも呼ばれる。

・基本的考え方

「音声通話の通信路は全二重が実現されているが、実際の音声通話は

ほとんど半二重の状態」という前提よりエコー(と予想される信号)を遮断する。

・参考: ITU-T G.164という勧告がある。

SLIC

エコーは受話信号がSLICで反射して発生(送話に漏れる)。

[受話]

[送話]

[送受話混合]

(2線式) (4線式)

SLIC:2線式と4線式の変換機能

制御

[受話]

[送話]

エコー・サプレッサー機能(考え方)

受話中は、エコーが発生しているので、送話を遮断する。

原音エコー

音質評価 (FAX通信試験)

VoIP-GW Network Emulator VoIP-GW FAX FAX

遅延の生成

固定遅延遅延ゆらぎ VoIP-GW 成功率 RT57i 100%

RT56v 45%

RTA55i 55%

100ms 100ms

RTA55i

RT56v

98%

RT57i 125ms

100ms

成功率 VoIP-GW

遅延ゆらぎ固定遅延

・遅延とゆらぎが非常に大きい非現実的ネットワークをエミュレーション

・ジッターバッファーの効果が表れている。

[

遅延

100ms

〜

200ms

の一様分布

]

[ 遅延100ms〜225msの一様分布 ]

30回以上の送信受信成功率は？

・

RT57i

のジッターバッファー長にちかいゆらぎのネットワークをエミュレーション

・ゆらぎが

125ms

を超えるとエラーが増える。

エラー訂正機能なし

[使用ファームウェア]

-RT57i: Rev.8.00.13 -RT56v: Rev.4.07.30 -RTA55i: Rev.4.06.54

音質評価 (PESQ)

VoIP-GW VoIP-GW

音質試験機

[PESQ測定について]

・ITU-T勧告P.862で規定されている「端末」「端末」の客観的音声品質評価法。

・評価値は、「-0.5〜4.5」で示され、値が大きいほど高音質。

・日本語と英語で話す男女の各二名の発声サンプルを用いて音質を比較。

(計、4サンプル)

・パケットロスのあるネットワーク →評価値が下がる。

パケットロスに対するPLC効果 →評価値は下がる。(聴感上の効果はある)

・遅延のあるネットワーク →(遅延を救える端末は)評価値に変化なし。

PESQ測定

・ぺすきゅ〜

・ぺすく

Network Emulator

パケットロスの生成

音質評価 (PESQ測定結果)

パケットロス

0% 0.5% 1.0%

G.711

3.8 3.8 3.9 3.8 3.8 3.7 3.6 3.5

G.729a G.711 G.729a

3.0

3.2 3.0 3.2

-3.7 3.7

-2.9 3.2

-機種言語

G.711 G.729a

-日本語 3.5 2.9

RTV700 (TEL)

(Rev.8.00.22) 英語 3.5 3.1

日本語

-RTA55i

(Rev.4.06.54)

日本語

-英語

-RT56v

(Rev.4.07.30)

-日本語

RT57i

英語

[PESQ

測定

]

・パケットロスを

Network Emulator

でシミュレーション

・RT57i/RTV700のLAN直結環境(パケットロス0%)でのR値(参考)

- G.711で、90前後。G729aで、80前後。

※

PESQ

の実測平均による参考値

(

目安

)

であり、各製品の仕様ではありません。

※パケットロスの発生具合などにより、評価値が毎回同じになるとは限りません。

※パケットロスが多くなると、音質だけでなく、接続性に障害が発生します。

IP電話の品質 (R値)

[G.107

の

R

値の算出方法

]

Advantage factor

モバイル通信などの利便性による影響を補完

Basic signal-to-noise ratio

回線雑音、送

/

受話室内雑音による劣化

R 値 = Ro - Is - Id – Ie,eff + A

Equipment impairment factor

低ビットレート

CODEC

、パケット損失による劣化

Delay impairment factor

送話者エコー、受話者エコー、絶対遅延による劣化

Simultaneous impairment factor

音量、側音、量子化歪による劣化

[G.109

のカテゴリ定義

]

R値(0〜100)の範囲総合音声伝送品質のカテゴリユーザーの満足度 90≦R＜100 Best Very satisfied

70≦R＜80 Medium Some users dissatisfied

80≦R＜90 High Satisfied

Low Poor

60≦R＜70 Many users dissatisfied 50≦R＜60 Nearly all users dissatisfied

IP電話の品質 (R値)

[R

値について

]

・総合伝送品質率

・

ITU-T G.107

・

TTC JJ-201.01

(

参考

)

・

http://www.soumu.go.jp/s-news/2002/020222_3.html

「

IP

ネットワーク技術に関する研究会」報告書

Network

VoIP-GW VoIP-GW

機器遅延、符号化方式など遅延やパケットロスの可能性

数値

(20

種類のパラメータ

)

評価値

(0

〜

100)

を計算する。

<

送話側

> <

受話側

>

・送話室内雑音・送話レベル

・送話者側音など

・受話レベル

・受話者側音など・受話室内雑音

・回線雑音

・量子化歪

・絶対遅延

・パケット損失など

IP電話の品質クラス

(

参考

)

・

http://www.soumu.go.jp/s-news/2002/020222_3.html

「

IP

ネットワーク技術に関する研究会」報告書

クラスA クラスB 総合音声

伝送品質率 (R)

＞80

(固定電話並み)

＞70

(携帯電話並み) End-to-end

遅延

＜100ms ＜150ms ＜400ms

≦0.15

＞50

呼損率 (参考値)

≦0.15 ≦0.15

クラスC

「 IP 電話の品質クラス」には、通話品質として「 R 値」を用いる。

TTC(情報通信技術委員会)

・

“TTC標準 ”

としてIP電話の通話品質評価方法を策定。(日本向け簡略化)

→TTC JJ-201.01

・音声符号化による歪み,遅延,エコーなどの数個を実測。残りは、デフォルト値。

RTX1000: QoS機能の概要(1)

使い方クラス分け

(classify)

PPインタフェース

PPインタフェース IPsec利用

(VPN QoS) TUNNELインタフェース LANインタフェース

PPインタフェース

キュー処理

(queuing)

ISDN(BRI,PRI)利用 PPインタフェース

LAN利用 LANインタフェース

PPPoE利用 LANインタフェース

LANインタフェース

QoS 機能は、「 classify 」と「 queuing 」の仕組みがある。

使い方によって、 classify や queuing の適用インタフェースが異なる

※

VPN QoS

機能は、

RTX1000(2003/10/22, Rev.7.01.26)

で提供開始

R

クラス分け

(classify)

キュー処理

(queuing)

出力

(output)

①

②

③

http://www.rtpro.yamaha.co.jp/RT/docs/qos/tunnel_qos.html

RTX1000: QoS機能の概要(2)

type

制御種別

fifo

−

優先制御帯域制御帯域制御帯域制御

priority

cbq wfq shaping

利用可能クラス数

LAN

インタフェース

(queue lan? type) ISDN

インタフェース

(queue pp type)

−

4 16

−

○

16

○

−

○

−

○

インタフェースごとに利用可能な “queuing” アルゴリズム (“ queue lan? type ” / “ queue pp type ” コマンドで指定 )

※

RTX1000

におけるブロードバンド対応

QoS

機能の概要

*) ISDN

で利用する場合は、従来の優先制御や帯域制御が利用可能。

(

発売時

)

1) priority

方式を利用する際に、「帯域制限」を可能とした。

(2003/1/4,Rev.7.01.04) 2) PPPoE

を利用する際に、

QoS

機能を利用できるようにした。

(2003/1/4, Rev.7.01.04) 3) “shaping”

方式の帯域制御を利用できるようにした。

(2003/7/7,Rev.7.01.15)

4) VPN QoS

機能を利用できるようにした。

(2003/10/22,Rev.7.01.26)

ブロードバンド版ナローバンド版

RTX1000: QoS機能の概要(3)

“fifo” は、最も基本的なキューである。 fifo の場合、パケットは必ず先にルーターに到着したものから送信される。パケットの順番が入れ替わることは無い。 fifo キューに溜まったパケット数が

“queue interface length” コマンドで指定した値を超えた場合、

キューの最後尾、つまり最後に到着したパケットが破棄される。

指定されたキュー長

溢れたら破棄

R

クラス分け

(classify)

キュー処理

(queuing)

出力

(output)

“fifo” の概念図

何もしない

RTX1000: QoS機能の概要(4)

“priority”

は、優先制御を行う。

“queue class filter”

と

“queue interface class filter list”

コマンドでクラス分けし、送信待ちのパケットの中から最も優先順位の高いクラスのパケットを送信する。

LAN

インタフェースの場合は、

“speed

interface ”

コマンドで出力する帯域を制限することができます。

指定されたキュー長

溢れたら破棄

クラス分け

(classify)

優先順位

:

高

(4)

優先順位

:

低

(1)

クラスフィルタ

“priority” の概念図

R

クラス分け

(classify)

キュー処理

(queuing)

出力

(output)

速度制限

“speed”

ブロードバンドの場合のみ

(パケットロスが大きい時は、キュー長を長く調整すると改善する場合があ

る。

)

RTX1000: 優先制御の設定例

speed lan2 10m 送出帯域を10Mbit/sに制限します

queue lan2 type priority

queue class filter 1 4 ip * * tcp * 5060 “TCP 宛先ポート番号 5060”と想定する

queue class filter 2 4 ip * * udp * 5004-5060 “UDP 宛先ポート番号 5004-5060”と想定する queue lan2 class filter list 1 2

LAN2

の送出速度を

8Mbit/s

とし

SIP,RTP

PPPoE

で接続した

LAN2

の送出速度を

10Mbit/s

とし

udp

を優先

http://www.rtpro.yamaha.co.jp/RT/docs/qos/priority.html [

注意事項

]

・

“queue interface default class”

でデフォルトクラスが定義され、初期値は

“

クラス

2”

RTX1000: QoS機能の概要(5)

“shaping”

は、帯域制御を行う。

“queue interface class property”

コマンドで各クラスに割り当てる帯域をあらかじめ設定しておき、

“queue class filter”

と

“queue interface class filter list”

コマンドでクラス分けされたパケットが指定した帯域になるように送信する。

指定されたキュー長クラス分け

(classify)

クラスフィルタ

“shaping” の概念図

R

クラス分け

(classify)

キュー処理

(queuing)

出力

(output)

shaping shaping

shaping

クラス毎に帯域割り当て溢れたら破棄

RTX1000: 帯域制御の設定例

queue lan2 type shaping 帯域制御キューを使用します

queue class filter 1 1 ip * * udp * * UDPパケットをクラス1とするフィルタを定義します queue lan2 class filter list 1 LAN2にクラス分けフィルタを適用します

queue lan2 class property 1 bandwidth=2m クラス1に2Mbit/sを割り当てます

queue lan2 class property 2 bandwidth=8m クラス2に残りの8Mbit/sを割り当てます

LAN2

の送出速度を

10Mbit/s

とし、

udp

に

2Mbit/s

、残りを

8Mbit/s

pp select 1

pppoe use lan2 LAN2でPPPoEを使用します

… PPPoE接続に必要な各種設定

queue class filter 1 1 ip * * udp * * UDPパケットをクラス1とするフィルタを定義します queue pp class filter list 1 クラス分けフィルタをPPインタフェースに適用します pp enable 1

queue lan2 type shaping LAN2のキューで帯域制限を行います queue lan2 class property 1 bandwidth=2m クラス1に2Mbit/sを割り当てます

queue lan2 class property 2 bandwidth=6m クラス2に残りの6Mbit/sを割り当てます

PPPoE

で接続した

LAN2

の送出速度を

8Mbit/s

とし、

udp

に

2Mbit/s

、残りを

6Mbit/s

http://www.rtpro.yamaha.co.jp/RT/docs/qos/band-shaping.html [

注意事項

]

・

“queue interface default class”

でデフォルトクラスが定義され、初期値は

“

クラス

2”

・

“queue interface class property”

は、

“shaping”

利用時、

“bandwidth”

のみ有効

ドキュメント内 RTV700開発コンセプト (ページ 51-72)

SLIC

RT57i

RT57i

SLIC

SLA

Service Level Agreement

:

[

…

2

]

エコー・キャンセラ― echo canceller (エコー相殺機能)

[RT57i/RTV700

VoIP

]

ITU-T G.165, G.168

“bri1”

RTV700

PBX

ISDN

ISDN

[

] audio echo-canceller port=PORT MODE [LENGTH [cng=SW]]

[

]

PORT tel1 / tel2 / bri1 / nt-bri1 / nt-bri2 ..

MODE auto ..

off ..

on .. CNG (Confort Noise Generation) 機能有効 off .. CNG 機能無効

エコー・サプレッサー echo suppressor (エコー遮断機能) [エコー・サプレッサー機能について]

(簡便法)

SLIC

音質評価 (FAX通信試験)

VoIP-GW Network Emulator VoIP-GW FAX FAX

[

100ms

200ms

]

[ 遅延100ms〜225msの一様分布 ]

RT57i

125ms

音質評価 (PESQ)

VoIP-GW VoIP-GW

[PESQ測定について]

(計、4サンプル)

Network Emulator

音質評価 (PESQ測定結果)

0% 0.5% 1.0%

G.711

G.729a G.711 G.729a

G.711 G.729a

[PESQ

]

Network Emulator

- G.711で、90前後。G729aで、80前後。

PESQ

(

)

IP電話の品質 (R値)

[G.107

R

]

Advantage factor

Basic signal-to-noise ratio

/

R 値 = Ro - Is - Id – Ie,eff + A

Equipment impairment factor

CODEC

Delay impairment factor

Simultaneous impairment factor

[G.109

]

IP電話の品質 (R値)

[R

]

ITU-T G.107

TTC JJ-201.01

(

)

http://www.soumu.go.jp/s-news/2002/020222_3.html

エコー・キャンセラ― echo canceller ^{(エコー相殺機能)}

エコー・サプレッサー echo suppressor ^{(エコー遮断機能)} [エコー・サプレッサー機能について]

“fifo” は、最も基本的なキューである。 fifo の場合、パケットは必ず先にルーターに到着したものから送信される。パケットの順番が入れ替わることは無い。 fifo キューに溜まったパケット数が