본 논문은 VoIP 시스템의 통화 품질 개선을 위해 적응 재생 알고리즘을 도입하 여 지터를 보상하고, 패킷 손실 은닉 및 패킷 순서 정렬을 수행하는 수신단 적응 재생 버퍼 제어 기법을 제안하였다. 또한 제안 기법의 효용성을 입증하기 위해 VoIP 응용 시스템을 구현하고 제안 기법을 적용하여 알고리즘의 수행 속도와 통 화 품질 개선 효과를 검증하였다.
이를 수행하기 위해, 먼저 IP 망에서 발생하는 통화 품질 저해 요소와 상관관계 를 살피고 현재까지 제안된 적응 재생 알고리즘들을 검토하였다. 이를 토대로 α-adaptive 알고리즘과 지터 제어 절차를 도입하기 위해 적응 재생 버퍼 구조와 제어 방법을 설계하였다. 또한 RTP 헤더를 분석하여 패킷 순서 뒤바뀜 현상과 패 킷 손실 발생 여부를 판단하여, 이에 대한 보상이 재생 버퍼 상에서 이루어지도록 설계하였다. 제안 기법을 C 언어로 구현하여 PC 상에서 모의 실험한 결과, 입력 트래이스 데이터에 대하여 묵음 구간과 음성 구간을 정확히 판단하고 음성 구간에 대한 재생 지연을 적응적으로 추정하며 이에 따라 수신 패킷 데이터를 재생 버퍼 상의 정확한 위치에 씀을 확인하였다. 또한 읽기 동작을 통해 추정된 재생 지연을 유지하면서 재생 버퍼 상의 패킷 데이터를 얻음을 확인하였다. 다음으로는 XScale 구조의 마이크로프로세서와 DSP 기반의 G.723.1 음성 코덱을 내장한 보드를 제작 한 후, 내장형 리눅스를 탑재하여 H.323 기반의 VoIP 펌웨어를 구현함으로써 내장 형 VoIP 시스템을 제작하였다. 시스템의 기능 검증은 IP Phone-to-IP Phone, IP Phone-to-Phone 통화 시험을 통해 수행하였으며 두 경우에 대해 성공적으로 통화 가 이루어졌다. 최종적으로 구현 시스템에 제안 기법을 적용하여 성능을 측정하였 다. 그 결과, 제안 기법의 알고리즘 수행 속도는 257 [ sec]로 측정되었고, 이는 음성 코덱이 하나의 패킷 데이터를 처리하는 시간에 비해 매우 작은 값으로, 본 논문에서와 같이 G.723.1 음성 코덱을 사용하는 경우에 코덱이 처리하는 시간에 비한 알고리즘의 수행속도는 0.8%에 해당한다. 따라서 제안 기법은 실시간으로 수 신되는 패킷들을 처리하기에 적합하다. 또한 통화 품질 만족도를 MOS로 측정한
결과, 동일한 환경에서 고정 재생 지연 방식을 사용하는 알고리즘에 비해 18% 만 큼 개선되었다.
본 논문에서는 VoIP 통화 품질 개선을 위한 수신단 패킷 처리 기법을 제안하고 VoIP 응용 시스템 상에서의 적용 가능성과 통화 품질 개선 효과를 검증함으로써, VoIP 응용 시스템이 보다 안정적인 통화 품질을 제공하기 위한 하나의 방안으로 제안 기법이 적합할 것으로 사료된다. 추후에는 지속적으로 좀 더 다양한 망 환경 에서의 성능 개선 효과에 대한 검증이 보완될 것이며 MOS 이외의 다양한 성능 측정 방법을 이용한 검증이 수행되어야 하겠다.
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