МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВОСПРИНИМАЕМОГО КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ

Рядская Ю.В.

Источник: XI Международная научно-техническая конференция аспирантов и студентов «Автоматизация технологических объектов и процессов.Поиск молодых», 17-20 мая 2011 г., ДонНТУ, Донецк

В последние годы быстрое развитие телекоммуникационных и информационных технологий значительно обогатило разнообразие доступных пользователю информационных служб и приложений. Одним из важнейших требований, предъявляемых к телекоммуникационным сетям, является обеспечение для каждого из пользователей сети заданного качества обслуживания (QoS, Quality of Service). Рекомендации ITU-T G.1000 определяет QoS как совокупный эффект характеристик сетевого сервиса, определяющий степень удовлетворения потребителя данного сервиса [1].

Метод оценки воспринимаемого качества обслуживания (PQoS – perceived quality of service) – это оценка качества информационного сервиса с точки зрения восприятия пользователя как потребителя услуг данного сервиса. Методы оценки PQoS делятся на субъективные и объективные.

Субъективные методы позволяют получить наиболее адекватную оценку воспринимаемого качества, поскольку прямо отображают мнение пользователей. В большинстве случаев результат субъективных методов представляет собой усредненное мнение группы экспертов о качестве предоставленных контрольных видео или аудио последовательностей. В рекомендации ITU-T P.830[2] рекомендовано использовать для оценки качества пользовательского восприятия пятибалльную шкалу MOS (Mean Opinion Score – среднее значение экспертных оценок).

Объективные методы оценки качества позволяют исключить человека из процедуры оценки, они могут быть легко автоматизированы. Объективные методы делятся на интрузивные и неинтрузивные. В интрузивных методах оценка качества осуществляется путем сравнения эталонной последовательности с последовательностью, подвергнутой искажению в сети. К объективным методам относятся включенные в рекомендации ITU методы оценки качества речевых (телефонных) сигналов – PESQ (perceptual evaluation of speech quality) рекомендация ITU – T P.826[3]; аудио сигналов – PEAQ (perceptual evaluation of audio quality) соответствует рекомендации ITU – R BS.1387. Неинтрузивные методы позволяют проводить оценку качества сигналов без сравнения с эталонным сигналом. Для неинтрузивной оценки качества речевых служб разработаны и рекомендованы методы PSQM (perceptual speech quality measurement) рекомендация ITU – T P.563 и так называемая Е-модель рекомендация ITU – T G.107 [5].

Особое положение в классификации методов оценки качества восприятия занимает метод PSQA (pseudo-subjective quality assessment), который позволяет осуществлять объективную оценку с использованием нейронной сети, обучение которой проведено с использованием субъективных оценок. Показатель воспринимаемого качества обслуживания можно применить при методе оценки оптимальности распределения ресурсов телекоммуникационной сети.

Определение значений PQoS для каждой из функционирующих в сети информационных служб предполагает определение значений многомерного вектора , зависящих от выделенных ресурсов и заданных параметров QoS в сети.

MOSi=F(Ri,Ei,{qk}),

Для определения PQoS мы выберем неинтрузивный объективный метод оценки качества восприятия, использование которого позволяет полностью исключить при получении значений экспериментальные исследования.

Для неинтрузивной оценки качества речевых служб рекомендовано использование методов PSQM и E-модели. Метод PSQM неприменим для оценки , так как разработан для мониторинга качества телефонных сигналов в реальном времени без использования эталонного сигнала, и не отображает причины изменения качества сигнала.

E-модель – вычислительная модель, используемая при планировании передачи, определяет качество телефонного соединения коэффициентом рейтинга передачи R

R=R0-Is-Id-Ie+A

где R0 – основное соотношение сигнал/шум, включая такие источники шума, как шум цепи и шум помещения; Is – комбинация из всех снижений качества, которые действуют на речевой сигнал; Id – снижение качества, вызываемое задержкой; Is – снижение качества, вызываемое кодеками с низкой битовой скоростью, а также из-за потери пакетов в сети; A– коэффициент выигрыша, который позволяет компенсировать коэффициенты снижения качества в тех случаях, когда существуют другие преимущества доступа к пользователю.

Для экспериментального определения совокупности значений с использованием объективных интрузивных методов предполагается схема проведения эксперимента, приведенная на Рис.1.

Рис. 1 - Схема экспериментального определения значений сквозного качества пользовательского восприятия

С использованием предложенной схемы может быть получена база значений как многомерного вектора зависящего от особенностей реализации прикладного программного обеспечения (оконечных устройств) реализующих информационную службу и параметров качества обслуживания.

К достоинствам предложенной схемы относятся:

– использование наиболее адекватных на сегодняшний день объективных методов оценки качества восприятия;

– при оценке с использованием предложенной схемы используются реальные (программно реализованные) кодер и декодер и, как следствие, необходимо моделировать только искажающие воздействия в сети, что повышает точность полученных оценок.

Недостатком экспериментальной оценки является невозможность получения оценок в реальном времени непосредственно в цикле управления.

Использование предложенной методики позволяет упростить задачу поиска оптимального распределения ресурсов сети при сохранении адекватности полученных решений основному предназначению телекоммуникационной сети – обеспечению передачи информации с заданным качеством. Точность полученных оценок может быть повышена за счет использования перспективных методов оценки PQoS, имеющих большую степень соответствия результатам субъективной оценки, а также за счет тщательного моделирования и учета параметров сети влияющих на PQoS.

Литература:

1. ITU – T G.1000. Communications quality of service. – ITU, 2001. – 16p.

2. ITU – T P. 830. Subjective performance assessment of telephone-band and wideband digital codecs. – ITU, 1996. – 26p.

3. ITU – T P. 862. Perceptual evaluation of speech quality (PESQ): An objective method for end-to-end speech quality assessment of narrow-band telephone networks and speech codecs. – ITU, 2001. – 30p.

4. МСЭ-Т G.107. E-модель – вычислительная модель, используемая при планировании передачи. – МСЭ, 2005. – 28с.