In this thesis, problems for designing a packet voice communication network are studied, and a packet voice/data terminal that services both voice and data in the packet-switched network is implemented, and its performance is analyzed.
For packet voice communication, a method of voice coding that is suitable for a specific network environment, must be determined, and the size of a voice packet, the protocol for voice transmission, and a reconstruction algorithm of voice packets must be properly selected. In this work, design parameters for implementing the PVDT are chosen with emphasis of the simplicity for implementation and the superiority of performance.
The hardware structure of the PVDT is devided into five modules; a master control module, a speech processing module, a speech activity detection module, a telephone interface module, and an input/output interface module.
The software structure of the PVDT is designed according to the OSI 7 layer architecture. The discrimination of voice and data is made in the link layer. Voice packets have priority over data packets in order to minimize the transmission delay, and are serviced by a simple protocol so that the overhead arising from the retransmission of packets may be minimized.
Our analysis of a packet voice communication network is focused on the calculation of the optimal voice packet size and of the optimal reconstruction delay of voice packets to reduce the influence of delay variance. By doing so, the upper bound of the transmission delay pdf is obtained. In addition, the assumption that the arrival process of the system whose input is the superposition of M/D/1 output processes is approximated by a Poisson process is proved by computer simulation.
본 논문에서는 packet-switched network에서 음성을 서비스하는데 있어서 고려해야할 여러가지 점들을 살펴보고, 실제로 음성과 데이타를 동시에 서비스하는 packet voice/data terminal을 구현하였으며 그 성능 분석을 시도하였다.
Packet 음성 통신을 위해서는 우선 네트워크의 상황에 알맞는 음성의 coding 방법을 결정해야 하며 음성 packet의 크기, 음성용 protocol, 재생 알고리즘 등을 알맞게 선택해야 한다. 본 논문에서 PVDT의 구현을 위한 설계 parameter의 선택은 구현하기 용이하면서 성능이 우수한 것을 기준으로 삼았다.
PVDT의 hardware의 구성은 기능별로 첫째, master control module, 둘째, speech processing module, 셋째, speech activity detection module, 넷째, telephone interface module, 다섯째, input/output interface module로 나누어진다.
PVDT의 software는 OSI 7 layer architecture에 맞추어 설계하였으며 음성과 데이타를 link level 부터 구별하여 서비스하였다. 또한 음성 packet의 전송 delay를 작게하기 위해 데이타보다 음성을 우선적으로 서비스하도록 하였으며 간략화된 protocol로 재전송에 의한 overhead를 없앴다.
Packet 음성 통신망에 대한 해석으로는 구현한 PVDT의 환경에 알맞는 최적 음성 packet의 크기를 구하였으며 음성 packet의 전송 delay의 variance에 의한 영향을 줄이기 위한 최적 재생 지연 시간을 전송 delay의 분포를 통해 계산 하였다. 또한 전송 delay의 분포를 구하기 위한 가정의 증명으로 M/D/1 출력 process가 중첩된 시스템의 packet arrival이 Poisson process에 접근함을 simulation을 통해 보였다.
