The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Active Buffer Management Algorithm for Voice Communication System with Silence Suppression

무음 압축을 이용하는 음성 통신 시스템을 위한 동적 버퍼 관리 알고리즘

  • Received : 2012.05.19
  • Accepted : 2012.06.29
  • Published : 2012.07.31
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Abstract

This paper proposes silence drop first(SDF) active buffer management algorithm to increase the voice capacity when silence suppression is used. This algorithm finds and drops silence packet rather than voice packet in the queue for resolving buffer overflow of queue. Simulations with voice codec of G.729A and G.711 are performed. By using proposed SDF algorithm, the voice capacity is increased by 84.21% with G.729A and 38.46% with G.711. Further more, SDF algorithm reduces the required link capacity and loosens the silence packet inter-arrival time limit to provide target voice quality compared with that of conventional algorithms.

본 논문은 무음 압축(silence suppression)을 이용하는 음성 코덱 이용 시 음성 통신 용량(voice capacity)을 늘리기 위한 동적 버퍼 관리 알고리즘인 silence drop first(SDF) 알고리즘을 제안한다. SDF 알고리즘은 음성 통신을 위한 버퍼에서 오버플로우가 발생할 경우 무음 패킷을 음성 패킷보다 먼저 폐기하는 기법을 이용하여 상대적으로 더 많은 음성 패킷을 종단간 전송한다. 알고리즘의 성능 평가를 위하여 G.729A 및 G.711 음성 코덱을 사용하였다. 성능 분석 결과 제안하는 기법을 이용할 경우 MOS가 3.0인 수준의 품질을 유지하면서 G.729A 코덱에 대해 약 84.21%, G.711 코덱에 대해 약 38.46%의 사용자가 추가로 네트워크 이용이 가능함을 확인할 수 있었다. 또한 제안하는 기법 이용 시 동일 사용자 수에 대해 음성 통화 품질을 보장하기 위해 필요한 무음 패킷생성 주기 및 링크 용량의 제한을 완화할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Y. W. Ha, B. S. Cho, "Trends and the Regulation Issues on Wireless/Mobile VoIP," Electronics and Telecommunications Trends, vol.21, no.2, April 2006. 하영욱, 조병선, 윤영석, "Wireless/Mobile VoIP 동향 및 규제 이슈," 전자통신동향분석 제 21권 제 2호, April 2006.
  2. B. R. Kim, "About TICN", The Korea Defense Daily, October 21, 2010. 김병륜, "TICN이란?," 국방일보, 2010년 10월 21일
  3. I. A. Qaimkhani and E. Hossain, "Efficient Silence Suppression and Call Admission Control through Contention-Free Medium Access for VoIP in WiFi Networks," IEEE Communications Magazine, vol. 46, no. 1, January 2008.
  4. S. M. Oh and J. H. Kim, "Application- aware Design to Enhance System Efficiency for VoIP Services in BWA Networks," IEEE Transactions on Multimedia, vol. 13, no. 1, pp. 143-154, February 2011. https://doi.org/10.1109/TMM.2010.2093512
  5. Cisco Systems, "Quality of Service Solutions Configuration Guide, Cisco IOS Release 15.1M&T"
  6. S. R. Kim, "Juniper Router QoS Overview," Korea Juniper Networks, June 2011.
  7. M. A. Labrador and S. Banerjee, "Packet dropping policies for ATM and IP networks," IEEE Communications Surveys, vol. 2, no.3, pp.2-14, 1999.
  8. S. Kim, T. Park, C. Kim, "Mean Value Analysis of the Waiting Time for the Drop-Head Buffer management," IEICE Transactions on Communications, vol. E85-B, no. 9, pp. 1860-1862, September 2002.
  9. K. H. Lee, H. J. Lee and J. H. Kim, "An Active Buffer Management Based on the Virtual Transmission Delay for Video Streaming Service," in Proc. MILCOM 2011, Baltimore, USA, 7-10. November 2011.
  10. ITU-T P.800, "Methods for Subjective Determination of Transmission Quality," 1996.
  11. Y. Xue, A. Zhuk, C. Christou, "Analysis of Performance Metrics for GIG voice and Video Service Classes," in Proc. MILCOM 2007, October 2007.