Mobile WiMAX에서 IPTV 및 VoIP 음성서비스 품질을 고려한 수면구간 길이와 지터버퍼 크기의 상관관계 분석

Abstract

IPTV 및 VoIP 서비스는 높은 이동성과 전송 속도를 보장하는 Mobile WiMAX 네트워크 상에서 제공할 수 있는 유용한 응용 서비스들이다. IPTV의 오디오 전송이나 VoIP의 통화 품질에 영향을 미치는 요소 중 전송 경로의 잦은 변경이나 경로간 전송 시간의 차이에 따라 발생하는 지터에 의한 패킷 손실은 지터 버퍼를 이용하여 완화할 수 있다. 본 논문에서는 Mobile WiMAX 네트워크 상에서 이동 단말의 전력 소모 절감을 위해 사용되는 PSC-II 모드를 사용할 때의 오디오 및 음성 서비스의 품질(Quality of Service)과 지터 버퍼 크기의 상관관계에 대해 연구, 분석한다. 이를 위해 절전 모드 사용으로 인해 추가로 발생하는 지연 시간을 포함한 서비스의 종단간 지연시간 모델과 종단간 지연시간을 기준으로 한 서비스 품질 기준을 제시하였다. 또한, 제시한 모델의 다양한 파라미터에 따른 시뮬레이션 분석 결과를 통해 절전 모드를 사용할 경우에는 지터 버퍼의 크기 증가에 따른 지연으로 인한 패킷 손실이 오히려 오디오 및 VoIP 서비스 품질 측면에서 좋지 않은 영향을 미칠 수 있음을 보였다. IPTV and VoIP services are considered as killer applications over Mobile WiMAX network, which provideshigh mobility and data rate. Among those which affect the quality of voice in those services, the jitter buffer or playout buffer can compensate the poor voice quality caused by the packet drop due to frequent route change or differences among routes between service endpoints. In this paper, we analyze the correlation between the sleep interval length and jitter buffer size in order to guarantee a predefined level of voice quality. For this purpose, we present an end-to-end delay model considering additional delay incurred by the WiMAX PSC-II sleep mode and a VoIP service quality requirement based on the delay constraints. Through extensive simulation experiments, we also show that the increase of jitter buffer size may degrade the voice quality since it can introduce additional packet drop in the jitter buffer under WiMAX power saving mode.