Differenza tra QoS (Quality of Service) e QoV (Quality of Voice)

QoS (Quality of Service)

Una rete di comunicazione, per garantire a pieno una buona qualità del servizio, deve fornire un trasferimento affidabile dell’informazione e nello stesso tempo garantire l’assolvimento dei vincoli imposti, ad alcuni parametri, dalla particolare applicazione. Nel caso di comunicazioni VoIP le costrizioni sono dettate dalla massima accettabilità dei ritardi, dal jitter e dalla perdita dei pacchetti.

Le reti IP sono state progettate per il trasferimento interattivo di dati e non per applicazioni tempo reale, quali il trasporto di voce e video. I ritardi, il jitter e la perdita di pacchetti sono fenomeni tanto frequenti all’interno di Internet quanto difficili da contenere, perlomeno entro i limiti di accettabilità necessari ad applicazioni VoIP. Per le applicazioni classiche (email, ftp e quant’altro) la variabilità della QoS è un parametro tollerabile. Al contrario, per applicazioni di telefonia su IP la garanzia di una buona QoS si presenta come una grossa sfida. D’altra parte le affascinanti potenzialità di un servizio integrato da voce, dati e video sono motivo di forte incoraggiamento. Mentre all’interno di Internet la congestione e la scarsità di risorse sono sempre in agguato, all’interno di una LAN si possono raggiungere prestazioni eccellenti visto che, spesso, la banda a disposizione e tanta.

Probabilmente la strada più efficiente, per raggiungere le prestazioni desiderate, è quella di intervenire nella struttura della rete stessa piuttosto che cercare di adeguare l’esistente struttura alle nuove esigenze di VoIP. Invece, attualmente la tendenza è quella dell’adeguamento; il motivo di ciò, probabilmente, va ricercato nei costi relativi al rifacimento d’alcune parti della struttura delle reti IP, che potrebbero essere improponibili, per non parlare dei tempi; alcuni sostengono che la continua proliferazione di grandi quantità di banda a basso costo, col tempo, estinguerà il problema sulla QoS.

QoV (Quality of Voice)

Gli utenti spesso usano la qualità della voce come banco di prova per valutare l’intera qualità della rete, di conseguenza, un’adeguata QoV, è un’obbiettivo chiave d’ogni sistema di comunicazione. In queste note sarà preso in considerazione il problema del degrado della QoV in relazione a due fenomeni di grande interesse: l’alto tasso di compressione e l’eco.

Mantenere una buona qualità della voce e contenere il più possibile i ritardi e la quantità di banda necessaria è un problema che qualsiasi codificatore, progettato per applicazioni VoIP, deve affrontare. Solitamente un’alta compressione va sempre pagata in termini di QoV. I codificatori d’ultima generazione tendono a svincolarsi dal problema distinguendo la codifica dei periodi di silenzio dalla codifica della voce vera e propria. Il principio è molto semplice; mediante l’implementazione di un VAD (Voice Activity Detector), i periodi di silenzio vengono riconosciuti dal codificatore e compressi con pochi parametri fissi, i quali saranno riconosciuti dal decodificatore che li utilizzerà per generare un confortevole rumore di fondo (comfort noise). In alcuni casi si ha la possibilità di risparmiare fino al 50% di banda. Va da se che la scelta di un’alta compressione a scapito della qualità della voce non può prescindere dal tipo di rete. Ad esempio, il traffico presente nelle LAN, solitamente, non è tale da richiedere sistemi estremamente dedicati ad un uso efficiente della rete a dispetto della QoV (quasi sempre il G.711 va benissimo). In Internet il discorso è completamente diverso visto che la congestione della rete è sempre in agguato.

Un altro fenomeno che incide sulla qualità della voce è l’eco. Fondamentalmente si ha a che fare con due tipi di eco. Il primo, noto come eco ibrido, è dovuto alla conversione ibrida tra la connessione bifilare del telefono e la connessione quadrufilare in uscita dalla porta IP verso la rete d’Internet. In tal caso è comunemente adottata una cancellazione adattiva all’interno della porta IP. Va da se che questo tipo di eco non è presente in un’architettura PC-to-PC. Il secondo, noto come eco acustico, nasce dal sistema, tipo viva voce, speaker microfono ed è tipico dell’architettura PC-to-PC. La voce che fuoriesce dall’altoparlante è catturata dal microfono e trasmessa in dietro (acustic feedback). In una situazione di questo tipo il microfono può ricevere voce da molte vie di riflessione (multipath echo). Quello che, solitamente, accade è un ritorno della propria voce.
La cancellazione di questo tipo di eco può essere implementata nel software applicativo, a parte o nel codificatore, ed in ogni caso, aggiunge ulteriori ritardi alla trasmissione.