Методика вимірювання та покращення якості голосового зв’язку VoWI-FI і VoLTE на об’єктах критичної інфраструктури

Abstract

Критична інфраструктура, у яку входять об’єкти, необхідні для нормального функціонування суспільства (наприклад, електростанції, транспортні вузли, лікарні тощо), потребує надійного зв’язку для забезпечення безперебійної роботи та координації дій в екстрених ситуаціях. У роботі запропоновано методику вимірювання та покращення якості голосового зв’язку через технології VoWi-Fi і VoLTE на об’єктах критичної інфраструктури. Один із ключових аспектів методики – створення тестового середовища, яке відображає реальні умови роботи на об’єктах критичної інфраструктури. Це передбачає використання пристроїв з підтримкою технологій VoWi-Fi і VoLTE, налаштування Wi-Fi мереж і доступу до мобільного інтернету, а також вибір стандартних тестових сценаріїв для оцінювання якості голосового зв’язку. Важливою частиною методики є вимірювання різних параметрів якості зв’язку, таких як рівень сигналу, затримка і втрати пакетів. Для цього використовують спеціальні вимірювальні інструменти, зокрема програми Ping Monitor і G-NetWi-Fi на платформі Android. Отримані дані дають змогу об’єктивно оцінити ефективність технологій VoWi-Fi і VoLTE на об’єктах критичної інфраструктури, зокрема із використанням запропонованої метрики MOS (Mean Opinion Score). Встановлено, що одним із основних недоліків традиційного підходу використання VoWi-Fi і VoLTE є відсутність автоматичного переключення між цими технологіями в разі погіршення якості на одній з них, що може призводити до незадовільного сприйняття розмови користувачем. Запропонована методика передбачає використання системи моніторингу метрики MOS, яка постійно вимірює якість голосового зв’язку на обох технологіях та реалізує механізм адаптивного перемикання між VoLTE та VoWi-Fi. Це дає змогу автоматично переходити на оптимальну технологію залежно від поточних умов і забезпечує найкращу якість обслуговування для користувача. Загалом стаття надає важливу інформацію для впровадження та оптимізації цих технологій на об’єктах критичної інфраструктури з метою підвищення надійності та ефективності голосового зв’язку.

Critical infrastructure, which includes facilities necessary for the normal functioning of society (e.g., power plants, transportation hubs, hospitals, etc.), requires reliable communication to ensure uninterrupted operation and coordination of actions in emergency situations. This paper presents a methodology for measuring and improving the quality of voice communication via VoWi-Fi and VoLTE technologies at critical infrastructure facilities. One of the key aspects of the methodology is the creation of a test environment that reflects the real working conditions at critical infrastructure facilities. This includes using devices that support VoWi-Fi and VoLTE technologies, setting up Wi-Fi networks and mobile Internet access, and selecting standard test scenarios to assess voice quality. An important part of the methodology is measuring various communication quality parameters, such as signal strength, delay, and packet loss. For this purpose, special measurement tools are used, including the Ping Monitor and G-NetWi-Fi apps on the Android platform. The obtained data allow us to objectively assess the effectiveness of VoWi-Fi and VoLTE technologies at critical infrastructure facilities, in particular, using the proposed MOS (Mean Opinion Score) metric. It has been established that one of the main disadvantages of the traditional approach to using VoWi-Fi and VoLTE is the lack of automatic switching between these technologies in the event of a deterioration in the quality of one of them, which can lead to unsatisfactory perception of the conversation by the user. The proposed methodology involves the use of a MOS metric monitoring system that continuously measures the quality of voice communication on both technologies and implements a mechanism for adaptive switching between VoLTE and VoWi-Fi. This allows for automatic switching to the optimal technology depending on current conditions and provides the best quality of service for the user. In general, the article provides important information for implementing and optimizing these technologies at critical infrastructure facilities to improve the reliability and efficiency of voice communications.