Влияние дальности радиосвязи на качество пакетной передачи речи при использовании на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат технических наук Житнов, Алексей Анатольевич

• Житнов, Алексей Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Житнов, Алексей Анатольевич

РЕЧИ

2.1. Спектральная плотность мощности речевого сообщения

2.2. Корреляционная функция речевого сообщения

2.3. Выводы

3. ИСКАЖЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ

РЕЧЕВОГО СООБЩЕНИЯ ПРИ ЕГО ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НА КАНАЛЬНОМ УРОВНЕ ТЕХНОЛОГИИ СТАНДАРТА IEEE 802.11

3.1. Условия проведения эксперимента

3.2. Искажения СПМ речевого сообщения при его пакетной передаче с использованием стандарта IEEE 802.11

3.3. Выводы

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО КРИТЕРИЮ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ КАЧЕСТВА ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОГО СООБЩЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НА КАНАЛЬНОМ УРОВНЕ ТЕХНОЛОГИИ СТАНДАРТА IEEE 802Л1

4Л. Схема и условия проведения эксперимента. Выбор продолжительности исходной реализации речевого сообщения

4.2. Определение отношения сигнал/шум пакетной передачи речевого сообщения с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11

4.3. Зависимость от дальности связи отношения сигнал/шум пакетной передачи речевого сообщения с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11

4.4. Выводы

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО КРИТЕРИЮ РАЗБОРЧИВОСТИ

КАЧЕСТВА ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОГО СООБЩЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НА КАНАЛЬНОМ УРОВНЕ ТЕХНОЛОГИИ СТАНДАРТА IEEE 802.11

5.1. Постановка задачи

5.2. Экспериментальные оценки отношения сигнал/шум

5.3. Сопоставление объективных и субъективных оценок качества воспроизведения (по критерию разборчивости) звуковых файлов эталонных слоговых таблиц

5.4. Выводы

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние дальности радиосвязи на качество пакетной передачи речи при использовании на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Технологии беспроводного широкополосного доступа являются самой быстрорастущей и видоизменяющейся областью телекоммуникационных технологий, в том числе и на железнодорожном транспорте. Расширятся применение на железнодорожном транспорте стандартов IEEE 802.11(WI FI), так называемого, «Radio Ethernet» и IEEE 802.16 - технологий беспроводных сетей в диапазоне 2,4 ГГц и других высокочастотных диапазонах.

Цель работы. В диссертационной работе поставлена цель определения влияния дальности беспроводной связи с использованием технологии стандарта Radio Ethernet на качество воспроизведения речи.

Для выполнения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Обзор существующих аналитических моделей речевого сообщения, его вероятностных характеристик с позиций их использования при определении влияния дальности беспроводной связи с использованием технологии стандарта Radio Ethernet на качество воспроизведения речи.

2. Экспериментальное определение характеристик сообщения устной английской речи, его аналитическое моделирование, сопоставление аналитических моделей сообщения английской речи с моделями сообщений на других языках.

3. Учет специфики речевого сообщения речи при оценке при определении влияния дальности беспроводной связи с использованием технологии стандарта Radio Ethernet на качество воспроизведения речи.

Исходная основа диссертации. В основе диссертации лежат: фундаментальные работы теории информации Н.Винера, В.А.Котельникова, К.Шеннона и др.

- теоретические и прикладные исследования по цифровой обработке и передаче непрерывных, в том числе, речевых сообщений Дж.Беллами, А.И.Величкина, Г.В.Вемяна, М. Д.Бенедиктова, В.Н.Гордиенко, Г.В.Горелова, А.Г.Зюко, И.П.Кнышева, И. А. Лозового, А.П.Мановцева, М.В.Назарова, Н.И.Пилипчук, Л.Рабинера, О.Н.Ромашковой, П.Н.Толмачева, А.Ф.Фомина и др.

Объектом исследования являются системы широкополосного беспроводного доступа.

Предметом исследования являются методы функционирования систем пакетной передачи речевых сообщений.

Методы исследования. В работе использованы методы теории вероятностей, математического анализа, теории массового обслуживания.

Научная новизна.

1. Разработана методика экспериментального определения СПМ сообщения устной английской речи.

2. Предложена аппроксимация нормированной СПМ сообщения устной английской речи.

3. Предложена методика экспериментального определения качества воспроизведения речи при ее пакетной передаче с использованием технологии стандарта IEEE 802.11.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается использованием апробированного математического аппарата, логической обоснованностью разработанных вопросов, результатами модельных экспериментов.

Практическая значимость результатов диссертации.

1. По предложенной методике экспериментального определения

5

качества воспроизведения речи при ее пакетной передаче с использованием технологии стандарта IEEE 802. впервые получены результаты показывающие, что при дальности связи L=5 м ОСШ=23,6 дБ и L=10 м ОСШ=18,8 дБ соответственно.

2. Получены оценки уменьшения слоговой разборчивости при увеличении дальности связи при пакетной передаче речи с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11. Ухудшение качества пакетной передачи речи при увеличении дальности характеризуется пересечением границы «высшего» класса качества и класса качества «I» при значении дальности связи L = 10 м. При дальности связи L= 10 - 60 м качество пакетной передачи речи принадлежит классу «I».

3. Полученные уточнения значения максимума английской речи позволяющие на 2-3 дБ определять качество воспроизведения сообщения устной английской речи.

На защиту выносятся

- результаты экспериментального определения СПМ сообщения устной английской речи (для естественного голоса);

- результаты исследования влияния дальности на качество воспроизведения речи при пакетной передаче с использованием технологии стандарта IEEE 802.11.

Публикации и личный вклад автора. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, включая три статьи в журналах, рекомендованных списком ВАК. Личный вклад автора определяется предложением, обоснованием и исследованием основных теоретических положений работы, а также разработкой экспериментальной методики определения СПМ сообщения устной английской речи и методики проведения эксперимента по определению качества воспроизведения речи при ее пакетной передаче с использованием технологии стандарта IEEE 802.11.

Результаты работы внедрены на действующей сети 1Р компании ООО «ГАРСТЕЛЕКОМ-УТ», а также использованы в учебном процессе на кафедре «Радиотехника и электросвязь» МИИТа и в НИР «Перспективные технологии средств передачи информации железнодорожного транспорта» (2010, 2011).

Апробация работы выполнена на следующих конференциях:

- Научно-практическая конференция Неделя науки-2009 «Наука транспорту» (Неделя науки-2009. МИИТ).;

- Международная научно-практическая конференция ПТСПИ-2009, Владимир-Суздаль, 2009;

Научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов», МИИТ, Москва 2009 г.;

- Научно-практическая конференция Неделя науки-2010 «Наука транспорту» (Неделя науки-2010. МИИТ).;

- 23-я международная школа-семинар «Перспективные системы управления на железнодорожном, промышленном и городском транспорте». Украина. Алушта. 2010 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 95 наименований и приложений. Основная часть диссертации изложена на 92 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 16 таблиц.

1. БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ

1Л. Беспроводный доступ к спутниковой сети VSAT

Голосовая связь, организуемая в спутниковой сети, относится к виду IP-телефонии (VoIP), предоставляемой по каналам передачи данных с использованием типовой VSAT- станции. Для организации этой услуги к порту Ethernet VSAT-станции подключается телефонный адаптер, например CISCO ATA 186, который может иметь различные телефонные интерфейсы в зависимости от подключаемого оконечного оборудования (телефонного аппарата, УАТС) заказчика. IP - пакеты с признаком голосовой связи имеют автоматический приоритет перед пакетами передачи данных.

Любая VSAT - станция предоставляет услугу VOIP (IP-телефония), за счет соединения с телефонным сервером центральной станции, который в зависимости от задачи имеет возможность или обеспечить коммутацию соединения внутри сети или при необходимости обеспечить выход в московскую городскую телефонную сеть.

Максимальное число одновременно поддерживаемых соединений VOIP, организуемых на одной VSAT - станции достигает 6.

При соединении VSAT - VSAT общая задержка составляет примерно 0.6с и такая связь может рассматривать только в качестве технологической голосовой связи.

IP-телефония обеспечивает местную, междугороднюю, международную телефонную связь и передачу факсов по каналам Интернет. Для организации услуги устанавливается малогабаритный интерактивный спутниковый терминал класса VSAT. В состав терминала VSAT входит:

- антенный пост с антенной 1,2м (или 1,8м), который размещается на крыше, стене дома или на земле;

- спутниковый модем, который размещается в помещении непосредственно у сервера или персонального компьютера.

От 1 до 4 блоков телефонии с 4 телефонными портами типа FXS каждый, подключаемых к порту Ethernet модема через сетевой концентратор или напрямую.

Примечание в случае одновременного использования и телефонии и доступа в Интернет, либо подключении более 1 блока для телефонии необходимо установка сетевого концентратора либо подключение через локальную сеть Заказчика

Терминал VSAT связывается по спутниковому каналу с центром управления сетью оператора, где происходит подключение к телефонной сети общего пользования и всемирной сети Интернет.

Терминал постоянно включен в сеть. При ведении телефонных разговоров или пользовании только Интернет броузером нет необходимости иметь реальный IP адрес. Компьютеру назначается «частный» IP, для которого на время сессии делается динамическая трансляция на «реальный» IP адрес.

Адреса необходимо получать блоками по 8, 16. При этом из блока адресов, выделенных пользователю, 3 фиксируются за сервисами самого модема, еще 2 за каждым VoIP - модулем для телефонии, а оставшиеся могут быть присвоены компьютеру / серверу пользователя, и использоваться им.

При базовом подключении для проведения телефонных разговоров за Уо1Р-модулем не закрепляется телефонного номера. Звонки осуществляются в режиме «таксофона» владелец спутникового терминала звонит куда хочет, но ему позвонить невозможно.

Если необходима и входящая связь, то необходимо дополнительно заказать и оплатить услугу «выделение телефонного номера для входящей связи».

1.2. Беспроводный доступ при помощи системы IRLP

Система IRLP (Internet Radio Link Project) была создана в 1997 г. в Канаде Давидом Камероном (VE7LTD) и получила распространение в 2000 - 2001 гг. Программно, она реализована на платформе Linux и представляет собой объединенную сеть репитерных узлов в разных городах Мира. В отличие от других систем, доступ в которые возможен как через сетевой персональный компьютер, так и по радиоканалу, IRLP функционально ориентирована на работу только из эфира. Ее пользователи (как правило, члены местных IRLP-клубов) имеют специальный DTMF идентификатор входа, без которого вход в систему невозможен. По этой причине IRLP не получила широкого распространения.

1.3. Беспроводный доступ при помощи системы e-QSO

Система e-QSO была создана в Великобритании Паулом Девисом. Отличается простотой программного обеспечения, минимальными требованиями к компьютеру и операционной системе, не требует специальных настроек сетевой защиты (firewall). Монитор программы отображает перечень индивидуальных e-QSO серверов и конференций, подключенных в данный момент к системе. Они носят название комнат. Пользователь может по желанию подключаться к любой комнате и проводить QSO с имеющимися там корреспондентами.

1.4. Беспроводный доступ при помощи системы I-Link

Одним из первых VoIP технологий была система I-Link, созданная Гримом Барнесом. Структурно, она была упрощенным прототипом современной системы Echolink, но в отличие от последней, требовала схемотехнически более сложного специализированного ASCII-интерфейса на базе PIC-контроллера. Это обстоятельство значительно ограничивало возможности пользователей организовывать на базе I-Link радиочастотные шлюзы. С появлением Echolink система практически прекратила свое существование.

1.5. Беспроводный доступ при помощи системы Echolink

Программное обеспечение имеет очень много достоинств по сравнению с вышеупомянутыми системами. В первую очередь это усовершенствованный протокол передачи речи и наличие расширенных возможностей управления функциями программы через радиоканал. Если пользователь находится в зоне уверенного приема ретранслятора, ему не надо делать общий вызов на частоте. Благодаря встроенному синтезатору речи программа передает в эфир позывные всех подключающихся станций. Предусмотрена возможность активного запроса информации о перечне подсоединенных станций путем передачи пользователем DTMF кода 08. Можно также произвольно устанавливать соединение с желаемыми станциями или репитерами. Для этого необходимо знать номер узла и ввести его с DTMF клавиатуры. После завершения QSO для отсоединения от станции достаточно передать символ #. Наличие встроенного цифрового магнитофона, активируемого по VOX, дает возможность

вести голосовой журнал проводимых QSO, конференций или круглых

и

столов с фиксацией времени и позывных. Просматривать журнал подключений и управлять состоянием программы можно не только через радиоканал, но и по сети интернет с удаленного компьютера, через встроенный активный web-интерфейс.

1.6. Беспроводный доступ с использованием технологийъ«11ас1ю Ethernet» IEEE

Технология беспроводных сетей WLAN (Wireless LAN) развивается быстро. Эти сети удобны для подвижных средств , но находят применение и в других областях. Наиболее перспективным представляется проект IEEE 802.11.

Стандарт 802.11 предполагает работу на частоте 2.4-2.4835 ГГц при использовании 4FSK / 2FSK FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) и DSSS - модуляции (Direct Sequence Spread Spectrum), мощность передатчика 10мВт-1Вт. В данном частотном диапазоне определено 79 каналов. Максимальная пропускная способность сети составляет 2 Мбит / с (в условии малых шумов). Существует несколько модификаций стандарта и соответствующих регламентирующих документов. Здесь возможны две скорости передачи 1 и 2 Мбит/с. При скорости 1 Мбит/с используется схема кодирования с группированием четырех бит в 16-битовое кодовое слово, содержащее 15 нулей и одну 1 (код Грея).

В 802.11 используется DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) для скорости 1 Мбит/с и DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) для скорости 2 Мбит/с, а высокоскоростное DSSS (DSSS/HR применяемое в IEEE 802.11b) использует схему модуляции ССК (Complementary Code Keying), которая допускает скорости передачи 5,5 и 11 Мбит/с.

В случае DSSS каждый бит передается в виде 11 элементарных сигналов, образующих последовательность Баркера. В протоколе предусмотрена коррекция ошибок FEC. Стандарт IEEE 802.11а специфицирует систему кодирования OFDM для скорости передачи 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 и 54 Мбит/с. В последнее время широкое распространение получила модификации IEEE 802.11b (Wi-Fi -Wireless Fidelity), которая может обеспечить скорость 1, 2, 5,5 и 11 Мбит/с (модуляция DSSS). Применяется алгоритм доступа к сетевой среде CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).

Для стандарта IEEE 802.11b доступно п-14 радиоканалов в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Возможно использование всенаправленных и узконаправленных антенн.

Всенаправленная антенная система гарантирует связь для расстояний до 45 метров, а узконаправленная - до 45 км. При скорости 1 Мбит/с расстояние надежной связи может достигать нескольких сот метров. Предельно возможная скорость обмена определяется автоматически. Одновременно может обслуживаться до 50 пользователей.

Улучшенной версией 802.11b является 802.11g. Этот стандарт принят в 2001 году, в нем применяется метод модуляции OFDM. Теоретически максимальная скорость передачи составляет 54 Мбит/с.

Для Ethernet кадра максимальной длины при р=10"4 вероятность безошибочной доставки составляет менее 30%. При р=10"5 искажается один из 9 кадров.

Топологически локальная сеть IEEE 802.11b строится вокруг базовой станции, через которую производится связь с Интернет. Но возможны схемы с несколькими базовыми станциями. В этом случае используется протокол STP (Spanning-Tree Protocol), чтобы исключить возможность формирования циклических структур.

Для организации совместной работы базовых станций используются сигнальные кадры, которые служат для целей синхронизации

Протокол Wi-Fi уязвим для сетевых атак. Чтобы гарантировать безопасность на приемлемом уровне был разработан стандарт IEEE 802.1 Ii. Стандарт IEEE 802.Iii является дополнением к стандарту 802.11 и специфицирует механизмы обеспечения безопасности для беспроводных сетей.

Аутентификационный процесс предполагает аутентификацию точки доступа (АР) по отношению к станции пользователя (STA), и наличие ключей для шифрования трафика. Начальный обмен в рамках EAP позволяет получить общий секретный ключ РМК (Pairwise Master Key). Этот ключ сохраняется на протяжении всей сессии и должен использоваться как можно реже. Четырехходовой диалог используется для фиксации другого ключа, называемого РТК (Pairwise Transient Key). Ключ РТК генерируется путем объединения следующих атрибутов: РМК, MAC- адрес. Полученный результат подвергается преобразованию с помощью криптографической хэш-функции.

В процессе диалога определяется также GTK (Group Temporal Key - групповой временный ключ), используемый для дешифрования мультикастного и широковещательного трафика.

Подобно WPA, 802.Iii имеет режим pre-shared key (режим PSK, известен также как персональный режим), который предназначен для применения дома и в небольших офисных сетях, которые не могут себе позволить применение аутентификационного сервера 802. IX. Каждый пользователь для получения доступа в сеть должен ввести пароль. Пароль обычно запоминается в машине пользователя, так что его достаточно ввести лишь один раз. Пароли должны иметь не менее 8 символов, однако рекомендуется 20 символов. Стандарт IEEE

14

802.1 li допускает более строгие PSK, содержащие до 63 шестнадцатеричных символов.

В 1992 году страны члены ЕС выделили диапазон частот 1,891,9 ГГц для целей построения сетей, базирующихся на применение радиосигналов (стандарт DECT - Digital European Cordless Telecommunications). Этот стандарт был разработан для целей передачи данных и голоса в системах сотовой связи. В США для этих же целей используются широкополосные системы с шумоподобным сигналом (SST - ШПС). Для подобных же целей выделены также частотные диапазоны 18 и бОГГц .

При относительно малых расстояниях проблем обычно не возникает и работу беспроводной сети действительно можно аппроксимировать алгоритмом CSMA. Но в случае, когда расстояние между передатчиком и приемником сравнимо с радиусом надежной связи, отличие от традиционных сетей становится значительным.

Ранние протоколы беспроводных локальных сетей базировались на схеме MACA (Multiple Access with Collision Avoidance), разработанной в 1990 году. В 1994 году схема MACA была усовершенствована и получила название MACAW. Было отмечено, что без подтверждения на канальном уровне потерянные кадры не будут переданы повторно, пока транспортный уровень много позднее не обнаружит их отсутствия. В усовершенствованной схеме требуется подтверждение получения любого информационного кадра, добавлен также механизм оповещения о перегрузке. Стандарт 802.11 поддерживает два режима работы: DCF (Distributed Coordination Function) и PCF (Point Coordination Function). Первый не имеет средств централизованного управления, второй - предполагает, что базовая станция берет на себя функцию управления локальной субсетью. В протоколе 802.11 используется алгоритм доступа CSMA/CA (CSMA with Collision Avoidance). При этом производится

15

прослушивание физического и виртуального каналов. CSMA/CA может работать в двух режимах. В первом - станция до начала передачи прослушивает канал. Если канал свободен, она начинает передачу данных. При передаче канал не прослушивается и станция передает кадр полностью. Если канал занят, отправитель ждет его освобождения и только после этого начинает передачу. В случае коллизии станции, участвующие в этом событии, смогут начать передачу через псевдостучайный интервал времени (как в Ethernet). Второй режим CSMA/CA базируется на протоколе MACAW и использует контроль виртуального канала.

Помимо WLAN в настоящее время разработаны стандарты для беспроводных региональных сетей WMAN (Wireless Metropolitan-Area Networks, например WiMAX = IEEE802.16d или 802.16-2004) и WW AN (Wireless Wide-Area Networks) со скоростями обмена в десятки килобит в секунду. Существует также мобильный WiMAX = 1ЕЕЕ802.16е или 802.16е-2005 (быстродействие - 2-4Мбит/с).

Mobitex. Система разработана Ericsson и Swedish Telecom. Расстояние связи < 30 км. MTU=545 байт, скорость обмена 8 кбит/с. RTT может достигать 10 с.

DataTAC. Эта система известна также под именем ARDIS. Максимальное расстояние связи равно 20 км. Как и в Mobitex связь между базовой станцией и мобильным узлом DataTAC осуществляется в полудуплексном режиме. MTU=2048 байт, скорость обмена 19,2 кбит/с. Система базируется не на IP-технике.

CDPD (Cellular Digital Packet Data).Система разработана IBM и McCaw Cellular Communications в начале 90x. MTU=2048 байт, скорость обмена 19,2 кбит/с, время отклика составляет порядка 4 секунд. Обмен может производиться в режиме full duplex.

GPRS (General Packet Radio Service). Система разработана ETSI в конце 1997 года и работает совместно с GSM. Система может

16

работать с кодовыми схемами CS1, CS2, CS3 и CS4 при скоростях обмена до 60 кбит/с. Мобильные ЭВМ обычно работают с MTU=1500 байт в режиме full duplex.

EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution). Систему называют также улучшенным GPRS, по основным параметрам совпадает со своим прототипом.

Беспроводные, особенно мобильные каналы крайне ненадежны. Потери пакетов в таких каналах весьма вероятны. Понижение скорости передачи, как правило, не приводит к понижению вероятности потери. Кроме того, проходы от отправителя к получателю здесь неоднородны и могут включать в себя сегменты с различными методами транспортировки данных (проводные и беспроводные). В таких структурах бывает полезно разбить канал на две последовательные связи (indirect TCP). Преимуществом такой схемы является то, что оба виртуальных канала являются однородными. Таймауты в одном из соединений заставят отправителя замедлить темп передачи, в то время как таймауты во втором - могут ускорить обмен. Да и все остальные параметры связей могут оптимизироваться независимо. Основной недостаток этого приема заключается в нарушении базового принципа организации ТСР-соединений на основе сокетов, здесь получение подтверждения отправителем не означает благополучной доставки. В 1995 году была предложена схема, не нарушающая TCP-семантику. В этой схеме вводится специальный агент-наблюдатель, который отслеживает состояние кэшей отправителя и получателя и посылает подтверждения. Этот агент при отсутствии своевременного подтверждения запускает процедуру повторной посылки сегмента, не информируя об этом первичного отправителя. Механизмы подавления перегрузки запускаются в этом варианте только при перегрузке

проводной секции канала. При потерях реализуется выборочная пересылка сегментов.

При работе с UDP также возникают некоторые трудности. Хотя известно, что UDP не гарантирует доставки, большинство программ, предполагает, что вероятность потери невелика.

Программы используют такие способы преодоления потерь, которые при высокой вероятности потери просто не срабатывают. Многие приложения предполагают наличие достаточного запаса пропускной способности, чего в случае мобильной связи обычно нет.

В последнее время появились радио-интерфейсы (IEEE 802.11b) для персональных ЭВМ, которые позволяют создавать небольшие офисные сети. Пригодны они и для подключения к каналам Интернет.. Такие интерфейсы работают на несущей частоте 2,4-5,0 ГГц и обеспечивают пропускную способность 11-22Мбит/с при расстояниях 700-5000м. Топология радиосетей достаточно многообразна. Возможны варианты, когда пользователи сети взаимодействуют друг с другом через базовую станцию . Возможна схема взаимодействия всех-со-всеми, когда рабочие станции связываются друг с другом непосредственно через эфир. Роль базовой станции может выполнять радио-переключатель или специализированный маршрутизатор.

Стандарт 802.11 использует три класса кадров, транспортируемых через канал: информационные, служебные и управляющие

Двухоктетное поле управления кадра имеет 11 субполей. Субполе версия протокола позволяет двум протоколам работать в пределах одной ячейки. Поле тип задает разновидность кадра (информационный, служебный или управляющий), а субтип (RTS, CTS или АСК). Биты к DS и от DS указывают на направление транспортировки кадра: к межсотовой системе (например, Ethernet()

18

или от нее. Бит MF указывает на то, что далее следует еще один фрагмент. Бит повтор отмечает повторно посылаемый фрагмент. Бит управление питанием используется базовой станцией для переключения в режим пониженного энергопотребления или для выхода из этого режима. Бит продолжение говорит о том, что у отправителя имеются еще кадры для пересылки. Бит W является указателем использования шифрования в теле кадра согласно алгоритму WEP (Wired Equivalent Protocol). Однобитовое поле О сообщает приемнику, что кадры с этим битом должны обрабатываться строго по порядку.

Поле длительность задает время передачи кадра и его подтверждение. Это поле может присутствовать в служебных кадрах. Именно с учетом этого поля станции выставляют признаки NAV. Заголовок содержит четыре адреса. Это адрес отправителя и получателя, а также адреса ячейки отправителя и места назначения. Поле номер служит для нумерации фрагментов. Из 16 бит номера 12 идентифицируют кадр, а 4 - фрагмент. Управляющие кадры имеют сходный формат, только там отсутствуют поля базовых станций, так как эти кадры не покидают пределов сотовой ячейки. В служебных кадрах отсутствуют поля данные и номер, ключевым здесь является содержимое поля субтип (RTS, CTS или АСК).

Для обеспечения безопасности (ведь к такой сети достаточно легко подключиться) используются алгоритм WEP (Wired Equivalent Privacy). Длина ключа 40 или 104 разряда. Предусмотрена возможность шифрования сообщений и аутентификации с использованием двух ключевых схем.

Стандарт 802.11 требует, чтобы все совместимые беспроводные ЛВС предоставляли девять типов сервисов. Первые пять относятся к услугам распределения и предоставляются базовой станцией, остальные четыре являются станционными.

К первой группе относятся:

Ассоциация. Этот вид сервиса используется мобильными станциями для подключения к базовым станциям (БС). Осуществляется это при вхождении станции в зону действия БС. Мобильная станция передает идентификационную информацию и данные о своих возможностях. БС может принять или отвергнуть мобильную станцию.

Диссоциация. По инициативе мобильной или базовой станций может быть осуществлен разрыв ассоциации. Это происходит при выключении станции или уходе из зоны действия БС. Инициатором этой операции может быть и БС.

Реассоциация. Операция служит для смены станцией базовой станции. Это происходит при переходе из одной сотовой ячейки в другую.

Распределение. Этот вид сервиса служит для маршрутизации кадров, посылаемых базовой станции. Если адрес места назначения является локальным, то кадры передаются непосредственно, в противном случае их надо передать по проводной сети.

Интеграция. Если кадр передается через сеть, не следующую стандарту 802.11 и применяющую другую схему адресации и формат кадров, то данный вид сервиса осуществляет трансляцию форматов. Остальные четыре вида услуг являются внутренними сервисами сотовой ячейки и предоставляются после осуществления ассоциации. В перчень этих сервисов входят:

Идентификация. Этот сервис служит для определения прав доступа станции к ресурсам сотовой ячейки.

Деидентификация. При уходе из сети станция должна выполнить деидентификацию.

Конфиденциальность. Данный сервис служит для шифрования передаваемых конфиденциальных данных. Применяется алгоритм RC4.

Доставка данных. Пересылка, также как и в Ethernet не является гарантированной. Выявлять и исправлять ошибки должны верхние уровни.

Защищенный доступ WPA или WPA2 является одной из услуг, используемых в Wi-Fi сетях. Эта техника была разработана в связи с выявлением серьезных слабостей в WEP (Wired Equivalent Privacy) для беспроводных сетей. WPA в значительной мере реализует стандарт IEEE 802.1 li, и является промежуточным решением на время, пока 802.1 li не будет готов окончательно. WPA предназначен для работы с беспроводными интерфейсными картами. WPA2 ориентирован на работу с полной спецификацией стандарта, но не поддерживает некоторые старые сетевые карты. Оба варианта обеспечивают хорошую безопасность:

WPA или WPA2 должны быть активированы и иметь больший приоритет, чем WEP. WEP обычно представляет собой первый вариант конфигурации в большинстве инсталляционных инструкций, в "персональном" режиме, наиболее часто используемом дома и в небольших офисных сетях, длина пароля должна быть больше 6-8 символов. WPA спроектирован для работы с аутентификационным сервером IEEE 802. IX, который рассылает разные ключи всем пользователям; однако, он может использоваться и в менее безопасном режиме PSK (pre-shared key), где каждому пользователю дан один и тот же пароль.

Данные шифруются с привлечением потокового алгоритма RC4, с 128-битовым ключом и 48-битовым вектором инициализации (IV). Одним из главных улучшений WPA по отношению WEP является

внедрение протокола TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), который динамически изменяет ключи.

В дополнение к аутентификации и шифрованию WPA предоставляет также улучшенбный уровень целостности данных. CRC, используемая в WEP не является достаточно безопасным средством; можно изменить данные и зная ключ WEP обновить CRC сообщения.

WPA2 использует обязательные элементы 802.1 Ii. В частности, в дополнение к TKIP и алгоритму Michael, здесь вводится новый алгоритм, базирующийся на AES, ССМР, который считается вполне безопасным. Режим Pre-shared key (PSK, называемый также персональным режимом) разработан для применения в домашних условиях и для небольших офисных сетей, которые не могут позволить использования аутентификационного сервера 802. IX. Каждый пользователь должен вводить пароль для входа в сеть. Пароль может содержать от 8 до 63 ASCII символов или 64 шестнадцатеричных чисел (256 бит). Если вы выбрали использование ASCII символов, хэш функция сокращает его с 504 бит (63 символов * 8 бит) до 256 бит. Пароль может быть запомнен в машине пользователя при отключении, чтобы исключить необходимость повторного ввода. Пароль должен храниться в точке доступа Wi-Fi. Взлом паролей может быть предотвращен путем использования паролей полностью случайных букв при работе с WPA и WPA2. Пароли должны регулярно заменяться. Пользователи и серверы 802. IX, разработанные разными фирмами могут поддерживать другие типы EAP. Внедрение мобильных телефонов и других аналогичных устройств в сферу платежных средств (PCI-DSS) дало мощный толчок к развитию этой технологии [7]. Эти разработки с неизбежностью должны поднять уровень безопасности беспроводных сетей.

Существует мнение, что беспроводные сети, например, стандарта 1ЕЕЕ-802.11п со временем вытеснят Ethernet. Если для мобильных приложений такие утверждения справедливы, то для стационарных рабочих станций и, тем более серверов такие предположения представляются удивительными. И дело здесь не только в том, что 2,4ГГц на рабочем месте целый рабочий день, это не подарок, но также по причине того, что радио канал по пропускной способности никогда не сможет сравниться с оптоволокном.

Предельная полоса пропускания для 802.1 In немного превышает 150 Мбит/с. Это больше чем в случает Fast Ethernet. Здесь следует учесть, что 802.1 In эквивалентен случаю, когда в проводном Ethernet все пользователи подключены к одному разветвителю и конкурируют за доступ к сети. В проводных локальных сетях такая схема сегодня практически не встречается, все машины обычно подключены к разным каналам переключателя и могут работать с разными серверами, когда их потоки не конкурируют. Таким образом, в локальной сети ЕЕ при корректной конфигурации можно получить пропускную эффективную способность 200Мбит/с и более против 150Мбит/с для 802.1 In. Я не говорю о возможностях GE, 10GE, 40GE и 100GE, быстродействие которых для беспроводных сетей просто не достижимо. Но существуют приложения, где беспроводный вариант предпочтительнее проводного - это больницы, скорая помощь, различные выездные ремонтные службы и т.д. Не следует снимать со счетов и пониженную информационную безопасность беспроводных обменов, а также уязвимость к внешним электромагнитным помехам. Для задач VoIP критическим параметром является задержка. Согласно рекомендациям ITU задержка отклика не должна превышать 150 мс. Для мультимедийных приложений важным параметром является также разброс задержки, который не должен превышать 30 мс.

В настоящее время технологии беспроводного широкополосного доступа являются самой быстрорастущей и видоизменяющейся областью телекоммуникационных технологий, в том числе и на железнодорожном транспорте. Расширятся применение на железнодорожном транспорте стандартов IEEE 802.11(WI FI), так называемого, «Radio Ethernet» IEEE 802.16 - технологий беспроводных сетей в диапазоне 2,4 ГГц и других высокочастотных диапазонах [85- 87].

На рис. 1.1 [62] приведен пример схемы расположения на железнодорожной станции базовых станций стандарта IEEE 802.16.

Рис. 1.1

Управляемая беспроводная Wi-Fi сеть (сеть стандарта IEEE 802.11) содержит не менее двух точек доступа. Возможно подключение персональных компьютеров двух и более пользователей в условиях организации беспроводной динамической сети Ad - Нос, когда точка доступа не используется, а персональные компьютеры пользователей соединяются в единую беспроводную динамическую сеть посредством сетевых адаптеров беспроводных сетей при помощи протокола интернета. Устройство, подключаемое к локальной сети, получает статус узла сети. Таким образом, персональные компьютеры пользователей, включенные в локальную сеть, являются узлами сети.

Передача данных в условиях организации Ad - Нос происходит таким образом, что каждый узел сети передает данные предназначенные другим узлам сети. Определение, какому узлу пересылать данные, происходит динамически, на основании данных о структуре сети. Динамическое распределение передачи данных от одного узла сети другому узлу сети позволяет отличать динамические сети Ad - Нос от проводных локальных сетей и управляемых беспроводных сетей, в которых управление распределением передачи данных осуществляется при помощи маршрутизаторов и точек доступа [8587].

В случае построения управляемой беспроводной локальной сети в условиях ее организации при помощи точки доступа, точка доступа передаёт свой идентификатор сети всем устройствам, подключаемым к этой сети. Процесс передачи идентификатора точки доступа происходит при помощи специальных пакетов интернет протокола на скорости 0,1 Мбит / с каждые 100 мс, поэтому, наименьшая скорость передачи данных в управляемых и не управляемых беспроводных сетях составляет 0,1 Мбит / с. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными идентификаторами, сетевой адаптер беспроводных сетей персонального компьютера пользователя может выбирать подключение на основании данных об уровне сигнала каждой точки доступа [85- 87].

Для оценки качества передачи речи применяем схему организации динамической беспроводной локальной сети Ad - Нос network при условии, что персональные компьютеры соединяются между собой «напрямую» по радиоканалу с использованием стандарта Radio Ethernet 802.11.

Для решения растущих задач отрасли технологии широкополосного доступа должны обеспечивать пользователю должное качество обслуживания (Quality of Service, QoS).

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ СООБЩЕНИЯ УСТНОЙ РЕЧИ

2Л. Спектральная плотность мощности речевого сообщения

При анализе качества передачи речи в телекоммуникационных системах возникает задача оценки вероятностных характеристик речевого сообщения и, прежде всего, его усредненного по времени энергетического спектра (спектральной плотности мощности (СПМ)).

В рекомендациях Р.51 ITU-T [1,29] спектральная плотность S*p (/) звукового давления (долговременный спектр) для искусственного голоса приведена материалами (рис.2Л).

На рис. 2.1 кривая 1 построена для уровня звукового давления в полосе, кривая 2- для спектральной плотности звукового давления.

Данные представлены для суммарного уровня звукового давления .Р5в=-4.7дБПа что соответствует уровню 0.342 Па.

В этой же рекомендации для тех же условий приведена аппроксимация спектральной плотности интенсивности £,*(/) звука

дБ Па

дБ(ПаЩ),

0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1 2 4 6 8 10 f_ крц

Рис. 2.1

5j(/) =-37644+465439g/ -157745g2 /+167124g3 /, (2.1)

где частота / измеряется в Гц, а значение спектральной плотности интенсивности - в дБ относительно уровня в 1 пВт/м на 1 Гц на частоте /.

В работе [74] на основании данных, содержащихся в рекомендации Р.51 ITU-T [1], для акустического речевого сообщения (первичного речевого сигнала на выходе микрофона) на английском языке предложено выражение нормированной СПМ (в децибелах по отношению к суммарному уровню, то есть к мощности сигнала):

S(f) = -465,15+465,441g(/) -157,751g2 (/)+16,7 llg3 (/). (2.2)

При нормировании в полосе телефонного канала:

S.x(f) ~ -463,80 + 465,441g(/)-157,751g2(/) + 16,711g3(/). 2.3)

Значения нормированной СПМ, вычисленные по формуле (2.3), представлены в табл. 2.1. [29,74]

Таблица 2.1

Центральная частота полосы Л/* =1/3 октавы, Гц Нормированная СПМ, дБ Уровень в полосе Af, дБ

315 -24,96 -6,53

400 -26,31 -6,86

500 -28,10 -7,58

630 -30,41 -8,89

800 -33,15 -10,87

1000 -35,95 -12,40

1250 -38,90 -14,35

1600 -42,20 -16,57

2000 -45,13 -18,55

2500 -47,92 -20,37

3150 -50,55 -22,01

В [29] отмечено, что поскольку нижняя и верхняя границы полосы АГ* составляют от ее центральной частоты соответственно 8/9 и 10/9, то все приведенные в рекомендации [1] и приведенные выше зависимости предполагают рассмотрение частотной полосы от 88,9 Гц до 8888,9 Гц. В этой частотной полосе и сосредоточен "суммарный уровень", по отношению к которому осуществляется нормировка спектральной плотности. Если речь идет, например, о нормированной СПМ, то в качестве этого "суммарного уровня" выступает мощность сигнала.

Графики СПМ (2.3) и (2.2) представлены на рис.2.2 (кривые 1и 2 соответственно) [29,74].

1

0.004""

0.003" -

0.001- ■

0.002"-

О 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3400 £ Гц

Рис. 2.2

2.2. Экспериментальное определение СПМ сообщения устной английской речи

В предыдущих параграфах представлены сведения о СПМ сообщения устной английской речи, полученные в [74] на основании сведений, приведенных в рекомендациях Р.51 ITU-T [1] для искусственного голоса. Поставим задачу уточнения этих сведений путем экспериментального определения СПМ сообщения устной английской речи для естественного голоса, при использовании весьма продолжительных реализаций сообщения и при использовании аналого-цифрового преобразования высокой точности.

Для экспериментального определения характеристик сообщения устной английской речи в качестве реализации используем записи (дикторы, женский и мужской голоса, канал mono, wav* формат) с частотой дискретизации 44100 Гц продолжительностью 1,28 час (203 742 ООО отсчетов) и 0,61 час (96049800 отсчетов), и разрешением 16 бит. При вычислении экспериментальных характеристик динамический диапазон разбивается на 2 =65536 уровней.

Для определения СПМ используем программу Adobe Audition.

Полученные в результате эксперимента осциллограммы усредненных СПМ сообщения устной английской речи (для полосы 0 -16000 Гц) и телефонного сигнала (для полосы 300 - 3400 Гц) представлены на рис.2.3, рис.2.4 и рис.2.5, рис.2.6 соответственно (рис.2.3, рис.2.5 - для женского голоса, рис.2.4, рис.2.6 - для мужского голоса) [88].

Частотный анализ

H: 1053 ИЗО Ш «0:

Ьв ' IMM ÍiÍm " Í2¿M ' дао ' ' ¡qk ' ' t'sfoö ' ' ífiooó ' ' Í730Ó ' ' ísffi7 ' íeooT ' im " íiósó " й 9

141,64 Hl (OÍS +37)

t Пуст! | gj Shopahotc (44100 Hz-

3J :))) 15:31

Рис.2.3

Рис.2.4

Частотный анализ

¡i Linear Vie« F4-5 Hold lPf?|I Sï 1

,'нг " )о'й я!м srífl "«6Г" яУ ' ' im ythi йАо ¿юз шяи ' ' ii¿5fl ' ' йг ' ' rató ' ' íftfcó ' ' ïsfej ' ' 1'(¿У) ' ' him ' ' rem ' ' 'КЭТ ' ' ¿КЗ ' ' г'|6и ' ' H:

151S0 Нз,-134.2<ß I 348 2 Hz ff i -5)

Пинии Q FFT Size 65536 Д| Bladroarm-Haró Д

л

t 'Пуск' |g Shopahofc(44100Иг— 6jPe>y)bTaT.do«-Wcroi...|

Ф) 16:05

Рис.2.5

М '< |Л ' ■

НоИ ЩщЦ

т

Н: ' ' ¡С» "ЗЕТ" ЗОИ ' ' «Я '' «ИВ ' кЬ' ' ' Ш '' Ш ' ' Ш "Ж" Ж'' Ж ' Ш' ' (^К ' ' Ж ' ' Ж ' ' 17503 ш ' Ж Ж

Заключение диссертации по теме «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», Житнов, Алексей Анатольевич

5.4. Выводы

На основании исследований, представленных в главе, получены следующие результаты.

1. Увеличение дальности связи при пакетной передаче речи с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11 приводит к уменьшению слоговой разборчивости.

2. Ухудшение качества пакетной передачи речи характеризуется пересечением границы «высшего» класса качества и класса качества «I» (по классификации ГОСТ 50840-95) при значении дальности связи L= 10 м. При дальности связи L= 10 - 60 м качество пакетной передачи речи принадлежит классу «I».

Заключение

На основании исследований, представленных в диссертации, получены следующие результаты.

1. Экспериментальное определение СПМ сообщения устной английской речи (для естественного голоса), выполненное при использовании весьма продолжительных реализаций сообщения и высокой точности АЦП.

Существенно уточнены сведения о СПМ (по сравнению с данными CCITT .Recommendation Р. 51 для искусственного голоса)

-установлено, что СПМ сообщения устной английской речи имеет максимальное значение при частоте 220 Гц в отличие от СПМ сообщения, например, устной русской и казахской речи, пик которых наблюдаются на частотах 390 и 300 Гц соответственно (по данным, полученным Е.А.Бахтияровой);.

- СПМ телефонного сигнала на английском языке не имеет максимального значения.

2. Уточнение сведений о СПМ приводит к уточнению результатов анализа качества передачи речи в телекоммуникационных системах, в котором может быть использована, в частности, предложенная аппроксимация СПМ.

3. Исследовано влияние на СПМ телефонного сигнала дальности связи при пакетной передаче речи с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11

- определено, что искажения СПМ (при всех значениях дальности связи) проявляются в увеличении доли спектральных составляющих в полосах Af*=l/3 октавы с центральными частотами 315 и 3150 Гц и уменьшении доли спектральных составляющих в полосах Af*=l/3 октавы с центральными частотами 400 - 2500 Гц;

- деформация при увеличении дальности связи СПМ сообщения устной русской речи сопровождается смещением положения максимума СПМ в сторону нижних частот.

4. Получены оценки уменьшения отношения сигнал/шум воспроизведения речевого сообщения при увеличении дальности связи при пакетной передаче речи с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11. Уже при увеличении дальности связи с 5-ти до 10-ти метров отношение сигнал/шум уменьшается с 23,6 до 18,8 дБ.

5. Получены оценки уменьшения слоговой разборчивости при увеличении дальности связи при пакетной передаче речи с использованием на канальном уровне технологии стандарта IEEE 802.11. Ухудшение качества пакетной передачи речи при увеличении дальности характеризуется пересечением границы «высшего» класса качества и класса качества «I» при значении дальности связи L= 10 м. При дальности связи L= 10 - 60 м качество пакетной передачи речи принадлежит классу «I».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Житнов, Алексей Анатольевич, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. CCITT Volume V-Sectoin 4 Recommendation P.51. - P.85-93.

2. CCITT Volume V - Supplement No. 13. -P.267-270.

3. CCITT Contribution Com. XII-N. Study period. Vol. V, Q 1S/XII, Annex 3,4.

4. Gorelov G., Romashkova O. Influence of russian, spanish and Vietnamese speech characteristics on digital information transmission quality. Proceedings of the IEEE Internatonal Symposium on Industrial Electronics. ISIE'96. Warsaw Vol 1. - p.311-313.

5. ITU-T Recommendation G.113 Amendment 2 (01/2007): Revised Appendix 1 - Provisional planning values for the equipment impairment factor Ie and packet-loss robustness factor Bpl.

6. Transmission performance characteristics of pulse code modulation channels. ITU-T Recommendation G.712. (Previously CCITT Recommendation).

7. Багуц В.П., Тюрин В.Л. Многоканальная телефонная связь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1988. - 252 с.

8. Бахтиярова Е.А. «Вероятностные характеристики сообщения устной казахской речи». Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.2007.

9. Бахтиярова Е.А. Плотности распределения вероятностей речевого сообщения на казахском языке. Сборник научных докладов IV Всероссийской Недели студенческой науки в РГСУ, от 16-22 апреля 2007 г. М.: Издательство РГСУ «Союз», ИПК Управление делами президента РФ «Известие», том 1, 2007. - с.17-18.

10. Беллами Дж. Цифровая телефония. М.: Эко-Трендз, 2004. -640с.

11. Берганов И.Р., Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В.

Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи. М.:

70

Радио и связь, 1989. - 272 с.

12. Быков С.Ф., Журавлев В.И., Шалимов И.А. Цифровая телефония: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 2003. -144 с.

13. Величкин А.И. Передача аналоговых сообщений по цифровым каналам связи. М.: Радио и связь, 1983.-240 с.

14. Величкин А.И.

15. Вемян Г.В. Передача речи по сетям электросвязи. М.: Радио и связь, 1985. - 272 с.

16. Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.: Сов.радио, 1972. -552 с.

17. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Высшая школа, 1999. -576 с.

18. Верзунов М.В. Однополосная модуляция в радиосвязи. - М.: Воениздат, 1972. - 296 с.

19. Волков В.М., Лебединский А.К., Павловский A.A., Юркин Ю.В./ Под ред. Волкова В.М. Автоматическая телефонная связь на железнодорожном транспорте - М.: Транспорт, 1996.-342 с.

20. Волков В.М., Зорько А.П., Прокофьев В.А. Технологическая телефонная связь на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1990. - 294 с.

21. Горелов Г.В. Нерегулярная дискретизация сигналов. М.: Радио и связь, 1982. - 256с.

22. Горелов Г.В. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1999. -415 с.

23. Горелов Г.В. Алгоритм Burst aloha в статистическом уплотнении аудиоинформационных сигналов //'ЛОКСЕТЬ-90. Рига. 1990. - с.38-41.

24. Горелов Г.В. Качество воспроизведения речи в стохастических цифровых системах передачи //Автоматика и вычислительная

71

техника. 1993.-N5. - с.40-43.

25. Горелов Г.В., Лукова О.Н. Влияние алгоритмов поиска на качество передачи речи по сети с коммутацией пакетов. Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи. М.-Пушкино.1994 с.136-138.

26. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н. Modelling of Speech Information Probability Characteristics for Anflysis of Speech Digital Transmission Quality. TEMPT'96 София, 1996. - c.104-111.

27. Горелов Г.В., Ромашкова O.H., Кинтана M. Одномерная плотность распределения вероятностей речевого сообщения на испанском языке //Сб.трудов МИИТа. - 1995. - с.65.

28. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань. Свойства энергетического спектра сообщения вьетнамской речи. Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи, 1995. - с. 103105.

29. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань. Плотность распределения вероятностей вьетнамского речевого сообщения //Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи. МТУСИ. - 1995. - с. 100 - 102.

30. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань. Качество управления речевым трафиком в телекоммуникационных сетях. -М: Радио и связь, 2001. - 112 с.

31. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Пчелинцев А.В. Аналитическая оценка качества кодеков стандарта G.711 // Телекоммуникации. -2001г. - №5.

32. Горелов Г.В., Кинтана М. Квантование по уровню при статистическом уплотнении цифровой системы передачи. Радиотехника 1992. N3. - с.3-5.

33. Горелов Г.В., Лукова О.Н., Иванов А.В. Устройство статистического уплотнения каналов связи системы передачи с ИКМ

72

//Автоматика, телемеханика и связь 1992. - N4. - с.13-14.

34. Горелов Г.В., Иванов A.B. Оценка величины искажений квантования в условиях статистического уплотнения первичной ЦСП. Исследование и разработка современных радиоэлектронных элементов и устройств. Рига, 1989. - с.87.

35. Горелов Г.В., Иванов A.B. Оценка качества передачи речевого сигнала при статистическом уплотнении первичной ЦСП. Исследование и разработка современных радиоэлектронных элементов и устройств. Рига, 1989. - с.88.

36. Горелов Г.В., Иванов A.B. Устройство для передачи и приема информации АС СССР 1520571 Бюлл. 41, 1989.

37. Горелов Г.В., Иванов A.B. Многоканальное устройство с импульсно-кодовой модуляцией и временным уплотнением каналов АС СССР 1561202 Бюлл. 16, 1990.

38. Горелов Г.В., Иванов A.B., Лукова О.Н. Устройство для передачи и приема информации АС СССР 1837348 Бюлл.32, 1993.

39. Горелов Г.В., Казанский H.A., Лукова О.Н. Методика оценки качества пакетной передачи речи в интегральных цифровых сетях. -М.: Электросвязь, N9, 1992. - с.31-33.

40. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. К оценке качества восстановления речевого сообщения при статистическом уплотнении первичной цифровой системы передачи //ВКСС Connect 2006, №2, с.94-97.

41. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Качество передачи речи при уплотнении первичной цифровой системы передачи //Материалы четвертой международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века», 4 том, Казахстан - Алматы. - 2006, с.8.

42. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Повышение пропускной способности первичной ЦСП при её статистическом

73

уплотнении // Материалы четвертой международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века», 4 том, Казахстан - Алматы. - 2006, с.5-8.

43. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Статистические свойства отсчета речевого сигнала русской и казахской речи на входе интерполирующего фильтра цифровой системы передачи //Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина - Харьков.-2006, №4. - с. 15.

44. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Качество воспроизведения речи при статистическом уплотнении //Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина - Харьков.-2006, №4. - с. 14.

45. Горелов Г.В., Бахтиярова Е.А., Карпов A.B. Вероятностные характеристики речевого трафика // Мир транспорта 2007, №1, с. 2225.

46. Горелов Г.В., Бахтиярова Е.А. Вероятностные характеристики сообщения устной казахской речи // Телекоммуникации. - 2007, №9. -с.8-10.

47. Горелов Г.В., Бахтиярова Е.А., Толмачев П.Н., Ширинский Д.А. К оценке энергетического спектра речевого сообщения //Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина - Харьков.-2007, №4. - с.64-68.

48. Горелов Г.В., Бахтиярова Е.А. Корреляционные функции речевого сообщения и телефонного сигнала //Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина -Харьков.-2007, №4. - с.69-70.

49. Горелов Г.В., Кочнов JI.JI., Пчелинцев A.B., Пчелинцева Н.М. К оценке качества полосного вокодера. Обработка сигналов в системах телефонной связи. 1998. - с.71-74.

50. Горелов Г.В., Лукова О.Н., Чан Куок Тхинь. Влияние порога

74

задержек на качество передачи в пакетных сетях ARPANET //Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи. МТУ СИ. - 1994. - с. 139-140.

51. Горелов Г.В., Казанский H.A., Лукова О.Н. Оценка качества связи в сетях с пакетной передачей речи при воздействии случайных прерываний обслуживания. Автоматика и вычислительная техника. 1993. N1 - с.69-71.

52. Горелов Г.В., Казанский H.A., Лукова О.Н. Оценка качества различных методов восстановления речи в цифровых сетях с коммутацией пакетов речи и данных. Автоматика и вычислительная техника. 1993. N4 -с.77-78.

53. Ефимов А.П. Психофизиология вещания. Монография. - М.: МТУСИ, 2004. - 196 с.

54. Ефимов А.П., Рысин Ю.С., Свобода Д.Г. Акустические измерения, оценки, контроль. Учебное пособие. - М.: МТУСИ, 2005. -113 с.

55. Иваний Ю.Б. Анализ качества передачи речевой информации в цифровых сетях связи железнодорожного транспорта Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.2001.

56. Иллюстрированный самоучитель по Adobe Audition

57. Каллер М.Я., Фомин А.Ф. Теоретические основы транспортной связи. М.: Транспорт. - 1989. - 383 с.

58. Карпов A.B. Сравнение критериев оценки качества пакетной передачи речи методами аналитического и имитационного моделирований. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.2007.

59. Кинтана Т.М. Методы определения качества стохастической передачи испанской речи в цифровых сетях интегрального обслуживания. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.1995.

60. Коршунов С.Е., Плотник М.А., Котов В.К. Аппаратура линейного тракта системы передачи ИКМ - 120Т для организации технологической связи по симметричным кабелям. // АТС. N 2. 1995. -с.2-6.

61. Юрченко Д.Ю. Метод повышения эффективности применения технологий широкополосного доступа на железнодорожном транспорте. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.2007

62. Горелов Г.В., Бахтиярова Е.А., Толмачев П.Н., Карпов А.В «Вероятностные характеристики сообщения устной казахской речи и их использование в исследованиях телекоммуникационных систем». Алмааты 2009.

63. Левин В.Л., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. - М.: Радио и связь, 1982. - 216 с.

64. Лозовой И.А. Параметры каналов тональной частоты аппаратуры с ИКМ. М.: Радио и связь, 1981. - 65с.

65. Лукова О.Н. Анализ качества стохастической цифровой передачи речевой информации (Методика и ее использование при разработке информационных систем). Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.1994. - 149 с.

66. Михайлов В.Г., Златоустова Л.В. Измерение параметров речи /Под ред.М.А.Сапожкова. - М.: Радио и связь, 1987. - 168 с.

67. Моторина Е.Г. Качество IP-телефонии при мобильном доступе стандарта IEEE 802.11 RADIO-ETHERNET с использованием излучающего кабеля. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. 2006.

68. Назаров М.В., Прохоров Ю.Н. Методы цифровой обработки и передачи речевых сигналов, М.: Радио и связь, 1985. - 176 с.

69. Нейман В.И. Системы и сети передачи данных на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. -

76

M.: Маршрут, 2005. - 470 с.

70. Новоселов О.H., Фомин А.Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. М.: Машиностроение, 1991. -336 с.

71. Ольховский Ю.Б., Новоселов О.Н., Мановцев А.П.Сжатие данных при телеизмерениях. - М.: Сов. радио, 1971. - 304 с.

72. Партика, Д. Adobe Audition 1.5 для Windows. - M.: HT Пресс, 2006.-216 с.

73. Пчелинцев A.B. Разработка методики оценки качества восстановления речи на фоне шумов, коррелированных с речевым сообщением. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. Москва. 2003.

74. Рабинер JI.P., Шафер Р.В. Цифровая обработка речевых сигналов М.: Радио и связь -1981.- 496 с.

75. Соболев В.Н. Структурные преобразования речевого сигнала. Учебное пособие. - М.: МТУСИ, 2005. - 188 с.

76. Толмачев П.Н. Методы имитационного моделирования в определении качества стохастической цифровой передачи речевой информации. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.2006.

77. Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А., Корнева Н.В. Спектральная плотность мощности речевого сообщения на казахском языке. Труды научно-практической конференции Неделя науки - 2006 «Наука - транспорту» М.:МИИТ, 2006.- с.П-40.

78. Фомин А.Ф. Помехоустойчивость систем передачи непрерывных сообщений. - М.: Сов. радио, 1975. - 352 с.

79. Чан Туан Ань. Разработка и исследование методов оценивания качества пакетной передачи вьетнамской речи. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.1995.

80. Чан Куок Тхинь. Разработка и исследование методов

77

оценивания качества передачи вьетнамской речи при статистическом уплотнении стандартной цифровой системы передачи. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.,МИИТ, 1995. - 101 с.

81. Шелухин О.И., Лукьянцев Н.Ф. Цифровая обработка и передача речи /Под ред.О.И.Шелухина. - М.: Радио и связь, 2000. - 456 с.

82. Шелухин О.И., Тенякшев A.M., Осин A.B. Моделирование информационных систем М. САЙНС-ПРЕСС, 2005. - 368 с.

83. Шелухин О.И. Фрактальные процессы в телекоммуникациях. М.: Эко-Трендз, 2003. - 432 с.

84. Горелов Г.В., Житнов A.A., Вин Хан. Пакетная передача речи с использованием динамической беспроводной сети AD-HOC NETWORK стандарта 802.11. // Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина - Харьков. - №4. -С. 64-68.-2010.;

85. Горелов Г.В., Житнов A.A., Вин Хан Мощность речевого сопровождения: проверка расстоянием. // Мир транспорта. - №3. -С. 46-49.-2010.;

86. Горелов Г. В., Житнов А. А., Вин Хан Сопоставление оценок энергетических спектров устной русской и мьянманской речи //Телекоммуникации. - №8. - С. 8-11. - 2010.;

87. Житнов A.A. Система сжатия по частоте речевого сигнала синтетическим способом. // Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи (НТТМ). Сборник трудов выставки. Москва, ВДНХ, - 2005.;

88. А. В. Воривошин, Г. В. Долганова, А. А. Житнов Канал радиоконтроля переездной автоматики. // Автоматика, связь, информатика. - № 1. - С. 28-30. - 2010.;

89. Горелов Г. В., Житнов А. А., Ромашкова О. Н. Искажения энергетического спектра речевого сообщения при использовании технологии VOICE OVER WI FI. // Телекоммуникации, - №8. - C.8-

78

11.-2010.;

90. Житнов A.A. Оптимальный модем коротких радиокодограмм с ФМН на 180° используемых для радиоконтроля работоспособности автоматики неохраняемых переездов ППЖТ. // Научно-практическая конференция Неделя науки-2009 «Наука транспорту», МИИТ, Труды конференции. - С. II-38. - 2009;

91. Житнов A.A., Змеева A.A. Оценка качества передачи сообщения устной речи на русском языке при помощи технологии Wi - Fi. // Научно-практическая конференция Неделя науки-2010 «Наука транспорту», МИИТ, Труды конференции. - С. II-32. -2010.;

93. Житнов A.A., Долганова Г.В. Повышение помехоустойчивости радиоконтроля автоматики неохраняемых переездов ППЖТ. // Научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов», МИИТ, Москва - 2009.;

94. Кузнецов С.Н., Долганова Г.В., Воривошин A.B., Житнов A.A. Альтернативный канал железнодорожной радиосвязи. // ЧЕТВЕРТАЯ ОТРАСЛЕВАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ-ФОРУМ. ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА, - С. 50-52. 2010.;

95. Воривошин A.B., Миронов К.В., Житнов A.A. Когерентные демодуляторы коротких радиокодограмм с абсолютной фазовой манипуляцией на 180°. // Международная научно-практическая конференция ПТСПИ-2009.