Оценка мешающего действия токов электрического эха в современных телефонных сетях

На ТЛФ сетях общего пользования и сетях по концепции VoIP, АТМ, сотовых и др. значительно возрастает время замедления (распространения, задержки) сигнала, что приводит к значительному увеличению числа каналов с токами электрического эха, для борьбы с которыми применяются эхоподавляющие устройства (ЭПУ), которые включаются в каналы по определенным правилам. В литературе и в РД есть определенная путаница – при каком времени задержки ЭПУ долж- ны включаться в каналы связи. Так, согласно [1], «при междугородной и международной связи для обеспечения заданного качества телефонной передачи в каналы связи должны включаться ЭПУ, если время распространения сигналов по каналу в одном направлении превышает 50 мс».

В то же время в соответствии с [1] «Е.2.1 ЭПУ включается в каналы связи для обеспечения заданного качества передачи речевого сообщения и должны обеспечивать подавление электрического эха для соединений по каналам, где время распространения сигнала в одном направлении превышает 24 мс». Там же читаем в пункте «Е.3.1 Включение эхоподавляющих устройств на АМТС должно производиться в соответствии с РД «Требования по установке эхоподавляющих устройств», утвержденным Минсвязи РФ 05.02.97. [1]». Следует отметить, что указанные РД действуют в настоящее время. В статье приводятся результаты исследований по оценке качества передачи речи каналов с токами электрического эха с использованием субъективных методов: заметности и затруднений. Полученные результаты вошли в РД [1].

Абонентская оценки влияния токов электрическогоэханакачествопередачи речи методом заметности

Сущность данного метода заключается в том, что подлежащий оценке тракт телефонной передачи поочередно предоставляется не менее чем 12 парам обычных телефонных абонентов, которые после проведения активного двухстороннего разговора выставляют оценки в соответствии с предлагаемым им тестом.

Для оценки влияния на качество передачи только токов эха оценивающим абонентам предлагается следующий тест «Заметность эха и искажений» с пятибалльной шкалой оценок:

Оценка 4 – эхо и искажения незаметны;

Оценка 3 – эхо и искажения заметны, если специально на них обращать внимание;

Оценка 2 – эхо и искажения явно прослушиваются, но не вызывают неприятных ощущений, и с ними можно мириться при обычных телефонных разговорах;

Оценка 1 – эхо и искажения весьма значительны, разговор при наличии таких помех можно вести лишь в исключительных случаях;

Оценка 0 – эхо и искажения чрезвычайно велики и недопустимы при телефонном разговоре.

При анализе результатов исследований и формулировке выводов исходили из четырех классов качества:

• -    отличное качество, при котором не менее 99% абонентов удовлетворены качеством передачи речи. Среднее значение оценки при этом должно быть не ниже 3,5 балла;

• -    хорошее качество, при котором не менее 95% абонентов удовлетворены качеством передачи речи. Среднее значение оценки при этом должно быть не ниже 3,0 балла;

• -    удовлетворительное качество, при котором не менее 50% абонентов удовлетворены качеством передачи речи. Среднее значение оценки при этом должно быть не ниже 1,5 балла;

• -    неудовлетворительное качество, при котором менее 50% абонентов удовлетворены качеством передачи речи. Среднее значение должно быть ниже 1,5 балла.

Средние значения оценок и процент удовлетворенных качеством передачи речи абонентов (давших оценки 4+3+2 балла) приведены в таблице 1. Схема дисперсионного двухфакторного анализа приведена в виде таблицы. 2.

Анализируя данные таблицы 1, а также результаты дисперсионного двухфакторного анализа (таблица 2), можно отметить, что:

• -    при оценке по методу заметности изменение времени замедления в канале от 0 до 900 мС приводит к резкому снижению средних значений оценок;

• -    допустимым временем замедления, с точки зрения критерия «Заметность эха и искажений», в канале связи с эхом является время равное или менее 50 мс, при котором качество передачи речи оценивается как «хорошее».

Абонентская оценка влияния токов электрического эха на качество передачи речи методом затруднений

Сущность метода затруднений заключается в том, что абоненты, оценивающие тракт телефонной передачи, после ведения активного двухстороннего разговора должны ответить на вопрос: «Испытывали ли Вы затруднения при разговоре?». Ответ должен быть однозначным – «Да» или «Нет».

Оценка качества передачи речи методом затруднений проводилась одновременно с оценками методами мнений и заметности теми же абонентами и при тех же условиях. По полученным ответам при каждом условии определялись проценты абонентов, испытавших затруднения при разговоре (см. таблицу 3).

Таблица 1. Средние значения оценок и процент удовлетворенных качеством передачи речи абонентов

Время замедления, мс	0	75	150	200	300	400	600
Среднее значение оценки, балл	3,9	2,6	1,4	1	0,63	1,5	1,1
Число удовлетворенных абонентов, %	99,9	85	48	26	11	48	31

Таблица 2. Схема дисперсионного двухфакторного анализа

Компоненты вариации	Варьирование	Число-степеней свободы	Оценка дисперсий	Отношение дисперсий	Предельное отношение дисперсий
					0,05	0,01	0,001
Общая	253,2	191	1,34	-	-	-	-
Между абонентами	15,1	23	0,66	1,2	1,8	2,29	3,0
Между временем замедления	148	7	21,2	38	20	2,7	3,5
Комбинация факторов	90,1	161	0,56	-	-	-	-

Таблица 3. Процент абонентов, испытавших затруднения при разговоре

Время замедления, мс	0	75	150	200	300	400	600	900
Число абонентов, испытавших затруднения, %	0	42	54,6	75,6	88,2	71,4	84	92,4

Для определения возможности введения классов качества по методу затруднений сравним полученные результаты исследования влияния токов электрического эха на качество передачи речи, полученные методами заметности (как наиболее критичного метода к подобного рода помехам) и методом затруднений.

С этой целью на рис. 1 приведена зависимость средней оценки, полученная по методу заметности, и зависимость числа абонентов, испытавших затруднения при ведении разговора, от времени замедления сигнала в канале связи, полученная по методу затруднений. В соответствии с классами качества по методу заметности, на рис. 1 проведены граничные значения времени замедления в канале связи для этих классов. Так, при времени замедления от 0 до 25 мс – качество оценивается как «отличное»; при изменении времени замедления от 25 до 50 мс – как «хорошее»; при изменении от 50 до 150 мс – как «удовлетворительное» и при времени замедления больше 158 мс – как «неудовлетворительное».

Время замедления

Метод заметности

--Метод затруднений

Рис. 1. Зависимости средней оценки и числа абонентов, испытавших затруднение при разговоре, от времени замедления сигнала в канале связи

В соответствии с этими граничными значениями времени замедления для классов качества по методу заметности можно ввести аналогичные классы качества и по методу затруднений.

При этом предлагается качество передачи речи оценивать как:

• -    отличное качество, если процент абонентов, испытавших затруднения при разговоре, не превышает 12,5%;

• -    хорошее качество, если процент абонентов, испытавших затруднения при разговоре, не превышает 25%;

• -    удовлетворительное качество, если процент абонентов, испытавших затруднения при разговоре, не превышает 50%;

• -    неудовлетворительное качество, если процент абонентов, испытавших затруднения при разговоре, превышает 50%.

Анализируя полученные результаты, можно сделать следующие выводы.

• 1.    Для оценки мешающего действия токов электрического эха на качество передачи речи можно рекомендовать абонентские методы – метод заметности и затруднений.

• 2.    Допустимым временем замедления, с точки зрения критерия «Заметность эха и искажений», в канале связи с эхо является время равное или менее 50 мс, при котором качество передачи речи оценивается как «хорошее».