A Fine-Grain Scalable and Channel-Adaptive Hybrid Speech Coding Scheme for Voice over Wireless IP

Abstract

Wireless LANs (WLANs) finden immer mehr Verbreitung. Mittlerweile gelten sie als Schlüsselelement in dynamischen Unternehmensumgebungen, wo permanenter Netzwerkzugang unabdingbar ist. Wenn eine ausreichende Dichte an Teilnehmern vorhanden ist, bieten sie darüber hinaus die Möglichkeit, auf nahezu perfekte Weise Adhoc-Netzwerke zu etablieren - z.B. Notfallsituationen mit der Anforderung des schnellen Aufbaus von Kommunikationsinfrastrukturen. Voice over IP (VoIP) ist eine Form der Sprachkommunikation die Datennetze zur Übertragung der Sprachsignale nutzt. Dazu wird das Sprachsignal auf einer Seite des Kommunikationskanals kodiert und in Paketform über das Netzwerk zum Empfänger gesendet, der das Sprachsignals seinerseits dekodiert und in ein Sprachsignal zurückwandelt. Beide genannten Technologien sind für sich gesehen, als ausgereift zu bezeichnen. Dennoch bietet die Kombination mit den jeweiligen spezifischen Eigenschaften noch immer eine Reihe von Problemstellungen, denen insbesondere bei der erfolgreichen Bereitstellung von VoIP über WLANs entgegengewirkt werden müssen. Dies wird am bereits genannten Beispiel der Notfallsituationen sofort eindeutig. Um die Dienstqualität von Voice over WLAN zu verbessern, wurde ein innovativer MDC- basierter hybrider Sprachkodierungsansatz entwickelt. Zwei wesentliche Aspekte wurden dabei betrachtet. Erstens, das Sprachkodierungsverfahren sollte kanaladaptive sein, um widrigen Netzwerkbedingungen zu trotzen. Zweitens, zusätzlich sollte das Verfahren feingradig bezüglich der erforderlichen Datenrate skalierbar sein und dabei den Adaptionsmechanismus unterstützen. Zur Überprüfung der Konzepte wurde weiterhin ein universeller Netzwerk- und Fehlersimulator implementiert, der dazu befähigt, unterschiedlichste Netzwerksituationen abzubilden. Die erreichten Verbesserungen wurden mit aktuellen Verfahren verglichen und anhand des ITU-T P.862.2 festgehalten.