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Nguyen, Duy Huy - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Renforcer et améliorer la transmission de la qualité de la voix sur le réseau LTE : défis et solutions
2017Co-Authors: Nguyen, Duy HuyAbstract:LTE (Long Term Evolution) a été développé et normalisé par le 3GPP (3rd Generation Partnership Project). C’est un réseau à commutation de paquets. Cela signifie que la voix sur LTE (VoLTE) est un service de VoIP avec les exigences de qualité de service garantis au lieu de transmettre dans un réseau à commutation de circuits tels que les systèmes existants (2G/3G). VoLTE est déployé dans un réseau entièrement IP combinée avec IMS (IP Sous-système Multimédia). De ce fait, le déploiement de VoLTE est assez complexe et comment assurer la qualité de transmission de la voix sur les réseaux LTE est un très grand défi. Ainsi, il faut plusieurs solutions différentes pour renforcer et améliorer la qualité de transmission de la voix sur les réseaux LTE. Dans cette thèse, nous présentons des solutions en vue d’améliorer la qualité de transmission de la voix sur les réseaux LTE pour les services audio à bandes étroites et larges. Pour cela, il nous faudra différents facteurs complets en solutions. L’un d’eux est QoE (Qualité de l’Expérience) qui est une nouvelle tendance. Et afin de déterminer la perception des utilisateurs pour le service en temps réel tel que VoLTE, nous utilisons le E-model étendu et le WB (large bande) E-model pour des services audio à bandes étroites et larges respectivement. Les solutions proposées ici portent principalement sur des éléments clés dans les réseaux LTE, tels que le codage par chaine, MAC (Contrôle d’Accès Moyen) des systèmes de planification et la qualité de voix du moniteur décrits comme suit. Tout d’abord, des algorithmes améliorés pour renforcer le codec de la chaine LTE (codeur et décodeur) ont été proposés. Pour améliorer le codeur de chaine LTE, un algorithme d’adaptation conjointe a été déployé. Le but de cet algorithme est de minimiser la redondance générée par codage en chaine avec une légère réduction de la perception de l’utilisateur. Ensuite, afin d’améliorer le décodeur par chaine LTE, un algorithme amélioré Log-MAP a été présenté. Cet algorithme vise à obtenir la performance BER (Bit Error Rate) qui est le plus proche du Log-MAP avec une complexité de calcul réduite par rapport à l’état de l’art. Deuxièmement, la chaine et les systèmes QoS de planification améliorés de la perception de l’utilisateur et du mode de priorité VoIP ont été proposés. Ces planificateurs sont déployés à la fois pour les utilisateurs d’audio à larges et à étroites bandes. Les résultats numériques montrent qu’ils surpassent plusieurs planificateurs en vedette tels que FLS, M-LWDF et EXP/PF en termes de retard, de taux de perte de paquets, de débit cellulaire, d’indice et de l’équité et d’efficacité spectrale dans presque tous les cas. Enfin, pour assurer la qualité vocale de transmission sur le réseau LTE, la prédiction de la satisfaction des utilisateurs est essentielle. Pour cette raison, nous présentons deux modèles non intrusifs pour mesurer la qualité de la voix sur les réseaux LTE. Ces modèles sont utilisés pour les utilisateurs d’audio à bandes étroites et larges bandes. Les modèles proposés ne se réfèrent pas au signal original. Par conséquent, ils sont très appropriés pour prédire la qualité de l’appel vocal sur les réseaux LTELTE (Long Term Evolution) has been developed and standardized by 3GPP (3rd Generation Partnership Project). It is a Packet-Switched Network. This means voice over LTE (VoLTE) is a VoIP service with the guaranteed QoS requirements instead of transmitted in a circuit-switched Network such as the legacy system (2G/3G). Since VoLTE is deployed in an All-IP Network combined with IMS (IP Multimedia Subsytem), thus, the VoLTE deployment is quite complex and how to ensure voice transmission quality over LTE Networks is a very big challenge. Therefore, there needs to be many different solutions to enhance and improve voice transmission quality over LTE Networks. In this dissertation, we present solutions to enhance and improve voice transmission quality over LTE Networks for both narrowband and wideband audio services. In order to do that, there needs to be many different factors complemented in solutions. One of them is QoE (Quality of Experience) which is a new trend. And in order to determine user perception for real-time service such as VoLTE, we use extended E-model and WB (Wideband) E-model for narrowband and wideband audio services, respectively. The proposed solutions in this thesis mainly focus on key elements in LTE Networks such as channel coding, MAC (Medium Access Control) scheduling schemes and monitor voice quality described as follows. First, enhanced/improved algorithms for enhancing LTE channel codec (coder and decoder) have been proposed. In order to enhance LTE channel coder, a joint source-channel code rate adaption algorithm has been deployed. The goal of this algorithm is to minimize redundancy generated by channel coding with a slight reduction of user perception. Next, in order to enhance LTE channel decoder, an improved Log-MAP algorithm has been presented. This algorithm aims at obtaining BER performance that is closest to the LOP-MAP with the computational complexity reduced in comparison with state-of-the-art. Second, channel- and QoS-Aware scheduling schemes with the enhancement of user perception and VoIP priority mode have been proposed. These schedulers are deployed for both narrowband and wideband audio users. The numerical results show that they outperform several featured schedulers such as FLS, M-LWDF, and EXP/PF in terms of delay, packet loss rate, cell throughput, fairness index, and spectral efficiency in almost cases. Last, in order to ensure voice transmission quality over LTE Network, prediction of user satisfaction is essential. For this reason, we present two object non-intrusive models for measuring voice quality in LTE Networks. These models are used for narrowband and wideband audio users. The proposed models do not refer to the original signal, thus, they are very suitable for predicting voice call quality in LTE Network
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Renforcer et améliorer la transmission de la qualité de la voix sur le réseau LTE : défis et solutions
HAL CCSD, 2017Co-Authors: Nguyen, Duy HuyAbstract:LTE (Long Term Evolution) has been developed and standardized by 3GPP (3rd Generation Partnership Project). It is a Packet-Switched Network. This means voice over LTE (VoLTE) is a VoIP service with the guaranteed QoS requirements instead of transmitted in a circuit-switched Network such as the legacy system (2G/3G). Since VoLTE is deployed in an All-IP Network combined with IMS (IP Multimedia Subsytem), thus, the VoLTE deployment is quite complex and how to ensure voice transmission quality over LTE Networks is a very big challenge. Therefore, there needs to be many different solutions to enhance and improve voice transmission quality over LTE Networks. In this dissertation, we present solutions to enhance and improve voice transmission quality over LTE Networks for both narrowband and wideband audio services. In order to do that, there needs to be many different factors complemented in solutions. One of them is QoE (Quality of Experience) which is a new trend. And in order to determine user perception for real-time service such as VoLTE, we use extended E-model and WB (Wideband) E-model for narrowband and wideband audio services, respectively. The proposed solutions in this thesis mainly focus on key elements in LTE Networks such as channel coding, MAC (Medium Access Control) scheduling schemes and monitor voice quality described as follows. First, enhanced/improved algorithms for enhancing LTE channel codec (coder and decoder) have been proposed. In order to enhance LTE channel coder, a joint source-channel code rate adaption algorithm has been deployed. The goal of this algorithm is to minimize redundancy generated by channel coding with a slight reduction of user perception. Next, in order to enhance LTE channel decoder, an improved Log-MAP algorithm has been presented. This algorithm aims at obtaining BER performance that is closest to the LOP-MAP with the computational complexity reduced in comparison with state-of-the-art. Second, channel- and QoS-Aware scheduling schemes with the enhancement of user perception and VoIP priority mode have been proposed. These schedulers are deployed for both narrowband and wideband audio users. The numerical results show that they outperform several featured schedulers such as FLS, M-LWDF, and EXP/PF in terms of delay, packet loss rate, cell throughput, fairness index, and spectral efficiency in almost cases. Last, in order to ensure voice transmission quality over LTE Network, prediction of user satisfaction is essential. For this reason, we present two object non-intrusive models for measuring voice quality in LTE Networks. These models are used for narrowband and wideband audio users. The proposed models do not refer to the original signal, thus, they are very suitable for predicting voice call quality in LTE NetworksLTE (Long Term Evolution) a été développé et normalisé par le 3GPP (3rd Generation Partnership Project). C’est un réseau à commutation de paquets. Cela signifie que la voix sur LTE (VoLTE) est un service de VoIP avec les exigences de qualité de service garantis au lieu de transmettre dans un réseau à commutation de circuits tels que les systèmes existants (2G/3G). VoLTE est déployé dans un réseau entièrement IP combinée avec IMS (IP Sous-système Multimédia). De ce fait, le déploiement de VoLTE est assez complexe et comment assurer la qualité de transmission de la voix sur les réseaux LTE est un très grand défi. Ainsi, il faut plusieurs solutions différentes pour renforcer et améliorer la qualité de transmission de la voix sur les réseaux LTE. Dans cette thèse, nous présentons des solutions en vue d’améliorer la qualité de transmission de la voix sur les réseaux LTE pour les services audio à bandes étroites et larges. Pour cela, il nous faudra différents facteurs complets en solutions. L’un d’eux est QoE (Qualité de l’Expérience) qui est une nouvelle tendance. Et afin de déterminer la perception des utilisateurs pour le service en temps réel tel que VoLTE, nous utilisons le E-model étendu et le WB (large bande) E-model pour des services audio à bandes étroites et larges respectivement. Les solutions proposées ici portent principalement sur des éléments clés dans les réseaux LTE, tels que le codage par chaine, MAC (Contrôle d’Accès Moyen) des systèmes de planification et la qualité de voix du moniteur décrits comme suit. Tout d’abord, des algorithmes améliorés pour renforcer le codec de la chaine LTE (codeur et décodeur) ont été proposés. Pour améliorer le codeur de chaine LTE, un algorithme d’adaptation conjointe a été déployé. Le but de cet algorithme est de minimiser la redondance générée par codage en chaine avec une légère réduction de la perception de l’utilisateur. Ensuite, afin d’améliorer le décodeur par chaine LTE, un algorithme amélioré Log-MAP a été présenté. Cet algorithme vise à obtenir la performance BER (Bit Error Rate) qui est le plus proche du Log-MAP avec une complexité de calcul réduite par rapport à l’état de l’art. Deuxièmement, la chaine et les systèmes QoS de planification améliorés de la perception de l’utilisateur et du mode de priorité VoIP ont été proposés. Ces planificateurs sont déployés à la fois pour les utilisateurs d’audio à larges et à étroites bandes. Les résultats numériques montrent qu’ils surpassent plusieurs planificateurs en vedette tels que FLS, M-LWDF et EXP/PF en termes de retard, de taux de perte de paquets, de débit cellulaire, d’indice et de l’équité et d’efficacité spectrale dans presque tous les cas. Enfin, pour assurer la qualité vocale de transmission sur le réseau LTE, la prédiction de la satisfaction des utilisateurs est essentielle. Pour cette raison, nous présentons deux modèles non intrusifs pour mesurer la qualité de la voix sur les réseaux LTE. Ces modèles sont utilisés pour les utilisateurs d’audio à bandes étroites et larges bandes. Les modèles proposés ne se réfèrent pas au signal original. Par conséquent, ils sont très appropriés pour prédire la qualité de l’appel vocal sur les réseaux LT
Keren Bergman - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Cross-layer communication with an optical packet switched Network via a message injection control interface
IEEE Photonics Technology Letters, 2008Co-Authors: Caroline P. Lai, Howard Wang, Keren BergmanAbstract:Message injection control and queue management for an optical packet switched Network is demonstrated via interoperation of a Network with an optical interface buffer. In a time-slotted manner, cross-layer signaling is employed between the input buffer and Network to dynamically reroute dropped payload packets with multiple wavelength-striped 10-Gb/s channels. At the output of the Network, error-free transmission with bit-error-rates less than were confirmed, with an introduced power penalty of 3.5 dB.
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An All-Optical PCI-Express Network Interface for Optical Packet Switched Networks
OFC NFOEC 2007 - 2007 Conference on Optical Fiber Communication and the National Fiber Optic Engineers Conference, 2007Co-Authors: Odile Liboiron-ladouceur, Howard Wang, Keren BergmanAbstract:We report on the implementation of a power-efficient, low-latency edge node PCI-Express interface to a WDM optical packet switched Network. Scalability is examined under the limits set by PCI-Express jitter specification on the packet propagation.
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WDM/TDM optical-Packet-Switched Network for supercomputing
Optics in Computing 2000, 2000Co-Authors: Qimin Yang, Mark F. Arend, Gary Hughes, F. G. Johnson, Keren BergmanAbstract:A new optical packet switching Network and its enabling technologies are investigated for implementation in a Petaflops scale supercomputer system. We capitalize on the immense bandwidth of the optical fiber interconnects by deploying WDM/TDM packet payloads. To accommodate current optical switching technologies, the routing operations in the Network are drastically simplified and the need for buffering is completely eliminated. This paper presents the experimental demonstration of the routing within the unique packet switched architecture. Multiple node hops are demonstrated in a node test-bed environment with a re- circulating loop configuration.
Chun Kit Chan - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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A path tracing scheme for all-optical Packet-Switched Networks
Journal of Lightwave Technology, 2012Co-Authors: Kam-Hon Tse, Chun Kit ChanAbstract:A novel optical scheme is proposed to perform path tracing in an all-optical Packet-Switched Network. Prime-number-encoded tag is employed as the distinct Network node or Network link identifier. As the optical data packet traverses every Network node, the path trace is recorded and updated optically, through prime number multiplication via an optical delay circuit encoder. Hence, all traversed Network nodes along the path of a received optical data packet can be retrieved and identified at the destination node, via simple prime number factorization. Possible looping of optical data packets in the Network can also be detected. The scheme can facilitate the connection management in an optical Packet-Switched Network.
Norvald Stol - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Effects of bursty traffic in service differentiated Optical Packet Switched Networks.
Optics express, 2004Co-Authors: Harald Øverby, Norvald StolAbstract:Service differentiation is a crucial issue in the next -generation Optical Packet Switched Networks. In this paper we examine how bursty traffic influences the performance of a service differentiated Optical Packet Switched Network. By using time -continuous Markov chains, we derive explicit results for the packet loss rates in the case of a bursty hyper-exponential arrival process. Results indicate that the performance is degraded as the burstiness of the arrival process increases.
Jari Korhonen - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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MIPS - Packetization Scheme for Streaming High-Quality Audio over Wireless Links
Lecture Notes in Computer Science, 2003Co-Authors: Jari Korhonen, Roope Olavi JarvinenAbstract:The rapidly advancing wireless communications technologies enable true multimedia streaming services in mobile devices. In contrast to fixed IP Networks, the majority of packet losses in a radio access Network are not caused by congestion, but bit errors in the physical transport channel. To allow more efficient utilization of the radio spectrum, proposals have been raised to allow delivery of packets containing bit errors up to the application layer. This approach is very beneficial for real-time applications if the decoder is able to handle partially damaged data. However, the most efficient multimedia codecs are typically vulnerable to bit errors. This paper describes an optimized packetization scheme for streaming high-quality audio compressed with Advanced Audio Coding (AAC) coder over a Packet-Switched Network that is prone to bit errors. The scheme is based on rearranging Huffman coded data in multiple transport packets, aiming for restricted error propagation and smoother distribution of bit errors. It has been evaluated by streaming robust stream in a test Network simulating a wireless transport channel. According to the test results, the proposed approach improves Network resource utilization measurably without substantial degradation in audio quality.
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Robust audio streaming over lossy Packet-Switched Networks
Lecture Notes in Computer Science, 2003Co-Authors: Jari KorhonenAbstract:Multimedia streaming is getting more and more important class of applications in IP Networking. As real-time streaming sets contradictory requirements for Network latency and error robustness, practical implementations have to trade-off between interactivity and quality experienced by the end user. In this paper a transport scheme for streaming perceptually coded audio over an unreliable Packet-Switched Network is presented. The scheme is based on selective retransmissions and it provides improved robustness against packet loss and efficient utilization of Network resources. The scheme is implemented into streaming software and it is evaluated by simulating an unreliable Network environment.
