Αξιολόγηση ποιότητας εμπειρίας VoIP κλήσεων σε LTE δίκτυα δύο επιπέδων

Η συνεχής ανάπτυξη των δικτύων 2ης και 3ης Γενιάς συνεπάγεται την αυξανόμενη ανάγκη για υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων και βελτιωμένη ποιότητα υπηρεσιών. Το LTE-Advanced αναμένεται να ανταποκριθεί αποτελεσματικά στις εν λόγω ανάγκες με την υποστήριξη Ετερογενών Δικτύων, δηλαδή δικτύων που συμπεριλαμβάνουν κόμβους χαμηλής ισχύος όπως τα femtocells. Τα femtocells αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη λύση για τη βελτίωση της κάλυψης του δικτύου και την παροχή υψηλών ταχυτήτων μετάδοσης δεδομένων. Παρόλα αυτά, θα υπάρξουν σημαντικές προκλήσεις όπως η διαχείριση των παρεμβολών μεταξύ γειτονικών femtocells ή μεταξύ femtocell και macrocell. Η ποιότητα ομιλίας μπορεί να υποβαθμιστεί σημαντικά από τις παρεμβολές και γι' αυτό οι πάροχοι εστιάζουν στη συνεχή βελτίωσή της. Είναι συνεπώς απαραίτητη η αξιολόγηση της ποιότητας ομιλίας που αντιπροσωπεύεται από τη μέση γνωμοβαθμολογία. Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε με στόχο τη μελέτη των επιπτώσεων που έχει η ανάπτυξη των femtocells στην ποιότητα εμπειρίας των χρηστών τηλεφωνίας μέσω IP (VoIP). Διεξάγεται προσομοίωση ενός δικτύου LTE και μελετάται η συσχέτιση της εκτιμώμενης ποιότητας ομιλίας με το πλήθος, την ταχύτητα και το φορτίο των χρηστών. Επίσης, πραγματοποιείται σύγκριση μεταξύ σεναρίων με αλλά και χωρίς τη συμμετοχή femtocells. Τέλος, εξάγονται γενικά συμπεράσματα για τον αντίκτυπο που έχει η εισαγωγή femtocells στο δίκτυο στην εκτιμώμενη ποιότητα εμπειρίας.The continuous development of 2nd and 3rd Generation cellular networks implies an increasing need for higher data rates and improved service quality. The LTE-Advanced is expected to effectively address these needs by supporting Heterogeneous Networks, i.e. networks which include low power nodes such as femtocells. Femtocells are a promising solution which will improve the network coverage and will provide high-speed data rates. However, there will be major challenges such as interference management between neighboring femtocells or between femtocell and macrocell. Voice quality can be severely degraded due to interference and therefore operators focus on continuous quality improvement. Consequently it is crucial to evaluate speech quality in terms of mean opinion score. The purpose of this Master thesis is to study the impact of femtocells deployment on quality of experience of a VoIP user. We conduct an LTE network simulation and study the relationship between the estimated VoIP quality and the number of users, the speed and the traffic load. Furthermore, we develop a comparative analysis in VoIP speech quality between scenarios which do or do not include femtocells. Finally, we draw general conclusions regarding the impact of introducing femtocells on the estimated quality of experience