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안녕하세요 모바일 VoIP(mVoIP) 통화 품질을 평가하는 방법에 대해 이야기해 보려고 합니다.

빠르게 변화하는 디지털 시대에, 우리가 사용하는 커뮤니케이션 기술은 단순한 편리함을 넘어 효율성과 품질을 중요시하게 되었습니다.

특히, 인터넷 기반 통화 기술인 mVoIP는 우리의 일상과 업무에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다.

그럼 모바일 VoIP 서비스란 무엇인지부터 시작해 보겠습니다!

모바일 VoIP(mVoIP) 서비스란?

mVoIP는 mobile Voice over Internet Protocol의 약자로, 모바일 환경에서 무선 네트워크 (lte , 5g, wifi등)을 통해 음성 통화를 제공하는 기술을 의미합니다

SKT 에서는 다양한 mVoIP 서비스를 제공하며, 이를 통해 고객들이 데이터 기반으로 음성 및 영상 통화를 이용할 수 있도록 지원합니다

대표적인 서비스로는

해외에서도 고음질 통화가 가능한 A. 전화 baro 로밍

국내에서는 통화 녹음이 가능한 iOS A. 전화

를 mvoip 의 형태로 제공 하고 있습니다.

통화 품질이란?

통화 품질은 전화 통화 중 송화자의 음성이 수화자에게 얼마나 명확하고 자연스럽게 전달되는지를 나타내는 품질의 정도를 의미합니다

이는 음성의 명료도, 음량 크기, 반복도, 문장 인지도 등 다양한 요소를 종합적으로 평가하여 측정됩니다

통화 품질 측정 방법은 크게 주관적 평가와 객관적 평가로 나뉩니다.

• 주관적 평가

  실제로 사람이 평가하고자 하는 대상 음성을 듣고 느끼는 심리적 평가 결과에 근거하여 통화 품질을 평가하는 방법입니다.

  • 장점

    • 실제 사용자 경험을 반영하여 신뢰도가 높습니다.

    • 음성의 명료도, 자연스러움 등 인간이 느끼는 품질을 직접 측정할 수 있습니다

  • 단점

    • 테스트 환경 조성에 높은 시간과 비용이 소요됩니다.

    • 실시간 평가가 어렵고, 결과에 주관성이 개입될 가능성이 있습니다

  • 종류 (대표적인것만) 

    • MOS (Mean Opinion Score)

      ITU-T P.800에서 정의된 표준 방법으로, 청취자들이 통화 품질을 1점(매우 나쁨)에서 5점(매우 좋음)까지 평가하여 평균 점수를 산출합니다.

      
      

• 객관적 평가

  객관적 평가는 기술적 지표와 알고리즘을 통해 통화 품질을 정량적으로 측정하는 방법입니다.

  • 장점

    • 자동화된 방식으로 시간과 비용이 효율적입니다.

    • 객관적인 데이터 기반으로 정밀하고 일관된 결과를 제공합니다

  • 단점

    • 실제 사용자 경험과 완전히 일치하지 않을 수 있습니다

    • 특정 장비 등이 필요 할 수 있어, 시험 환경 의존성이 발생 할 수 있습니다.

  • 종류 (대표적인것만) 

    • PESQ (Perceptual Evaluation of Speech Quality)

      : ITU-T P.862에서 정의된 방식으로, 원본 음성과 전송 후 음성을 비교하여 왜곡 정도를 측정하고 MOS-LQO로 환산합니다.

    • POLQA (Perceptual Objective Listening Quality Analysis)

      :PESQ의 후속 모델로, 고해상도 오디오 및 VoLTE 환경에서도 사용 가능한 최신 표준입니다.

       초광대역(Super-Wideband) 음성 품질까지 분석하며, 결과를 MOS 척도로 환산합니다

      
      

추가 적인 사항으로는

객관적인 평가에서 측정된 수치는 종종 MOS 값으로 환산되어 사용됩니다.

이는 객관적인 결과를 주관적인 척도와 연결하여 통화 품질을 이해하기 쉽게 표현하려는 목적에서 이루어지는 것입니다.

따라서 장비를 사용한 객관적 평가에서도 "MOS 값"이라는 용어가 자주 사용됩니다

모바일 VoIP(mVoIP) 에 영향을 주는 요소는?

모바일 VoIP(mVoIP) 서비스의 품질에 영향을 주는 요소는 여러가지가 있습니다. 

그중에서 크게 " 스마트폰 고유 영역" , "네트워크 환경" , 그리고 "통신 인프라" 로 나눌 수 있습니다.

• 스마트폰 고유 영역

  스마트폰 자체적인 기능과 하드웨어 의 상태, 성능에 따라 mVoIP 품질에 영향을 미칩니다.

  • 반향음(Acoustic Echo): 자신이 말한 음성이 다시 들리는 현상으로, 스마트폰 단말과 애플리케이션 간 반향음을 제거하지 못할 때 발생합니다.

    이를 해결하기 위해 AEC(Acoustic Echo Control) 기능이 필요합니다

  • 잡음 제거(Noise Suppression): 주변 소음이 통화 상대방에게 전달되지 않도록 하는 기능으로, 음성의 명료도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다

  • 볼륨 출력값: 스마트폰의 설정된 볼륨 값에 따라 주변 잡음 유입이 달라질 수 있으며, 대역폭 효율화를 위해 패킷 송신량을 조정하는 기능도 포함됩니다

    
    

• 네트워크 환경

  mVoIP 서비스는 네트워크 품질에 크게 의존합니다.

  • 대역폭 (Bandwidth) : 일정시간에 처리한 데이터의 총량을 가리키는 지표 입니다.

  • 지터 (Jitter) : 대기시간 (Latency) 의 변동을 의미하며 패킷이 일정한 간격으로 전달되지 않을 때 발생 할 수 있습니다.

  • 패킷 손실(Packet Loss) : 네트워크 구간에서 음성 패킷이 유실되는 현상을 의미하며, 음성이 뭉쳐 들리거나 끊기는 현상이 발생합니다

    
    

• 통신 인프라

  통신 인프라는 mVoIP 서비스의 안정성과 품질을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

  • 기지국 신호 강도(RSRP, RSRQ): 기지국과 단말기 간 신호 세기와 품질은 통화 안정성을 좌우합니다.

    신호 강도가 약하거나 기지국과의 거리가 멀면 통화 품질이 저하됩니다

  • 코덱 사용 : 음성을 압축하고 전송하는 방식인 코덱(G.729a, G.711 등)은 통화 품질과 용량에 영향을 미칩니다.

모바일 VoIP(mVoIP) 통화 품질 측정은?

위의 사항들을 고려 하여

SKT QE 팀 에서는 다음과 같은 방식으로 통화 품질을 측정 하였습니다.

• A. 전화 baro (주관적 평가)

  1. 테스트를 진행할 단말을 선정하고 (제조사, OS , 해상도 , 사용율 고려 하여 P1 ~P4 단말 정의 )

  2. 테스트 진행 국가 선정 ( SKT 의 경우 로밍 방문 비율을 조사 하여 정의 )

  3. 각 국가의 네트워크 조사 ( 통신사 및 지역별 약전계 조사 )

     
     

  4. MOS 값 측정 범위 설정

  • 발신단말, 수신단말에 대한 통신 사업자, network 정의

  • 호 성공률 정의 ( 수/발신 성공률 )

  • 품질 점수 정의 (1~5점, 1점 : 나쁨, 5점 : 좋음 )

    • 끊김 : 대화가 이어지는 도중 말소리가 중간에 뚝 끊겨서 일부 단어나 문장이 빠져 들리는 현상

    • 딜레이 : 내가 말한 소리가 상대방에게 도착하기까지 약간의 시간 차이

    • 에코 : 내가 말한 목소리가 되돌아와서 다시 귀에 들리는 현상

    • 노이즈 : 원래 들어야 할 목소리 외에 섞여 들어오는 잡음이나 배경 소리

    • 하울링 : 스피커와 마이크가 서로 영향을 주면서 나는 날카로운 삑~ 소리나 울림 현상

      => 각 지역, 단말, 사업자, network ( 약전계 상태 ) 등에서 품질 점수 측정 후 총점 ( 평균 ) 측정

      
      

• A. 전화 baro (객관적 평가)

  1~3. 동일

  4. Mos 값 측정 ( 각 지역, 단말, 사업자, network 고려 )

  • "XCAL-SOLO3"  장비로 측정 진행

    • XCAL-SOLO3

      초소형 휴대용 무선 네트워크 품질 측정 솔루션입니다. 스마트폰에 연결하여 실시간으로 무선망 품질(QoS, QoE) 측정,

      음성 품질(MOS) 평가를 수행 할 수 있습니다.( POLQA 알고리즘이 적용)

      
      

      
      

      (제품 홍보는 절대 아닙니다. ^^;;;; )

      
      

  • 참고 사항

    통화 품질 MOS 값을 측정하는 장비는 다양하게 존재합니다

    • R&S CMX500 (로데슈바르즈)

      • 5G 및 VoLTE 환경에서 POLQA 기반 MOS 측정이 가능한 고성능 통신 테스트 장비

      • IMS 시뮬레이션과 실제 네트워크 환경과 유사한 조건에서의 양방향 음성 품질 평가를 지원

    • DSLA 측정 장비

      • VoIP, GSM, UMTS 등 다양한 망 환경에서 MOS를 포함한 음성 품질 KPI를 측정

      • P.862 PESQ, P.863 POLQA 등 국제 표준 음성 품질 평가 방식을 내장하고 있어 객관적 품질 검증에 유용

    • XCAL-EZMO (이노와이어리스)

      • 최대 6대 단말 동시 측정이 가능한 음성 품질 벤치마킹 하드웨어 솔루션

      • MOS 기반 KPI 리포트 및 자동화된 품질 분석 기능을 제공하여 대규모 품질 관리에 적합

        
        

마치며

통화 품질은 다양한 조건과 환경에 의해 크게 달라질 수 있으며, 이를 평가하는 지표와 방법 또한 다양합니다. 

따라서 통화 품질을 정확히 측정하고 개선하기 위해서는 주관적 평가와 객관적 평가를 적절히 활용하고, 기술적·환경적 요인을 종합적으로 고려하는 노력이 필요합니다.

이러한 과정이 사용자 경험을 향상시키고, 보다 안정적이고 신뢰할 수 있는 통신 서비스를 제공하는 데 기여할 것입니다