[发明专利]用于启用语音质量降级估计的网络通信的损伤仿真

说明书

优先权要求

该申请要求Jheroen Pieter Dorenbosch等人的题为“IMPAIRMENT SIMULATION FOR NETWORK COMMUNICATION TO ENABLE VOICE QUALITY DEGRADATION ESTIMATION”的2012年4月25日提交的美国专利申请No.13/455,838的优先权的利益。

技术领域

本发明涉及一种用于仿真网络无线通信信号中包括丢失、误差、噪声和抖动以使得能够估计语音或视频质量方面的所得降级的测试系统。

背景技术

操作者需要确保他们的系统提供优越的多媒体质量。每次引入新手机，就应该测试以确保其在理想覆盖条件和降级的覆盖条件下产生清楚的音频和视频。

图1示出用于测量无线系统中的媒体质量的经典测试系统。典型地，对于语音媒体或视频媒体测量或估计媒体质量。如所示那样，该系统包括两个用户装备(UE)设备2和4，其使得能够进行通过无线链路的电话类型语音通信。设备2和4可以是蜂窝移动电话。UE2由发声者用于提供语音基准媒体1，语音基准媒体1由UE2转换为分组数据信号并且通过无线空中接口链路6发送到无线系统8。无线空中接口链路6是第一射频接入网(RAN)的一部分，并且可以承载移动电话信号，例如LTE、UMTS、CDMA或GSM信号。无线系统8可以包括用于移动电话通信的基站。无线系统8然后通过第二RAN的另一无线接口链路10再次将分组数据信号传送到另一UE4。UE4也是待测试设备(DUT)的一部分，因为其将分组数据信号转换回到音频信号，该音频信号通过DUT UE4的扬声器提供，以供听者收听。通过扬声器所播放的音频信号将降级的媒体信号11提供给听者。听者然后确定降级的媒体信号的质量。

可以通过很多方式来测量并且报告连接的语音质量。过去，优选方法是让如图1所示的一组听者估计所感知的从一个或多个扬声器接收到的音频的接收质量。所得分数取平均并且捕获作为平均意见分数(MOS)。MOS标度范围从1(差)到5(优异)。用于无线连接的分数取决于编解码器或所使用的信号编码和解码方法。所述分数还强烈取决于空中接口6和10的延时和可靠性。例如，GSM具有3.5的值，AMR-WB具有4.2的值。

通过真实听者来估计MOS是主观的，并且必须使用大量听者。集合人群来收听是耗时且昂贵的。近年来，已经开发了客观方法以测量MOS。对于这些方法，人们注入来自记录自发声者的源文件(“基准文件”)的基准音频并且然后在目标文件(“降级的”文件)中在通过至少一个RAN的传输之后捕获所得音频。人们可以然后使用软件来比较并且分析基准文件和降级文件以估计MOS。

若干软件包对于话音质量的自动化评估是商业上可用的，并且提供感知客观收听质量评估。示例软件包是PESQ和POLQA。PESQ代表“话音质量的感知估计”。其被标准化为ITU-T推荐P.862。POLQA代表“感知客观收听质量评估”，并且提供话音质量的自动化评估。其被标准化为ITU-T推荐P.863。

语音质量强烈取决于源UE和目标UE所使用的射频接入网(RAN)的性质。构成RAN的组件(例如源UE和基站)以及将它们连接的空中接口(例如LTE空中接口)引入损伤，例如分组丢失、分组延迟、分组丢失中的波动(抖动)和分组误差(帧误差)。RAN可以是使用GSM、UMTS、GPRS、CDMA或LTE等的广域无线网络的RAN或局域无线网络(例如DECT、蓝牙和Wi-Fi等)的RAN。另一贡献来自将源RAN和目标RAN互连的内部组件，如图1中的无线系统8中的内部组件。为了简明，这些内部组件并未被示出，但可以包括公知实体，例如一个或多个基站(例如LTE节点B)、移动交换中心、区域网络控制器、服务和分组网关、网关控制器、移动管理实体、IP多媒体系统的各种呼叫会会话控制功能(CSCF)(例如代理CSCF、询问CSCF和服务CSCF)以及各种数据库。无线系统8可以还包含管理服务质量的实体，例如策略掌控和规则功能。

图2示出在实验室环境中仿拟损伤的效果以使得能够估计一个或多个RAN的的传统测试系统中所使用的组件。在测试系统20中提供图2的估计测试组件，其从另外与图1相似的系统中的UE接收信号。发送进入和出自测试系统20的信号包括来自UE2的基准媒体信号1，输出包括从DUT UE4提供的降级的媒体信号11。对转载自图1的组件以及在后续附图中转载的组件相似地进行标记。