用于启用语音质量降级估计的网络通信的损伤仿真制造技术

用于测试蜂窝电话传输的音频信号质量的自动化方法使用廉价测试组件来提供平均意见分数(MOS)输出。所述测试系统使用服务器计算机以消除对于工作台测试系统中所使用的昂贵衰减器的需求。所述服务器计算机以远比使用实际衰减器更低的成本来操控来自所述基准媒体文件的数据分组以仿真包括丢失、误差、噪声和抖动的损伤。提供通过两个分离的射频接入网RAN的传输以使用具有单个蜂窝电话的分离移动设备来仿真两方通信(端到端测试方案)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于启用语音质量降级估计的网络通信的损伤仿真优先权要求该申请要求JheroenPieterDorenbosch等人的题为“IMPAIRMENTSIMULATIONFORNETWORKCOMMUNICATIONTOENABLEVOICEQUALITYDEGRADATIONESTIMATION”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。
本专利技术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。
技术介绍
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DUTUE4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DUTUE4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。测试系统20包括衰减器22和28以及仿拟两个分离RAN24和26的组件24和26。衰减器是例如通过改变上行链路和/或下行链路空中接口连接的调制的信号强度来仿拟空中接口的行为的设备。测试系统20通过以信令测试器(比如AnritsuMD8430)来仿拟每个RAN并且以衰减器(例如AnritsuMF6900A)对每个空中接口施加人工损伤而提供一种用于产生源RAN和目标RAN的人工损伤的方式。为了使用图2的测试系统20来估计MOS，我们根据具体RAN参数来配置测试器和衰减器22和28。这在空中接口上产生精确受控的丢失、延迟、抖动和帧误差。接下来，在源UE2和目标UE4之间启动呼叫，并且用户播放例如经由源UE2内建麦克风中或经由源UE2麦克风插孔从基准媒体文件1进入源UE2的声音。该声音然后在目标UE4处从其内建扬声器或耳机插孔被捕获，并且转换为数字数据而且存储为降级的媒体文件11。PESQ或POLQA最终用于比较并且分析文件并且获得MOS。注意，在稍微不同的配置中的相同系统可以用于获得用于从DUTUE4到对等UE2的多媒体传输的MOS。操作者需要测量对控制空中接口的各个参数的MOS的影响，从而他们可以优化吞吐量而不使得语音质量降级。所需的是一种可以在各种RAN条件下自动地估计用于包括源RAN和目标RAN的用于语音呼叫的UE的MOS而没有昂贵装备(例如图2所示的衰减器)的成本的方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于使用廉价测试组件来估计用于待测试设备(DUT)的平均意见分数(MOS)的自动化方法。所述测试系统使用服务器计算机以消除对于传统上使用的衰减器和另外测试装备的需求。所述服务器计算机以远比使用实际衰减器更低的成本来操控来自所述基准媒体文件的数据分组以仿真噪声和抖动。所述服务器计算机还使用软件以提供一种用于自动化评估射电话系统的用户所体验的话音质量的方案。所述服务器计算机以通过标准化方法(例如PESQ或POLQA)或本领域公知的相似过程来执行感知客观收听质量评估的软件来提供自动化评估。所述系统可以评估用于在下行链路方向上(朝向DUT)通过空中接口发送和/或在上行链路方向上(来自DUT)发送的媒体的媒体质量。所述测试系统服务器可以估计用于语音和用于视频媒体的媒体质量。所述计算机创建仿真的基准话音或视频样本，其被提取作为基准媒体文件并且转换为架构于IP的语音(VoIP)分组流。服务器计算机对分组流中的单独分组施加人工损伤，以仿真在通过一个或多个无线射频接入网(RAN)的传输期间典型的损伤。所引入的损伤仿真空中接口6、10或射频(RF)链路以及无线连接系统8所产生的损伤，其可以使得所接收到的分组的顺序延迟或改变，以使得在目标对等媒体设备DUT进行接收时分组的顺序必须改变回去，以保持各连续分组之间的相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计由无线传输产生的媒体质量降级的方法，包括：将基准媒体信号编码为分组流；将第一仿真损伤施加到所述分组流中的各单独分组，以仿真能够由所述分组流通过与对等媒体设备的接口的第一无线传输产生的降级；通过射频(RF)链路发送所述分组流；捕获得自所述分组流的降级的媒体信号；以及分析所述降级的媒体信号，以估计所述媒体质量降级。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.25 US 13/455,8381.一种用于估计由向待测试设备DUT的无线传输产生的媒体质量降级以由此表征DUT的性能的方法，包括：将基准媒体信号编码为分组流；将第一仿真损伤施加到所述分组流中的各单独分组，以仿真能够由所述分组流通过与对等媒体设备的接口的第一无线传输产生的降级；其中第一仿真损伤对由通过第一无线接入网RAN的无线传输产生的降级进行仿真；通过射频RF链路发送所述分组流；在DUT处接收所述分组流；经由DUT捕获得自所述分组流的降级的媒体信号；分析所述降级的媒体信号，以估计所述媒体质量降级；以及通过针对多个不同的仿真损伤重复编码步骤、施加步骤、发送步骤、接收步骤、捕获步骤和分析步骤来表征DUT的性能。2.如权利要求1所述的方法，还包括：将第二仿真损伤施加到所述分组流中的各单独分组，以仿真能够由所述分组流的第二无线传输产生的降级。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第二无线传输是通过第二RAN的传输。4.如权利要求3所述的方法，还包括：把被仿真的网络损伤施加到所述分组流中的各单独分组，以仿真能够由通过将所述第一RAN与所述第二RAN连接的固定网络进行的传输产生的降级。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一仿真损伤、所述第二仿真损伤和被仿真的网络损伤中的至少一个改变所述分组流中的至少两个单独分组的顺序。6.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一仿真损伤和所述第二仿真损伤中的至少一个包括在发送第二单独分组中产生延迟的所仿真的第一单独分组的丢弃。7.如权利要求2所述的方法，其中，把所述基准媒体信号编码为分组流、把第一仿真损伤施加到所述分组流中的单独分组、以及把第二仿真损伤施加到所述分组流中的单独分组这三者中的至少一个包括：在通过所述RF链路发送所述分组流之前，把所述分组流存储在存储器中，并且其中通过所述RF链路发送所述分组流包括：实时通过所述RF链路发送所述分组流。8.如权利要求1所述的方法，其中，分析所述降级的媒体信号的步骤包括对所述降级的媒体信号与所述基准媒体信号进行比较。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述分析步骤包括确定平均意见分数MOS以量化媒体质量降级的量。10.如权利要求9所述的方法，其中，使用感知客观收听质量评估来确定所述MOS。11.如权利要求1所述的方法，其中，所述射频链路在理想RF条件下操作。12.如权利要求1所述的方法，其中，把所述基准媒体信号编码为分组流包括：从数字表示转换所述基准媒体信号以获得模拟媒体信号；以及将所述模拟媒体信号注入到待测试设备DUT中。13.如权利要求12所述的方法，其中，所述基准媒体信号包括基准语音信号，其中，转换基准媒体信号以获得模拟媒体信号包括转换基准语音信号以获得模拟语音信号，以及其中，把所述模拟媒体信号注入到所述DUT中包括把所述模拟语音信号注入到麦克风连接器中。14.如权利要求12所述的方法，其中，所述基准媒体信号包括基准视频信号，其中，转换所述基准媒体信号以获得模拟媒体信号包括转换基准视频信号以获得视频图像，以及其中，把所述模拟媒体信号注入到所述DUT中包括以所述DUT中的相机来捕获视频图像。15.如权利要求12所述的方法，其中，所述基准媒体信号包括基准语音信号和基准视频信号。16.如权利要求1所述的方法，其中，捕获降级的媒体信号的步骤包括：转换所述分组流以获得模拟媒体信号；以及从待测试设备捕获模拟媒体信号。17.如权利要求16所述的方法，其中，所述模拟媒体信号包括模拟视频信号，以及其中，从所述待测试设备DUT捕获模拟媒体信号包括从所述DUT上的屏幕捕获...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·德伦布什，Z·S·科伦斯，
申请(专利权)人：安立公司，
类型：发明
国别省市：美国;US