[发明专利]移动通信系统中主观质量的大规模测量

说明书

临时申请的交叉引用

[0001]本申请要求2005年3月1日提交的题为“大规模测量移动系统中的统计语音质量”以及2005年3月23日提交的题为“大规模测量移动系统中的统计语音/视频质量”的共同转让的美国临时专利申请序号60/656903和60/664192的优先权，通过引用将其内容结合到本文中。

技术领域

[0002]技术领域是无线通信。本发明涉及收集测量数据以确定移动无线电通信系统中提供的服务的主观质量，它可用于改进服务和/或优化移动无线电通信系统中的性能或容量。

背景

[0003]在移动无线电通信系统中，提供给订户的服务质量非常重要。语音和视频服务中重要的是人对语音消息或视频消息的质量的感知。测量该质量的一种方法是进行涉及各种人的主观测试。但是结果可能是个别主观的，而且测试成本高并且不适合大规模质量监控。

[0004]开发了几种算法来测量所传输语音文件的“主观”语音质量。一个实例是ITU-T P.862中定义的语音质量感知评估(PESQ)算法。根据传统的无线电信道质量测量方法，如信噪比(SIR)、误码率(BER)、误帧率(FER)或信号强度，不会测量主观质量。相反，PESQ和类似算法预测主观收听测试的结果。为了测量语音质量，PESQ使用感觉模型来比较原始的、未处理的、未传输的语音信号与通信系统输出端的该已知语音信号的降级版本，例如无线电接收器接收的已因无线电信道失真的信号。比较参考和降级语音信号提供主观质量评分。

[0005]主观质量测量算法、如PESQ是需要大量数据处理计算和可观存储资源的资源密集型的。如果频繁地或甚至不断地进行质量测量和计算，这种巨大的数据处理负荷还会进一步加剧。因此，移动测试单元(MTU)包括计算和存储与主观质量决定算法、如PESQ算法相关联的测量数据所必需的强大数据处理硬件和软件。视频质量测量算法可能需要更多的资源。这些MTU车在移动无线电通信系统中的各个位置收集关于现有无线电状况的真实状况下的测量数据。

[0006]但是，这些MTU非常昂贵、沉重并且要消耗数量可观的电力，这使得它们不适合从大量测量单元频繁进行质量测量的大规模测量。虽然采用若干MTU在商业设置中是可行的，但是更加需要进行更大规模的测量，也许需要大约数百、数千或数万的测量单元。将来，可能需要在每个商用用户设备中加入质量测量功能性，使得运营商可以基于时间、位置或问题类型开始和停止测量。但是，这种大规模成本高，不仅因为大量的昂贵MTU，还因为定位和/或操作这些MTU所需的人力资源。

概述

[0007]本发明克服了这些障碍并且达到了这些及其它期望的目标。使用位于移动无线电通信系统中各个位置的大量手持订户无线电通信单元实现了移动无线电通信系统的大规模主观信号质量测量。每个手持订户单元像质量管理网络节点一样存储一份测试语音、其它音频或视频信号流。根据存储的测试信号与从手持订户单元传输的已接收测试信号的比较在网络节点上确定每个手持订户单元的上行链路主观信号质量。根据存储的测试信号以及原本传输至手持订户单元、随后由手持订户单元返回至网络节点的测试信号流在网络节点上确定到每个手持单元的下行链路主观信号质量。因为手持单元不执行要求严格的主观信号质量比较计算，可以使用普通手持订户单元。

[0008]质量管理网络节点存储与每个手持订户单元相关联的多个上行链路质量值和下行链路主观质量值，从而确定与每个手持订户单元相关联的整体主观质量。还可以为各种主观质量测量确定移动无线电通信系统中的位置或区域和/或特定时间帧。在一个示例实施例中，测试信号流是语音信号，并且与每个手持订户单元相关联的质量使用语音质量感知评估(PESQ)算法来确定。测试流也可以是由其它适用主观质量确定算法分析的视频或其它音频。

[0009]数据库存储信号质量测量值、与主观信号质量测量值相关联的时间以及与主观信号质量测量值相关联的地理位置。网络运营商根据存储在该数据库中的信息提供与移动无线电通信系统中的各个时间和位置相关联的主观服务质量信息。

[0010]在备选示例实施例中，手持订户单元接收测试语音、其它音频或视频信号，把该信号转换成测试数据流，并且把测试数据流返回至质量管理网络节点。质量管理节点根据存储的测试信号与从手持订户单元接收的返回测试数据信号的比较来确定到手持订户单元的下行链路信号质量。