專利名稱：確定傳輸系統(tǒng)中的傳輸質量的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及確定傳輸系統(tǒng)中的傳輸質量的一種方法，其中本方法測試經傳輸信道發(fā)送的可識別信息。
在無線電系統(tǒng)中，在基站和用戶終端之間的連接質量不斷變化。這種變化是由出現(xiàn)在射頻路徑上的干擾因素并且作為距離的函數(shù)的無線電波衰減引起的。例如，當終端從該基站進一步遠移時，在該終端和該基站之間的傳輸路徑上的衰減將會增加。通常做出的努力是借助功率調節(jié)補償這種衰減。
在數(shù)字蜂窩無線系統(tǒng)中通常使用的用于表示連接質量的一個變量是誤碼率(BER)，其表示與接收的所有的比特相比較的錯收比特數(shù)量。例如在GSM蜂窩無線系統(tǒng)中，基站和終端在它們之間的連接中連續(xù)地測量該誤碼率。
評估連接質量的另一方式是以在該連接上發(fā)送的信息質量的評估為基礎；例如從話音的角度看，是接收機得到該話音質量的方式。上述對于信號路徑的干擾還影響接收的話音質量。所謂的閾值現(xiàn)象，即當基站和終端之間的距離增加時話音質量能長時間處在優(yōu)良而然后突然急劇降低的一個現(xiàn)象，對于數(shù)字系統(tǒng)來說允許使用糾錯方法是典型的現(xiàn)象。在模擬系統(tǒng)中，系統(tǒng)的質量穩(wěn)定地降低。當把利用不同技術實現(xiàn)的通信網絡彼此比較時，質量評估是一種有用的方法。例如在不同無線電系統(tǒng)中的誤碼率是未必可比的，甚至是可訪問的(如在模擬系統(tǒng)中)。
在信息的質量評估中，例如在話音的質量評估中，發(fā)送至該信號路徑的信號通常與經該信號路徑接收的一個信號比較。一個非連續(xù)信號，例如話音，通常被用作一個音頻信號，因為對于連續(xù)信號，例如一個正弦波，該數(shù)字系統(tǒng)中的壓縮解壓縮不是優(yōu)化的。
估計質量的方法已經有了發(fā)展。一般以一至五的五個等級表示質量(壞、差、滿意、優(yōu)良和出色)，其中由值五表示最佳值。已知的方法是所謂的主觀測定。在這種方法中的一組測試人評估在一個給定過程中的接收信號的質量。最佳的已知過程是所謂的均值意見評分(MOS)。將要評估的記錄語音取樣被播放給由不同成分的人形成的組，其給出有關質量的評價，通常按一至五的五個等級，并且從該評價形成一個平均值。
另一種已知方法是以一個客觀測量為基礎，其中利用數(shù)學模型確定計算通話質量。最簡單的的是使用信噪比或上述的誤碼率測量其通話質量，并且更復雜的解決方案是使用心理聲學的加權計算方法。
還公開有把上述評估方式組合的使用神經網絡的方法，其給出類似于由不同成分的人群的響應。總的來說，所有的已知方法的目標是評估一個接收的測試信息信號與一個發(fā)送的信息信號的相似程度，以及在一個檢測差值的基礎上確定傳送的質量。
但是，已有技術的方案有幾個問題。這種主觀的方法是不實際的方法； 雇用一組用于評估的人是昂貴和費時的。而且，不考慮求均值，獲得的結果不一定是重復類似的。
另一方面，客觀方法與人們體驗的通話質量不是緊密相關的。例如，誤碼率不足以表示識別語音的好壞程度。反過來，主觀的和客觀方法的組合要求巨大的計算能力。神經網絡應用是復雜和難于實現(xiàn)的。
因此本發(fā)明的一個目標是提供一種能夠解決上述問題的方法和裝置。本發(fā)明的一個目標是實現(xiàn)一種方法，其能夠經濟和可靠地實現(xiàn)信息質量的評估。這是通過在介紹中描述的類型的方法實現(xiàn)的，本方法的特征在于，在測試信息的發(fā)送中重復地發(fā)送同一個預定的符號，并且對于接收的測試信息執(zhí)行顯示是否該信息被識別的信息測量，而且在一個預定的時間期上執(zhí)行該測量，以及根據(jù)在該時間期內執(zhí)行的該測量而確定在該時間的傳輸質量。
本發(fā)明還涉及確定傳輸系統(tǒng)中的傳輸質量的一種裝置，其中系統(tǒng)包括用于發(fā)送可在一個傳輸信道上識別的測試信息的裝置。本發(fā)明裝置的特征在于，該裝置包括用于重復地發(fā)送同一個預定測試信息符號裝置，用于對接收的測試信息執(zhí)行顯示該信息是否被識別的信息測量的裝置，以及用于根據(jù)在一預定的時間期上執(zhí)行的該測量而確定在此時傳輸質量的裝置。
發(fā)明的最佳實施例在從屬權利要求中公開。
利用本發(fā)明的方法及裝置可以實現(xiàn)幾個優(yōu)點。例如本發(fā)明實現(xiàn)更可靠地評估通話質量而不用昂貴設備及過多的計算。本發(fā)明的解決方案使用語音識別方法和設備來評估通話質量。類似地，模式識別方法被使用在圖像信息的質量確定中。在本發(fā)明的解決方案中，目標不是確定接收的信號與發(fā)送的信號之間的相似程度，而僅是揭示接收的測試信息是否被識別，以及根據(jù)幾個連續(xù)的識別判定估算連接的質量。
本發(fā)明的解決方案也適于使用在其中的信息經一受干擾的傳輸路徑傳輸?shù)娜魏蝹鬏斚到y(tǒng)中。典型的例子是蜂窩無線系統(tǒng)，但本發(fā)明也能被用于使用固定電纜線路的傳輸系統(tǒng)。
附圖的簡要描述現(xiàn)在參照附圖結合最佳實施例詳細描述本發(fā)明，其中

圖1是一流程圖，示出本發(fā)明方法的一個例子，圖2a和2b是確定質量等級的流程圖，圖3是改變測試信息的流程圖，圖4a和4b示出測試信息的發(fā)送和接收，及圖5根據(jù)本發(fā)明的裝置的結構。
本發(fā)明的詳細描述下面描述當本發(fā)明具體應用到通話質量的評估的情況。象本領域的技術人員所清楚的那樣，本發(fā)明同樣可以應用在結合另一類信息的發(fā)送中，例如圖像傳輸。在這種情況中，在本發(fā)明的基本思想之內以模式識別系統(tǒng)替換語音識別算法及設備。
因此，目標是估計經一傳輸路徑發(fā)送的話音質量。在本發(fā)明的解決方案中，發(fā)射機重復地把期望的測試信息發(fā)送到傳輸路徑。在該測試信息傳輸中重復地傳輸同一個預定的符號。接收機接收該信息并且執(zhí)行顯示該信息是否被識別的信息測量。這種測量可以在一預定的時間期上執(zhí)行，并且根據(jù)在該時間期中執(zhí)行的該測量確定傳輸質量。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的操作方法。在第一步驟100中，發(fā)射機發(fā)送期望的信息，其最好是一具體預定的單詞。在第二步驟102中，接收機接收經傳輸路徑發(fā)出的該單詞。在第三步驟104執(zhí)行一個識別，顯示該傳輸?shù)膯卧~是否被識別。在隨后步驟106中，根據(jù)該識別更新有關發(fā)送質量的信息。隨后返回第一步驟100。
在發(fā)明的最佳實施例中，該期望的測試信息符號是如此一個具體預定的單詞，其被預先記錄和存儲，并且因此能夠被重復地發(fā)送而經傳輸路徑無變化。這一具體單詞被連續(xù)地傳輸。單詞之間的間隔能夠按照期望設置，方式是該連續(xù)的單詞能夠被彼此區(qū)分。在傳輸路徑的另一端接收該單詞。在傳輸路徑上，該信號遭受一般傳輸路徑的的干擾，其影響該信號的質量。根據(jù)該單詞的語音識別給出一個判定值，表示對于該接收的單詞是否執(zhí)行了識別。如果期望，接收單詞可以存儲在一個存儲器中用于以后的檢查或檢測。存儲可以通過一預定的標準執(zhí)行，例如以存儲未知單詞的方式存儲。在一預定時間期上接收該單詞，并且根據(jù)在該時間期內的決定而確定此時的發(fā)送的質量估計。例如典型的測量時間可以是五秒鐘。根據(jù)一至五的五個已知等級給出質量估計。
可以通過已知語音識別方法和算法執(zhí)行語音識別。評估在語音識別中的接收單詞，并且作為該評估的結果，獲得該單詞是否被識別的一個二進制判定。因為本發(fā)明的解決方案僅打算識別一個單詞而不估計該接收單詞相距該傳輸單詞的遠或近的程度，所以發(fā)明的解決方案在本質上比早先的方法更容易在實踐中實現(xiàn)。
圖2a示出該發(fā)送質量的估計的一個確定，換言之，圖2a示出圖1的步驟104和106。因此，通過使用一個已知語音識別方法在步驟200中執(zhí)行對于每一單詞的識別測試。如果該單詞被識別，在步驟202中升級該質量估計。隨后，在步驟204中能夠引入隨后單詞的評估。如果在步驟200中不識別該單詞，則在步驟206中降級該質量估計。隨后，在步驟204中也能夠引入隨后單詞的評估。在步驟202和206中的質量信息的更新可以這樣一個方式執(zhí)行，即當確定該等級時，在一具體的確定時間期上執(zhí)行該單詞的識別。能夠根據(jù)在例如五秒鐘的持續(xù)期內接收的單詞確定發(fā)送質量，并且當新的單詞到達時，從計算中去除最老單詞的識別信息。
圖2b示出發(fā)送質量估計的確定的另一實施例。在本實施例中，有可能更精確地預測在信號質量方面的改變。因此在步驟200中執(zhí)行對于每一單詞的識別測試。如果該單詞被識別，則在隨后步驟208中檢查是否已經出現(xiàn)了幾次連續(xù)的識別。如果否，則通過在步驟210中給出一個增量∧而升級該質量估計。如果出現(xiàn)了幾個連續(xù)的識別，則在步驟212中把質量估計升級一個增量n*∧，因此其大于在步驟210中使用的增量。隨后，在步驟204中能夠引入隨后單詞的評估。
如果在步驟200中沒有識別單詞，則隨后在步驟214中檢查是否在識別中已經出現(xiàn)幾次連續(xù)的失敗。如果否，則通過在步驟216中給出一個遞減^而降級該質量估計。如果出現(xiàn)了幾個連續(xù)的識別失敗，則在步驟218中把質量估計降級的一個遞減n*∧，因此其大于在步驟216中使用的遞減。隨后，在步驟204中也能夠引入隨后單詞的評估。這種方法的目標是使該質量估計對于巨變和突變的反應更快。例如在蜂窩無線系統(tǒng)中，當終端進入或退出一個隧道時能夠出現(xiàn)巨大的改變。信號的質量能因此突然地從優(yōu)變差，反之亦然。如果出現(xiàn)幾個并行判定，則以上述的方法檢測它們，因此該質量信息的改變單位能夠被增加。改變單位的升級以及需要的連續(xù)類似的判定的數(shù)量是系統(tǒng)相關的參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，屬于有關識別的不同級別的幾個單詞可以被選用作為一個測試信息符號。在具體時間使用的測試單詞可以根據(jù)該質量信息選擇。例如假定使用與識別有關的三個難度不同的單詞。測試可以在中等難度的單詞開始。如果發(fā)現(xiàn)該質量信息連續(xù)為優(yōu)良，換言之該單詞識別的百分比是高值，則可以引入一個更難單詞的發(fā)送。類似地，如果中難度的單詞是很少被識別，換言之識別的百分比是低值，則引入較容易的單詞測試該連接。用于改變該測試單詞的識別百分比是系統(tǒng)規(guī)范參數(shù)，它們是可以變化的參數(shù)。本實施例在圖3的流程中示出。在步驟300中執(zhí)行對于一測試單詞的識別測試，而立即計算此時的識別百分比，換言之是計算從發(fā)送的單詞識別了多少單詞。如果該單詞被識別，則在步驟302中檢查該識別百分比是否已經達到該單詞升級閾值。如果否，在步驟304中轉移到隨后出現(xiàn)的單詞。如果達到該閾值，則在步驟306選擇隨后最困難單詞作為測試單詞。如果否，在步驟304中轉移到隨后出現(xiàn)的單詞。
如果在步驟300中該單詞沒有被識別，則在步驟308中檢查該識別百分比是否已經達到該單詞降級閾值。如果否，在步驟304中轉移到隨后出現(xiàn)的單詞。如果達到該閾值，則在步驟310選擇隨后容易的單詞作為測試單詞。如果否，在步驟304中轉移到隨后出現(xiàn)的單詞。本流程圖僅示出單詞改變的算法，不是質量信息的更新，其執(zhí)行如圖2a或2b所示。單詞也能夠根據(jù)質量估計而直接地改變，或根據(jù)在另一識別測試的基礎上計算的一個參數(shù)改變。
隨后考慮本發(fā)明用于確定傳輸質量的一個裝置。根據(jù)本發(fā)明的測試信息的發(fā)送和接收能夠以各種方式執(zhí)行。不同的可選方案在圖4a和4b中示出。圖4a示出一個發(fā)射機400和接收機404。發(fā)射機400把測試信息404發(fā)送到接收機402，在接收機402中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的識別和質量評估。圖4b示出一個所謂的環(huán)路方案，其中的第一收發(fā)信機406把測試信息404發(fā)送到第二收發(fā)信機408。該第二收發(fā)信機408把接收的測試信息410發(fā)送回到該第一收發(fā)信機406，第一收發(fā)信機406接收該信號而且根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行識別和質量評估。后一種方案的優(yōu)點是可以在同一個步驟實際地執(zhí)行發(fā)送和接收。缺點是該測試信息經發(fā)送路徑傳播兩次，使其無法確定包括更多干擾的發(fā)送方向。。
圖5是表明根據(jù)本發(fā)明的裝置的結構一個例子的流程圖。本發(fā)明用于確定傳輸質量的裝置包括存儲器裝置500，其中能夠存儲將要發(fā)送的預知測試信息，換言之，其中存儲與本發(fā)明最佳實施例中的識別有關的若干不同級別單詞。該裝置還包括控制裝置502，從該存儲器裝置500讀出測試信息。該裝置包括裝置504用于在傳輸信道506上借助控制裝置502的控制而連續(xù)地發(fā)送測試信息?？刂蒲b置502通常由一處理器實現(xiàn)，而發(fā)送裝置504利用調制解調器或無線電發(fā)射機實現(xiàn)。本發(fā)明的裝置還包括裝置508，用于從傳輸信道506接收測試信息。接收裝置508通常包括一個無線電接收機和一個調制解調器。測試信息從調制解調器輸送到處理裝置510，處理裝置510執(zhí)行一個信息測量，利用語音識別軟件顯示接收的信息是否被識別。本裝置還包括處理裝置510，用于在一預定的時間期內根據(jù)測量而執(zhí)行對此時發(fā)送質量的確定。測量結果被存儲在存儲器裝置512中。如果期望，該接收的測試信息，換言之該接收的單詞能夠被存儲在存儲器中，用于隨后的檢驗，即在存儲器裝置512中的檢測。存儲可以通過一預定的標準執(zhí)行，例如以僅存儲未知單詞的方式執(zhí)行。
本發(fā)明的裝置最好由一微型計算機裝置實現(xiàn)，其包括能夠產生存儲在一個存儲器中的話音信息的一種話音卡和軟件，及一個調制解調器，其裝置被連接到一個在一個蜂窩無線系統(tǒng)中的收發(fā)信機。信息的識別最好能夠由已知語音識別軟件執(zhí)行。發(fā)送和接收功能既可以最好利用同一個裝置實現(xiàn)，或作為一種選擇，也可以使用兩個獨立的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例，還執(zhí)行與該測試信息的接收結合的另一種測量，例如場強或誤碼率的測量。當測試信息結果被存儲用于一個隨后檢查時，同時執(zhí)行的測量的結果也被存儲。接收和測定次數(shù)被附加到該存儲部件，從而可以把不同方法獲得的結果相互比較。
盡管上面根據(jù)附圖而參照實施例作了描述，但要理解，本發(fā)明不受該根據(jù)附圖的例子的限制，其可以在所附權利要求公開的本發(fā)明構思的范圍內做各種方式的修改。
權利要求
1.一種在確定傳輸系統(tǒng)中傳輸質量的方法，其中可被識別的測試信息在傳輸信道上發(fā)送的，其特征在于，在測試信息的發(fā)送中重復地發(fā)送同一預定的符號，并且對接收的測試信息執(zhí)行顯示是否該信息被識別的信息測量，而且在預定的時間期間上執(zhí)行該測量，以及根據(jù)在該時間期間內執(zhí)行的該測量而確定在該時間的傳輸質量。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，在每一新測試信息符號接收之后，以把最早符號的識別信息排除在計算之外的方式更新該發(fā)送質量估算。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，根據(jù)該信息測量確定該信息符號的改變參數(shù)，而且把獲得的該參數(shù)與預定門限值比較，而且如果參數(shù)小于該門限值，則該測試信息符號被改變?yōu)橐粋€較容易識別的符號。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，根據(jù)該信息測量確定該信息符號的改變參數(shù)，而且把獲得的該參數(shù)與預定門限值比較，而且如果參數(shù)大于該門限值，則該測試信息符號被改變?yōu)橐粋€更難識別的符號。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，利用預定的標準把接收的測試信息存儲在存儲器中。
6.根據(jù)權利要求1至5中任何之一的方法，其特征在于，在該傳輸系統(tǒng)中發(fā)送話音，而且該測試信息是包括單詞的語音信息，并且對于該接收的單詞執(zhí)行顯示每一傳輸單詞是否被識別的語音識別，以及在一預定時間期上執(zhí)行測量，并且從該時間期間內相關于所有的單詞，識別的單詞的數(shù)量來確定此時的傳輸質量。
7.根據(jù)權利要求1至5中任何之一的方法，其特征在于，在該傳輸系統(tǒng)中發(fā)送圖象，而且該測試信息是包括圖象的信息，并且對于該接收的圖象執(zhí)行顯示每一傳輸圖象是否被識別的模式識別，以及在預定時間期間上執(zhí)行測量，并且從該時間期間內相關于所有的圖象，識別的圖象的數(shù)量來確定此時的傳輸質量。
8.根據(jù)前述權利要求的任何之一的方法，其特征在于，傳輸系統(tǒng)是一蜂窩無線系統(tǒng)。
9.一種確定傳輸系統(tǒng)中傳輸質量的裝置，其系統(tǒng)包括用于在傳輸信道上發(fā)送可識別的測試信息的裝置(504)，其特征在于，該裝置包括用于重復地發(fā)送同一預定測試信息符號的裝置(504)，用于對接收的測試信息執(zhí)行顯示該信息是否被識別的信息測量的裝置(510)，以及用于根據(jù)在一預定的時間期上執(zhí)行的該測量而確定在此時傳輸質量的裝置(510)。
10.根據(jù)權利要求9的裝置，其特征在于，該裝置(504)經傳輸路徑連續(xù)地傳送預先已知的話音信息，以及在裝置(510)中執(zhí)行語音識別。
11.根據(jù)權利要求9的裝置，其特征在于，該裝置(504)經傳輸路徑連續(xù)地傳送預先已知的圖像信息，以及在該裝置(510)中執(zhí)行模式識別。
12.根據(jù)權利要求9的裝置，其特征在于該裝置包括，用于在估算信號的質量的基礎上改變測試信息符號的裝置(502)。
13.根據(jù)權利要求9的裝置，其特征在于，該裝置包括，用于根據(jù)預定的標準，存儲接收的測試信息的裝置(512)。
全文摘要
本發(fā)明涉及確定傳輸系統(tǒng)中的傳輸質量的一種方法和裝置,其裝置包括用于發(fā)送可在一個傳輸信道上識別的測試信息的裝置(504)。為實現(xiàn)發(fā)送質量的可靠估計,該裝置包括用于對接收的測試信息執(zhí)行顯示該信息是否被識別的信息測量的裝置(510),以及用于根據(jù)在一預定的時間期上執(zhí)行的該測量而確定在此時傳輸質量的裝置(510)。
文檔編號H04L29/14GK1268269SQ98808547
公開日2000年9月27日 申請日期1998年8月25日 優(yōu)先權日1997年8月26日
發(fā)明者喬尼·薩斯塔莫南 申請人:Nemo技術有限公司