(57)【要約】  移動無線通信システム内の異なる位置において移動する多数のハンドヘルド加入者無線通信装置を使用して、移動無線通信システムにおける大量の加入者信号品質測定値を取得する。各ハンドヘルド加入者装置は、品質管理ネットワークノードと同様に、試験音声又は映像信号ストリームを格納する。この各ハンドヘルド加入者装置に対するアップリンク主観信号品質は、格納した試験信号とハンドヘルド加入者装置から受信した試験信号との比較に基づいて判定される。各ハンドヘルド加入者装置に対するダウンリンク主観信号品質は、ハンドヘルド加入者装置から受信された返信された試験信号ストリームと格納した試験信号ストリームとに基づいて判定される。ハンドヘルド加入者装置は主観品質比較計算を行わないため、それらの計算に関連する非常に多くの追加データ処理リソースを必要とせず、通常のハンドヘルド装置を使用できる。
2008532416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動無線通信システム（２０）内の種々の位置に配置され、加入者に無線通信サービスを提供すると共に、少なくとも１つのグループが試験信号ストリームを格納する、多数のハンドヘルド加入者装置（２２）と、無線アクセスネットワークを介して前記ハンドヘルド加入者装置と通信し、試験信号ストリームを格納する品質管理ネットワークノード（２４）とを含む移動無線通信システムにおける、大量の主観信号品質測定値を取得するための方法であって、
前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）は、無線インタフェースを介して前記試験信号ストリームを前記品質管理ネットワークノード（２４）へ送信し、
前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）は、前記無線インタフェースを介して、前記品質管理ネットワークノード（２４）から送信された試験信号ストリームを受信し、受信した当該試験信号ストリームを前記品質管理ネットワークノード（２４）へ返信し、
前記品質管理ネットワークノード（２４）は、前記格納した試験信号ストリームと前記グループのハンドヘルド加入者装置（２２）から受信した試験信号ストリームとの比較に基づいて、前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）のアップリンク主観信号品質を判定し、
前記品質管理ネットワークノード（２４）は、前記格納した試験信号ストリームと前記ハンドヘルド加入者装置（２２）から受信した前記返信された試験信号とに基づいて、前記グループの各ハンドヘルド無線装置（２２）のダウンリンク主観信号品質を判定する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記品質管理ネットワークノード（２４）は、前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）に関連する複数のアップリンク主観信号品質値及びダウンリンク主観信号品質値を格納し、これらから前記移動無線通信システム（２０）内の種々の位置に対する総合主観信号品質値を判定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験信号ストリームは音声信号であり、主観信号品質はＰＥＳＱ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）アルゴリズムを用いて判定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）は、前記ハンドヘルド加入者装置（２２）が前記試験信号ストリームを送信する度に、時刻及び地理的位置を記憶することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
主観信号品質測定値と、前記主観信号品質測定値に関連する時刻と、前記主観信号品質測定値に関連する地理的位置とを、前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）のデータベース（２６）に格納するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データベース（２６）に格納された情報に基づいて、前記移動無線通信システム（２０）内の複数の時刻及び位置に関連する信号品質情報をオペレータに提供するステップを更に有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）は、試験信号ストリームを受信し、受信した当該試験信号ストリームをデータファイルに変換し、前記データファイルを前記品質管理ネットワークノード（２４）へ返信し、
前記品質管理ネットワークノード（２４）は、前記返信されたデータファイルを変換して前記ハンドヘルド加入者装置（２２）において受信された試験信号ストリームに戻し、前記格納した音声信号又は映像信号と前記ハンドヘルド加入者装置（２２）から受信した変換された前記データファイルとの比較に基づいて、前記ハンドヘルド加入者装置（２２）に対するダウンリンク信号品質を判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）は、その現在の位置及び移動速度を前記品質管理ネットワークノード（２４）へ送信し、
前記品質管理ネットワークノード（２４）及び前記グループの各ハンドヘルド加入者装置（２２）は、前記試験信号ストリームを、前記ハンドヘルド加入者装置（２２）の前記位置又は移動速度に基づくサイズの部分に分割し、単一のストリームとしてではなく複数の部分で前記試験信号ストリームを送信し、
各グループハンドヘルド加入者装置（２２）は、受信した前記試験信号ストリームの部分を前記品質管理ネットワークノード（２４）へ返信し、前記品質管理ネットワークノード（２４）は、返信された部分を使用して前記試験信号ストリームを再アセンブルする
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記返信された試験信号ストリームのエコーキャンセルを回避するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記品質管理ネットワークノード（２４）は、前記返信された試験信号ストリームから前記格納した試験信号ストリームを除去し、残余の信号と前記格納した試験信号ストリームとを比較して前記ダウンリンク主観信号品質を判定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
移動無線通信システム（２２）により提供されるサービスの主観品質の測定に使用されるハンドヘルド加入者無線通信装置（２２）であって、
無線インタフェースを介して信号を送信する無線送受信回路網（３２）と、メモリ（３８）と、プロセッサ（３０）とを備え、
前記メモリ（３８）は、既知の音声又は映像ストリームを格納し、
前記プロセッサ（３０）は、
前記ハンドヘルド加入者装置（２２）の位置及び関連する時刻を判定し、
格納された前記既知の音声又は映像ストリームと共に位置及び時刻情報を前記無線送受信回路網（３２）を介して品質管理サーバ（２４）へ送信し、
前記品質管理サーバ（２４）が、前記位置、時刻、及び前記ハンドヘルド加入者装置（２２）により送信された前記既知の音声又は映像ストリームに関連するアップリンク主観品質を判定でき、かつ、前記送信位置及び時刻並びに前記ハンドヘルド加入者装置（２２）により返信された前記既知の音声又は映像ストリームに関連するダウンリンク主観品質を判定できるように、前記無線送受信回路網（３２）を介して、前記品質管理サーバ（２４）から実際に受信された前記既知の音声又は映像ストリームを返信する、
ことを特徴とするハンドヘルド加入者装置。
【請求項１２】
前記ハンドヘルド加入者装置の現在の位置を判定する位置ロケータ（３６）を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のハンドヘルド加入者装置。
【請求項１３】
前記プロセッサ（３０）は、前記既知の音声又は映像ストリームを、前記ハンドヘルド加入者装置（２２）の前記位置又は移動速度に基づくサイズを有する部分に分割し、前記格納された既知の音声又は映像ストリームを単一ストリームとしてではなく複数の部分で送信し、
前記プロセッサ（３０）は、前記品質管理サーバ（２４）から受信した前記既知の音声又は映像ストリームからの受信した部分を前記品質管理サーバ（２４）へ返信する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のハンドヘルド加入者装置。
【請求項１４】
前記プロセッサ（３０）は、前記受信した試験信号ストリームをデータファイルに変換し、前記データファイルを前記品質管理サーバ（２４）へ返信することを特徴とする請求項１１に記載のハンドヘルド加入者装置。
【請求項１５】
移動無線通信システム（２０）により提供されるサービスの主観品質の測定に使用される品質管理ノード（２４）であって、
複数のハンドヘルド加入者装置（２２）との通信をインタフェースするインタフェース（４１）と、
音声又は映像ストリームの既知のバージョン及び主観信号品質情報を格納するメモリ（４７）と、
コントローラ（４４）と、を備え、
前記コントローラは、
前記インタフェース（４１）及び前記メモリ（４７）に接続され、
各ハンドヘルド加入者装置（２２）の位置を判定し、
各ハンドヘルド加入者装置（２２）から前記既知の音声又は映像ストリームの送信バージョンを受信し、
前記既知の音声又は映像ストリームの前記送信バージョンと前記音声又は映像ストリームの格納された前記既知のバージョンとの比較に基づいて、各ハンドヘルド加入者装置（２２）に関連するアップリンク主観品質を判定し、
前記音声又は映像ストリームの前記既知のバージョンを前記ハンドヘルド加入者装置（２２）の各々へ送信し、
前記ハンドヘルド加入者装置（２２）の各々から前記既知の音声又は映像ストリームの返信バージョンを受信し、
前記周知の音声又は映像ストリームの前記送信バージョン及び前記既知の音声又は映像ストリームの前記返信バージョンに基づいて、各ハンドヘルド加入者装置（２２）に関連するダウンリンク主観品質を判定する、
ことを特徴とする品質管理ノード。
【請求項１６】
前記コントローラ（４４）は、各ハンドヘルド加入者装置（２２）に関連する複数のアップリンク主観品質値及びダウンリンク主観品質値を格納し、これらから、特定の時間フレームにおける、前記移動無線通信システム（２０）内の位置又は領域に対する、各ハンドヘルド加入者装置（２２）に関連する総合主観品質を判定することを特徴とする請求項１５に記載の品質管理ノード。
【請求項１７】
前記コントローラは、ＰＥＳＱ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）アルゴリズムを使用して主観品質を判定することを特徴とする請求項１５に記載の品質管理ノード。
【請求項１８】
前記コントローラ（４４）は、各ハンドヘルド加入者装置（２２）が前記音声又は映像ストリームの前記既知のバージョンを送信する度に、前記ハンドヘルド加入者装置（２２）から時刻及び地理的位置を受信し、
前記品質管理ノード（２４）は、主観信号品質測定値と、前記主観信号品質測定値に関連する時刻と、前記主観信号品質測定値に関連する地理的位置とを、ハンドヘルド加入者装置毎に格納するデータベース（２６）を更に備える
ことを特徴とする請求項１５に記載の品質管理ノード。
【請求項１９】
前記データベース（２６）に格納された情報に基づいて、前記移動無線通信システム（２０）内の複数の位置及び時刻に対するサービス主観品質情報をオペレータに提供するオペレータインタフェース（２８）を更に備えることを特徴とする請求項１８に記載の品質管理ノード。
【請求項２０】
前記コントローラ（４４）は、各ハンドヘルド加入者装置が前記品質管理ノードから受信した前記音声又は映像信号に対応するデータファイルを前記ハンドヘルド加入者装置（２２）から受信し、前記データファイルを変換して前記ハンドヘルド装置（２２）により受信された前記音声又は映像ストリームに戻し、
前記品質管理ネットワークノード（２４）は、前記音声又は映像ストリームの前記格納バージョン及び前記変換音声又は映像ストリームに基づいて、各ハンドヘルド無線装置（２２）に対するダウンリンク主観信号品質を判定する
ことを特徴とする請求項１５に記載の品質管理ノード。
【請求項２１】
前記コントローラ（４４）は、各ハンドヘルド加入者装置（２２）の現在の位置及び移動速度を前記ハンドヘルド加入者装置（２２）から受信し、
前記コントローラ（４４）は、前記音声又は映像ストリームの前記周知のバージョンを、前記ハンドヘルド加入者装置（２２）の前記位置又は移動速度に基づくサイズの部分に分割し、前記音声又は映像ストリームの前記既知のバージョンを、単一のストリームとしてではなく複数の部分で送信し、
前記コントローラ（４４）は、各ハンドヘルド加入者装置（２２）で受信された前記音声又は映像ストリームの返信された部分を前記ハンドヘルド加入者装置（２２）から受信し、受信した部分を使用して前記音声又は映像ストリームを再アセンブルする
ことを特徴とする請求項１５に記載の品質管理ノード。
【請求項２２】
前記コントローラ（４４）は、前記既知の音声又は映像ストリームの前記返信バージョンから前記音声又は映像ストリームの前記格納バージョンを除去し、残余の前記音声又は映像ストリームを前記音声又は映像ストリームの前記格納バージョンと比較することを特徴とする請求項１５に記載の品質管理ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００５年３月１日付け出願の米国特許仮出願第６０／６５６９０３号（発明の名称："Measuring Statistical Voice Quality in Mobile systems in Large Scale"）、及び、２００５年３月２３日付け出願の米国特許仮出願第６０／６６４１９２号（発明の名称："Measuring Statistical Voice/Video Quality in Mobile Systems in Large Scale"）の優先権を主張する。この引用によりこれらの内容は本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野は無線通信である。本発明は、移動無線通信システムにおいて提供されるサービスの主観品質を判定するために測定データの収集に関し、移動無線通信システムにおけるサービスの向上、及び／又は、性能若しくは容量の最適に利用が可能なものである。
【背景技術】
【０００３】
移動無線通信システムにおいて、加入者に提供されるサービスの品質は非常に重要である。音声サービス及び映像サービスにおいて重要なのは、音声メッセージ又は映像メッセージの人間によって知覚される品質である。品質を測定する１つの方法は、多くの人による主観試験を実施することである。しかしながら、結果は個々に主観的であり、試験には多大なコストがかかるため、大規模な品質計測には適さない。
【０００４】
送信音声ファイルの「主観」音声品質を測定するために開発されたいくつかのアルゴリズムがある。その一例として、ＩＴＵ−Ｔ  Ｐ．８６２で規定される音声品質知覚評価（Perceptual Evaluation of Speech Quality : ＰＥＳＱ）アルゴリズムがある。主観品質は、信号対干渉波比（ＳＩＲ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）又は信号強度等の従来の無線チャネル品質測定方法に基づく測定ではない。ＰＥＳＱ及びそれに類似するアルゴリズムでは、主観的な聴音試験の結果を予測する。音声品質を測定するために、ＰＥＳＱは、聴覚モデルを使用して、オリジナルの、未処理かつ未送信の音声信号と、通信システムの出力におけるその音声信号の劣化バージョン（例えば、無線チャネルによる変形後に無線受信機で受信された信号等）とを比較する。基準信号と劣化音声信号との比較により、主観品質スコアが得られる。
【０００５】
ＰＥＳＱ等の主観品質測定アルゴリズムは、大量のデータ処理計算及び多くのメモリリソースを必要とする。品質測定及び計算が高頻度に又は継続的に行われる場合、データ処理負荷は更に重くなる。したがって、移動試験装置（mobile test unit : ＭＴＵ）は、ＰＥＳＱアルゴリズム等の主観品質判定アルゴリズムに関連する測定データを計算し記憶するのに必要な多種多様なデータ処理ハードウェア及びソフトウェアを含む。映像品質測定アルゴリズムは、更に多くのリソースを必要とすると考えられる。ＭＴＵ搭載車は、移動無線通信システム内のさまざまな位置における現在の無線条件に対して現実的な条件下で測定データを収集する。
【０００６】
しかしながら、これらのＭＴＵは非常に高価で重量もあり、なおかつ多大な電力を消費するため、多くの測定装置から品質測定値を頻繁に収集する大規模測定には適さない。いくつかのＭＴＵを採用することは商用設定においても可能であるが、更に大きい規模、例えば数百、数千、数万といった台数の測定装置による測定が望まれるところである。将来的には、オペレータが時刻、位置、あるいは問題の種類に基づいて測定を開始／終了できるように、市販のユーザ装置の全てに品質測定機能を含む必要があるかもしれない。しかしながら、このような大規模化は、多くの高価なＭＴＵの使用のみならず、これらＭＴＵの配置及び／又は動作に必要な人件費の増加も意味する。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、上述の問題点を解決し、上述及びその他の所望の目的を達成する。移動無線通信システム内の種々の位置に配置される多数のハンドヘルド加入者装置を使用することにより、移動無線通信システムに対する大量の主観信号品質測定値が取得される。各ハンドヘルド加入者装置は、品質管理ネットワークノードと同様に、試験音声、他のオーディオ又は映像信号ストリームを格納する。各ハンドヘルド加入者装置に対するアップリンク主観信号品質は、格納した試験信号とハンドヘルド加入者装置から送信された受信した試験信号との比較に基づいて、ネットワークノードにおいて判定される。各ハンドヘルド加入者装置に対するダウンリンク主観信号品質は、格納した試験信号と、最初にハンドヘルド加入者装置へ送信され且つその後ハンドヘルド加入者装置によりネットワークノードへ返信された試験信号ストリームとに基づいて、ネットワークノードにおいて判定される。ハンドヘルド加入者装置では高負荷の主観信号品質比較計算を行わないため、通常のハンドヘルド加入者装置を使用できる。
【０００８】
品質管理ネットワークノードは、各ハンドヘルド加入者装置に関連する全体的な主観品質を判定する基準となる各ハンドヘルド加入者装置に関連する複数のアップリンク品質値及びダウンリンク主観品質値を格納する。更に、移動無線通信システム内の位置又は領域及び／又は特定の時間フレームが、種々の主観品質測定に対して判定されうる。一実施形態において、試験信号ストリームは音声信号であり、各ハンドヘルド加入者装置に関連する品質は、ＰＥＳＱ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）アルゴリズムを使用して判定される。試験ストリームは、他の好適な主観品質判定アルゴリズムによって分析される映像又は他のオーディオであってもよい。
【０００９】
データベースは、信号品質測定値、主観信号品質測定値に関連する時刻及び主観信号品質測定値に関連する地理的位置を格納する。ネットワークオペレータは、そのデータベースに格納された情報に基づいて、移動無線通信システム内の種々の時刻及び位置に関連するサービス主観品質情報を提供する。
【００１０】
他の実施形態において、ハンドヘルド加入者装置は、試験音声、他のオーディオ又は映像信号を受信し、その信号を試験データストリームに変換し、その試験データストリームを品質管理ネットワークノードへ返信する。品質管理ノードは、格納試験信号とハンドヘルド加入者装置から受信した返信試験データ信号との比較に基づいて、ハンドヘルド加入者装置に対するダウンリンク信号品質を判定する。
【００１１】
別の実施形態において、ハンドヘルド加入者装置の移動速度が主観品質判定において考慮される。ハンドヘルド加入者装置は、その現在の位置及び移動速度を品質管理ネットワークノードに送信する。品質管理ネットワークノード及びハンドヘルド加入者装置は、所定の試験信号を複数の部分に分割する。部分のサイズは、ハンドヘルド加入者装置の位置及び／又は移動速度に基づく。品質管理ネットワークノード及びハンドヘルド加入者装置は、単一の信号ストリームとしてではなく複数の部分で試験信号ストリームを送信する。したがって、ハンドヘルド加入者装置が試験信号ストリームの受信された部分を品質管理ネットワークノードへ返信する場合、ネットワークノードは、それらの返信された部分から試験信号ストリームを再アセンブルする。本実施形態又はいずれの実施形態においても、返信された所定の試験信号のエコーキャンセルが回避されるのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の説明において、特定の実施形態、手順、手法等の特定の詳細が説明のために示されるが、本発明はそれらに限定されるものではない。これらの特定の実施形態ではなく他の実施形態を採用できることは、当業者には理解されるであろう。例えば、以下の説明は、提供及び測定されるサービスが音声サービスである実施形態を用いて説明されるが、本発明は音声サービスに限定されるものではなく、サーバ側では高い処理及び記憶容量を使用し且つ他方の側では性能及び記憶の必要性が低い映像、他のオーディオ又は他の類似のサービスを含む任意の種類の無線通信サービスの主観品質の測定に適用することができる。
【００１３】
いくつかの例においては、不要な詳細によって説明が不明瞭にならないように、周知の方法、インタフェース、回路及び信号方式の詳細な説明は省略する。また、個々のブロックは図に示される。これらのブロックの機能は、個別のハードウェア回路を使用して実現してもよいし、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び／又は１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用して、適切にプログラムされたデジタルマイクロプロセッサ又は汎用コンピュータと関連して、ソフトウェアプログラム及びデータを使用して実現してもよいことは当業者には理解されるであろう。
【００１４】
図１は、一例である移動通信システム１０を示す図である。複数のユーザ装置（ＵＥ）１８は、無線インタフェースを介して無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１６と通信する。ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ等の任意の種類の無線アクセス技術を採用できる。無線アクセスネットワーク１６は、１又は２以上のコアネットワーク１４に接続される。コアネットワークは例えば、移動交換局（ＭＳＣ）等の回線交換網とＧＰＲＳノード等のパケット交換網とを含む。コアネットワーク１４は、インターネット、ＩＳＤＮ、ＰＳＴＮ等の１又は２以上の他のネットワーク１２に接続される。無線アクセスネットワーク１６は、品質監視システム（ＱＭＳ）２０に直接接続されうる。ＱＭＳ２０は、１つ以上のコアネットワーク１４及び／又は１つ以上の他のネットワーク１２に更に接続（又は、代わりに接続）されうる。ユーザ装置（ＵＥ）としては、加入者端末、移動端末、移動電話、携帯電話、移動局、無線端末等があるが、これらに限定されない。
【００１５】
図２は、品質測定を行うための一実施形態に係る移動通信システム２０の例を示す図である。移動体通信ネットワークは、無線インタフェースを介して複数のハンドヘルド試験装置（ＨＴＵ）２２と通信する。ハンドヘルド試験装置は、以下に説明するように僅かに変更された一般的な携帯電話等の従来のユーザ装置に対応する。その変更は、データ処理計算又はデータ容量を実質的に増加させる必要のないものである。ハンドヘルド装置は、移動体通信ネットワークにより既にサービスを受けている複数のこれらの加入者端末に対応するのが好ましい。移動体通信ネットワークは、１つ以上の品質監視システム（ＱＭＳ）サーバ２４に接続される。ＱＭＳサーバ２４は、１つ以上のＱＭＳデータベース２６及び１つのＱＭＳオペレータインタフェース２８に接続される。ＱＭＳサーバ２４は、１つ以上の他のネットワーク１２に更に接続されうる。
【００１６】
図３は、ハンドヘルド試験装置（ＨＴＵ）２２の一例を機能ブロック図で示し、好適な例において、これは、典型的な移動体ユーザ／加入者通信装置、例えばＵＥである。監視用コントローラ３０は、無線送受信回路網３２、試験音声／映像ストリーム３４を格納するメモリ、ＨＴＵ位置ロケータ３６、測定値メモリ３８、タイマ若しくはリアルタイムクロック３９にそれぞれ接続される。無線送受信回路網３２は、公知の無線通信及びベースバンド信号処理を含む。試験音声／映像ストリーム３４は、受信信号の主観品質を試験するために特に試験用に設計されるのが好ましい（必ずしもその必要はない）公知の又は所定の音声ストリーム、音響ストリーム、又は映像ストリームである。試験ストリームは、通常の音声発信又は映像発信をそれぞれシミュレートする録音音声センテンス又は録画映像クリップである。
【００１７】
ＨＴＵ位置ロケータ３６は、ＨＴＵ２２の現在の地理的位置を判定する。例えば、位置ロケータ３６は、市販のグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）レシーバ／プロセッサである。あるいは、ＨＴＵ位置ロケータ３６は、無線アクセスネットワーク１６内の複数の基地局からの信号と関連して三角測量を用いて、ＨＴＵ２２の位置を判定してもよい。当然、他の技術を使用して、ＨＴＵの位置を判定してもよい。タイマ３９は、ＨＴＵ２２における主観品質測定イベントに関連する時刻値を提供するために図示されているが、タイミング情報は、基地局、ＧＰＳシステム等の外部ソースから取得してもよい。測定値メモリ３８は、移動ＨＴＵの地理経路、受信音声又は映像ストリーム、及び経路に沿った各点における無線環境を判定する無線パラメータを格納するのに使用される。
【００１８】
図４は、１つ以上のＱＭＳデータベース２６及び１つのＱＭＳオペレータインタフェース２８に接続される１つ以上のＱＭＳサーバ２４の機能ブロック図の一例を示す。他の構成が採用されてもよい。以下の説明のために、１つのＱＭＳサーバ２４及び１つのＱＭＳデータベース２６が採用されると仮定する。ただし、監視及び評価される移動通信システムのサイズに依存して、（負荷分割機構を有する）サーバ及び／又はデータベースのクラスタが適する場合もある。
【００１９】
ＱＭＳサーバ２４は、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）サーバ４２を含んでもよい。ＱＭＳＦＴＰサーバ４２は、（１）測定の対象、方法、位置及び／又は時刻を特定する動作指示をＨＴＵへ送信するため、及び（２）ＨＴＵ測定値とそれら測定値の位置及び／又はタイミングとを含むログファイルをＨＴＵ２２から受信するために使用されうる。以下に説明される一実施形態において、ＨＴＵにより受信されるダウンリンク試験信号ストリームは、デジタル化され、ＱＭＳＦＴＰサーバ４２へ送信されるログファイルに格納されてもよいが、実施形態はこれに限定されない。また、ハンドオーバ、通話断、通話妨害等の種々のＨＴＵイベントに関する情報がログファイルに含まれてもよい。
【００２０】
ＱＭＳサーバ２４は、音声／映像回線上のＨＴＵへ音声発信又は映像発信を行うか又はＨＴＵから発信を受信するコールジェネレータ４７を更に含んでもよい。事前に記録された試験音声／映像ストリームは、品質に対する呼接続の影響を測定するために、これらのコールジェネレータが設定した呼接続を介して他端へ送信される。ＱＭＳサーバ３４は、ＱＭＳサーバ３４の全動作を制御する監視用コントローラ４０と、以下において詳細に説明されるように、ＱＭＳコールジェネレータ４７及び種々のＨＴＵ２２から受信した情報に基づくアップリンク及びダウンリンク主観信号品質値の判定を行うＱＭＳコントローラ４４とを更に含む。例えば、ＱＭＳコントローラ４４は、音声又は他のオーディオ用のＩＴＵ標準ＰＥＳＱ主観品質測定アルゴリズムを実行してもよく、類似の種類の映像用主観品質評価アルゴリズムが使用されてもよい。他の主観品質測定アルゴリズムが使用されてもよい。
【００２１】
ログファイルハンドラ４６は、受信した電波インタフェース測定値を変換し、それらの測定値をデータベース形式に編成する。その後、フォーマットされたデータは、ログファイルハンドラによりＱＭＳデータベース２６に提供され、ＱＭＳデータベースにおいて、データベースマネージャ４８がその情報をデータベースストレージ５０に格納する。ログファイルハンドラ４６は、上述のような移動システムイベントを更に生成する。ＵＥイベント情報及び無線環境測定値は、オペレータが、例えばある低品質条件が存在する理由を知るのに役立つ。ＨＴＵにより受信されたダウンリンク試験信号ストリームがデータファイルとしてログファイルに格納される第３の実施形態（以下に説明される）において、ログファイルハンドラ４６は、ログファイル内の信号をＨＴＵが検知した試験信号ストリームに変換して戻し、分析のため、それをＱＭＳコントローラ４４へ送信する。但し、実施形態はこれに限定されない。
【００２２】
ネットワークインタフェース４１は、ＱＭＳサーバ２４が１つ以上の無線アクセスネットワーク１６、コアネットワーク１４及び／又は他のネットワーク１２と通信するのを可能にする。ＱＭＳオペレータインタフェース２８は、プレゼンテーションソフトウェアアプリケーション５４及びレポートアプリケーションソフトウェア５６によりサポートされるコンソール５２を含む。プレゼンテーションアプリケーションは、例えば、地図又はグリッド、スプレッドシート、折れ線グラフ等の上に、ＨＴＵにより収集された主観品質測定データを表示する。プレゼンテーションアプリケーションが測定データから取得した統計値は、統計データベースに格納されてもよい。これらの統計値は、特定の時間にわたる主観信号品質測定値の傾向を識別するため又は大量の処理データに基づいて信号品質問題領域を識別するために使用できる。レポートアプリケーション５６は、処理データに基づいてレポートを生成するのに使用される。
【００２３】
一実施形態に従う主観信号品質判定処理を図５を参照して説明するが、実施形態はこれに限定されない。図５は、ＱＭＳサーバ２４とハンドヘルド試験装置（ＨＴＵ）２２との間のタスク及び関連する送信の例を示す。最初に、ＨＴＵ２２は、事前に記録された試験音声／映像信号ストリームを格納する。ここで、「音声 (voice) 」という用語は、あらゆる自然音声、音楽又は他の所望のオーディオ信号を含む。簡潔にするために、一例として音声に関して説明するが、これらの手順は、人間により主観的に品質が評価される映像や他の種類の通信媒体に対しても同様に適用する。ＨＴＵ２２は、試験音声ストリームを無線インタフェースを介して無線アクセスネットワークへ送信し（ステップＳ１）、そこで、試験音声ストリームは、ＱＭＳコールジェネレータ４７を介してＱＭＳコントローラ４４に向けられる（ステップＳ２）。ＱＭＳコントローラ４４は、ＰＥＳＱ等の音声主観品質判定アルゴリズムを実行して、受信音声ストリームとＱＭＳサーバ２４に格納されたオリジナルの試験ストリームとを比較する（ステップＳ３）。アルゴリズムの結果はアップリンク主観品質の主観測定値であり、次に、ログファイルハンドラ４６によりフォーマットされ、データベースマネージャ４８の制御下でデータベース記憶装置５０に格納される。
【００２４】
ＱＭＳサーバ２４に格納された事前記録試験音声ストリームは、ユーザ（ＨＴＵ）との通常の音声発信又は映像セッションと同様の方法で、ＱＭＳコールジェネレータ４７により無線インタフェースを介してハンドヘルド試験装置２２へ送信される（ステップＳ４）。ハンドヘルド試験装置２２は、無線インタフェースを介する送信により歪んだ試験音声ストリームを受信する。複雑な主観品質判定アルゴリズム（ＰＥＳＱアルゴリズム等）を実行するハンドヘルド装置２２ではなく、ＨＴＵが、上り方向のＱＭＳコントローラ４４へ受信音声ストリームを単純に返信する（ステップＳ５）。ＱＭＳコントローラ４４は返信音声ストリームを受信し（ステップＳ６）、この返信音声ストリームは、アップリンク及びダウンリンクの双方を介した送信の結果を含む（ステップＳ７）。次に、ＱＭＳコントローラ４４は、（１）ステップＳ３で判定されたアップリンク主観信号品質からダウンリンク主観品質を計算するとともに、（２）ステップＳ８から得られるアップリンク・ダウンリンク総合主観品質を計算する。
【００２５】
第１の実施形態において、ＱＭＳコントローラ４４は、アップリンク・ダウンリンク総合主観品質値からアップリンク主観品質を差し引いて、ダウンリンク測定値を取得する。但し、実施形態はこれに限定されない。ダウンリンク信号品質がアップリンク・ダウンリンク総合主観品質から計算されるため、アップリンク信号品質は満足のいくものである。
【００２６】
従って、図５に概略を示す手順によって、ＱＭＳサーバは、ＩＴＵのＰＥＳＱ等のアルゴリズムを使用して多くの主観信号品質判定を行うのに必要な多くのデータ処理オペレーション及び格納を実行することができる。図５には示さないが、ハンドヘルド試験装置は、各主観信号品質測定値に関連付けられるタイムスタンプ付きの位置をＱＭＳコントローラ４４に更に出力する。次に、ＱＭＳコントローラ４４は、特定の時刻及び移動無線通信システム内の特定の位置におけるＨＴＵに関連する計算されたアップリンク及びダウンリンク信号品質をログファイルハンドラ４６を介して出力する。ＱＭＳデータベース５０は、要望に応じて、ハンドヘルド試験装置と同数のアップリンク及びダウンリンク主観信号品質値を対応する位置及び時刻情報と共に格納する。ハンドヘルド試験装置の数は、数千、数万又はそれ以上に及んでもよい。主観信号品質判定の頻度は、ＱＭＳオペレータにより制御される。多くのデータ処理動作がＨＴＵではなくＱＭＳサーバ２４において実行されるため、複雑性の増加及び／又は計算頻度の増加は、数百、数千又はそれ以上の数のハンドヘルド試験装置にリソースを追加するのではなく、ＱＭＳサーバ２４にリソースを追加することにより対処できる。
【００２７】
図６は移動ＨＴＵを補償する第２の実施形態を示すが、実施形態はこれに限定されない。本実施形態は、音声試験ストリーム全体が単一のデータ「パッケージ」で提供された場合に、主観品質判定の精度に影響を与える移動ＨＴＵを考慮する。ＨＴＵの移動を補償するために、この第２の実施形態は例えば、ＨＴＵ２２の速度に応じて、試験音声ストリームをより小さい部分に分割する。特に、ＨＴＵ２２は、ＨＴＵ位置ロケータ３６を使用して位置を判定し、速度位置を使用して速度を判定する。その速度によって、使用される試験音声ストリームの部分又はサンプルのサイズが判定される。例えば、速度が速いほど、小さい部分サイズを保証する。ＨＴＵ２２は、その速度及び可能な場合は部分サイズをＱＭＳコントローラ４４に出力する。あるいは、ＨＴＵ２２は、その速度をＱＭＳコントローラ４４に単純に提供し、ＱＭＳコントローラ４４が適当なサンプルサイズ／部分を判定する。次に、ＨＴＵ２２は、試験音声ストリームの複数部分をＱＭＳコントローラ４４へ送信する。ＱＭＳコントローラ４４は、試験音声ストリームの各部分を受信し、試験ストリーム全体が再構築されるまで、それらをアセンブルする。再構築後、図５のステップ３で説明した比較を行い、測定アップリンク主観品質を判定する。
【００２８】
図５のステップＳ４において、ＱＭＳコントローラ４４が試験音声ストリームをダウンリンクで送信する場合、その試験ストリームの部分のみをＨＴＵ２２へ送信する。次に、ＨＴＵ２２は、音声ストリームの部分を受信し、ステップＳ５で受信した部分をＱＭＳコントローラ４４へ返信する。ＱＭＳコントローラ４４は、これらの返信試験ストリーム部分をアセンブルし、図５のステップＳ８においてダウンリンク主観品質を計算する。このようにして、ＨＴＵの特に高速での移動の影響が考慮される。アップリンクチャネル上での送信前にストリーム全体が記録される場合、ダウンリンクストリームが記録された環境は、アップリンクストリームを送信する環境とは異なる。アップロードストリーム及びダウンロードストリーム環境がほぼ同一である場合、チョッピング（chopping）が有用である。試験信号部分のサイズは多くの要素に依存するが、通常、部分サイズが小さいほど、速いＨＴＵ速度が得られる。
【００２９】
ＨＴＵ２２が、音声試験ストリームを返信するか又は無線ネットワークからダウンリンクで受信した音声試験ストリームの部分を返信する場合、無線アクセスネットワーク１６において採用される既存のエコーキャンセルに問題があることがある。すなわち、ＨＴＵ近傍の無線ネットワーク内の基地局の１つにおけるエコーキャンセルは、基地局が信号をＨＴＵへ実際に送信した時間に対して返信信号が受信される時間の短さに依存して、返信音声ストリーム又は音声ストリームの部分を消去しようとする。このような望ましくないエコーキャンセルを回避するために、異なる方法を使用してもよい。方法の一例は、ＨＴＵが無線インタフェースを介して音声ストリーム／部分を返信する前に、所定の十分な時間遅れを挿入することである。方法の別の例は、ＱＭＳコントローラへの返信前に、順序が乱れた異なる試験信号の部分を入れ替えることである。エコーキャンセラが入れ替え部分をエコーとして検出する可能性は低いため、この方法によっても基地局におけるエコーキャンセルが回避される。
【００３０】
図６を参照して、第３の実施形態を説明する。本実地形態は、アップリンクチャネル品質が所望の品質よりも低い場合に特に有用である。上述の実施形態において、ＨＴＵは、ＱＭＳコントローラ４４から受信した音声ストリームをデータファイルとして返信する。アップリンク無線チャネル条件が不十分な場合、歪んだ返信信号は、ダウンリンク主観信号品質を抽出するために返信複合信号からアップリンク信号品質情報を正確に除去するＱＭＳコントローラの能力に悪影響を与える。従って、ＱＭＳコントローラ４４は、信号対干渉波比（ＳＩＲ）、受信信号強度（ＲＳＳＩ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）等の従来の無線チャネル品質尺度を使用して、アップリンク無線条件を監視する。
【００３１】
アップリンク無線チャネル条件が不十分な場合、いくつかの評価パラメータに基づいて、ＱＭＳコントローラ４４は、受信試験ストリームを対応するデータファイルに変換し（ステップＳ５）且つ無線インタフェースを介してＱＭＳコントローラ４４へ、例えばログファイルの一部として、そのデータファイルを返信するダウンリンク主観信号品質測定ステップに関係する１つ以上のＨＴＵへ信号を送信してもよい。図６に示されるように、通常、試験音声ストリームは、音声接続を介して、すなわち、ステップＳ１とＳ２との間及びステップＳ４とＳ５との間に示されるような音声を搬送するために設定される接続を介して送信される。従って、ステップＳ１−Ｓ４は、図５を用いて説明したステップと同一である。ただし、ステップＳ５では、受信試験信号ストリームは、データパケットに変換され、データファイルとして格納される。ステップＳ６では、データファイルは、データ接続を介して、すなわち、音声ではなくデータをＨＴＵのログファイルの一部として搬送するために設定される接続を介して送信される。データファイルは、ＱＭＳコントローラへの送信前に、無線アクセスネットワーク内で冗長ビットを使用して符号化され且つエラー検出及び／又はエラー補正されるため、劣悪な無線条件よる影響を更に受けにくくなる。ＦＴＰサーバ４２は、ＨＴＵにおいて実際に受信された音声ストリームにデータファイルを変換して戻し、ダウンリンク主観品質の判定に使用するために、音声ストリームをＱＭＳコントローラ４４へ送信する（ステップＳ６）。受信試験信号をデータファイルとして送信することで、上り方向における劣悪無線条件の影響が回避され、ＱＭＳコントローラ４４は、返信複合信号からアップリンク主観品質を正確に除去でき、図５で説明されるようなステップＳ７及びＳ８の手順において使用するダウンリンク主観品質の更に正確な計算が可能になる。
【００３２】
多くの測定の実行後、ＱＭＳデータベースストレージ５０に格納された結果は、プレゼンテーションアプリケーション５４及び／又はレポートアプリケーション５６により処理され、移動通信システム内で品質を管理するのに有用な情報をオペレータに提供することができる。多くのＨＴＵにより提供される主観品質情報は、データベース５０において、移動無線通信システム内の地理的位置と特定の時刻との双方に関連付けられるのが好ましい。図７に示されるような地図表示は、プレゼンテーションアプリケーション５４によってオペレータコンソール５２において生成されうる。ＰＥＳＱアルゴリズムにおいて、知覚音声品質は１−６のＭＯＳ値を有する。ここで、１は不適格品質を意味し、６が最高品質を意味する。色は、赤色が１、茶色が２、黄色が３、青色が５、緑色が６というように、これらの値に関連付けられる。種々の移動局の移動経路に沿って打たれた点は、上記の方式に従って着色される。統計傾向及び性能は再検討可能であり、これらの統計値及び統計傾向に基づく最適な手順が実現されうる。例えば、主観信号品質に関する大量の統計データは、有効範囲が狭い位置又は混雑時間等の時間の識別に使用できる。オペレータは、識別された時刻又は位置における信号強度の増加、基地局の追加等によって対応してもよい。
【００３３】
好適な実施形態において、ＱＭＳは独立したコンピュータシステムである。すなわち、ＱＭＳが無線サービスプロバイダの無線ネットワークのインフラストラクチャから独立して動作するため、無線サービスプロバイダの無線ネットワークのインフラストラクチャに対する高価な変更及び上述の追加機能をシステムに実行させるための広範な互換性試験は不要になる。これにより、実現費用及び維持費が低減される。また、ＱＭＳを既存の無線ネットワークにより容易に組み込めるようになる。もっとも、要請に応じて、ＱＭＳ機能は１つ以上の既存ネットワーク内で実現できる。
【００３４】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせによって実現可能であり、１つのコンピュータシステムによる集中型システムで実現してもよいし、複数の相互接続されたコンピュータシステムにおいて異なる要素が分散される分散型システムで実現してもよい。任意の種類のコンピュータシステムを利用してもよいし、本明細書に記載した方法を実行可能なその他の装置を使用してもよい。ハードウェア及びソフトウェアの典型的な組み合わせは、汎用コンピュータシステムと、ロード及び実行される場合に本明細書に記載の方法を実行するようにコンピュータシステムを制御するコンピュータプログラムとの組み合わせである。
【００３５】
上記の説明のいずれも、特定の要素、ステップ、範囲又は機能が不可欠なものとして特許請求の範囲に含まれなければならないということを示すものではない。特許される事項の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義される。法的保護の範囲は、許可された特許請求の範囲及びそれと同等のものにおいて記載される用語により定義される。用語「手段（"means for"）」が使用されない限り、特許請求の範囲は米国特許法第１１２条第６パラグラフを引用することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】移動無線通信システムを示す高レベル機能ブロック図である。
【図２】品質管理システムを含む移動無線通信システムを示す機能ブロック図である。
【図３】ハンドヘルド加入者試験装置を示す機能ブロック図である。
【図４】１つ以上の品質監視システム（ＱＭＳ）サーバ、ＱＭＳデータベース及びＱＭＳオペレータインタフェースを採用する実現例を示す機能ブロック図である。
【図５】一実施形態におけるＱＭＳコントローラとハンドヘルド試験装置との間の信号交換を示す図である。
【図６】別の実施形態におけるＱＭＳコントローラとハンドヘルド試験装置との間の信号交換を示す図である。
【図７】信号品質に基づいてオペレータに提供されうる信号品質表示の一例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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