CN104685564A - 语音类问题检测方法及应用语音通信网络系统的网元设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及语音类问题检测方法及应用语音通信网络系统的网元设备，所述检测方法包括：网元设备获取代表用户通话内容的语音帧；网元设备检测将要在指定传输信道传输的语音帧的语音静默期；以及网元设备在语音静默期插入预置的测试语音样本帧、并通过指定传输信道传送语音帧和插入的测试语音样本帧至对端网元设备，以使对端网元设备接收并检测分离指定传输信道传送的语音帧和测试语音样本帧、将分离出的测试语音样本帧与预置的测试语音样本帧处理正确结果进行比较、并将比较结果作为判断是否存在语音处理异常的依据。因此，无需抓包听取录音即可实现语音类问题的快速定位，且检测的测试语音样本帧与用户通话内容无关，不侵犯用户隐私。
Description
语音类问题检测方法及应用语音通信网络系统的网元设备 技术领域
本发明实施例涉及语音通信技术领域， 尤其涉及语音类问题检测方法 以及应用于语音通信网络系统的网元设备。 背景技术
现今， 语音通信网络系统中经常会碰到语音类问题例如帧头语音参数 错误、 帧号错误、 净荷错误等等， 这类问题定位困难。 通常需要借助网络 抓包方式抓取用户语音帧信息以听取录音的手段来解决， 但录音功能可能 侵犯用户隐私， 特别是欧洲、 北美等地区明确禁止网络设备中具备录音或 抓取用户面数据包功能。
发明内容
有鉴于此， 本发明实施例提供了语音类问题检测方法以及应用语音通 信网络系统的网元设备， 以实现无需抓包听取录音即可在线检测发现设备 处理用户语音过程中出现的问题故障， 实现语音类问题的快速定位。
第一方面， 提供了一种语音类问题检测方法， 其例如包括步骤： 网元 设备获取代表用户通话内容的语音帧； 所述网元设备检测将要在指定传输 信道传输的所述语音帧的语音静默期； 以及， 所述网元设备在所述语音静 默期插入预置的测试语音样本帧、 并通过所述指定传输信道传送所述语音 帧和所述插入的测试语音样本帧至对端网元设备， 以使所述对端网元设备
接收并检测分离所述指定传输信道传送的语音帧和测试语音样本帧、 将所 述分离出的测试语音样本帧与预置的测试语音样本帧处理正确结果进行比 较、 并将比较结果作为判断是否存在语音处理异常的依据。
第二方面， 提供了另一种语音类问题检测方法， 其例如包括步骤： 网 元设备接收并检测分离来自对端网元设备并通过指定传输信道同时传输的 代表用户通话内容的语音帧和插入所述语音帧的语音静默期的测试语音样 本帧； 所述网元设备将所述分离出的测试语音样本帧与预置的测试语音样 本帧处理正确结果进行比较； 以及所述网元设备将比较结果作为判断是否 存在语音处理异常的依据。
第三方面， 提供了一种应用语音通信网络系统的网元设备， 其例如包 括存储模块、 语音处理模块以及收发模块。 存储模块用于储存预置的测试 语音样本帧。 语音处理模块电连接至所述存储模块， 用于获取代表用户通 话内容的语音帧、 检测将要在指定传输信道传输的所述语音帧的语音静默 期、 以及在所述语音静默期插入所述预置的测试语音样本帧。 收发模块电 连接至所述语音处理模块， 用于通过所述指定传输信道将所述语音帧和所 述插入的测试语音样本帧传送出去。
第四方面， 提供了另一种应用语音通信网络系统的网元设备， 其例如 包括存储模块、 语音处理模块以及收发模块。 存储模块用于储存预置的测 试语音样本帧处理正确结果。 收发模块用于接收来自对端网元设备并通过 指定传输信道同时传输的代表用户通话内容的语音帧和插入所述语音帧的 语音静默期的测试语音样本帧。 语音处理模块电连接至所述存储模块和所 述收发模块， 用于检测分离出所述收发模块接收的语音帧和测试语音样本
帧、 将所述分离出的测试语音样本帧与所述预置的测试语音样本帧处理正 确结果进行比较、 以及将比较结果作为判断是否存在语音处理异常的依据。
本发明上述实施例通过在语音静默期插入测试语音样本帧， 让插入的 测试语音样本帧连同代表用户通话内容的语音帧一并在语音通信网络系统 中建立的传输信道上传送， 之后对传送后的测试语音样本帧和语音帧进行 检测分离并将分离出的测试语音样本帧与预置的测试语音样本帧处理正确 结果进行比较以输出比较结果， 借由探知测试语音样本帧在整个处理过程 中是否存在处理异常来间接判断整个语音通信网络系统是否存在语音处理 异常。 因此， 无需抓包听取录音即可实现语音类问题的快速定位， 并且检 测的测试语音样本帧与用户通话内容无关， 保证了不侵犯用户隐私。 附图说明
图 1为本发明实施例在上行基站侧插入测试语音样本帧并在基站控制 器侧检测分离测试语音样本帧的语音通信网络系统架构示意图。
图 2为本发明实施例语音类问题检测方法的一种步骤流程示意图。 图 3为本发明实施例语音类问题检测方法中的另一种步骤流程示意图。 图 4为本发明实施例在下行基站控制器侧插入测试语音样本帧并在基 站侧检测分离测试语音样本帧的语音通信网络系统架构示意图。 具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所釆取的技术手段及功效, 以下结合附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的语音类问题检测方法以 及应用语音通信网络系统的网元设备其具体实施方式、 方法、 步骤及功效，
详细说明 ¾口后。
有关本发明的前述及其他技术内容、 特点及功效， 在以下配合参考图 式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。 通过具体实施方式的说明， 体的了解， 然而所附图式仅是提供参考与说明之用， 并非用来对本发明加 以限制。
首先说明的是， 通常用户在正常通话过程中， 由于双方交互对话及通 话一方因思考、 停顿而造成的语音短时中断， 会引起通话信道上短时的语 音静默， 通常称之为语音静默期； 此时语音传输信道处于相对空闲状态。
具体地， 语音传输过程中， 作为语音发送端的网元设备的语音激活检 测 (Voice Activity Detection, VAD)模块 (也称静音检测模块)对于分帧处理后 的每帧语音信号可进行特征参数提取， 利用语音和噪声的特征参数性质不 同进行分类并给出 VAD检测结果 (也即检测各帧语音信号中是否包含有效 语音)， 再由语音发送端的编码器将包含有效语音的语音信号编码为有效语 音帧， 而把不包含有效语音的语音信号釆用静音压缩技术编码为静音描述 (Silence Insertion Descriptor, SID)帧（包含背景噪声特征参数)。有效语音帧和 SID帧等各类语音帧将以非连续传输机制 (Discontinuous Transmission, DTX) 通过语音通信网络系统中建立的传输信道传送给作为语音接收端的对端网 元设备， 由语音接收端对其进行解码并重构出包含有效语音和背景噪声的 语音信号作为输出。 如此一来， 用户通话过程中的语音帧传输可区分为传 送有效语音帧的语音激活期和传送 SID帧的语音静默期 (或者说语音非激活 期)。
本发明实施例主要是利用传输信道空闲状态插入测试语音样本帧， 再 经由对端网元设备接收并检测分离经过处理的测试语音样本帧、 并比较其 与预置的测试语音样本帧处理正确结果是否一致， 存在哪些异常， 这些异 常例如包括帧头语音参数错、 帧号错、 净荷错等等； 从而能够确定语音处 理过程中存在哪些问题， 在实现了话路在线检测诊断的同时不影响用户通 话也避免了抓取具体用户语音帧信息。
具体地，请参阅图 1 , 为本发明实施例提供的在上行基站侧插入测试语 音样本帧并在基站控制器侧检测分离测试语音样本帧的语音通信网络系统 架构示意图。 在图 1 中， 语音通信网络系统 100包括作为语音发送端的第 一网元设备例如基站 110和作为语音接收端的第二网元设备例如基站控制 器 150、 以及链接第一网元设备和第二网元设备的传输信道 130例如 IP网 络。
其中， 作为语音发送端的基站 110主要包括存储模块 111、语音处理模 块 113和收发模块 115 ,存储模块 111和收发模块 115分别与语音处理模块 113电连接， 存储模块 111用于储存预置的测试语音样本帧 101。
作为语音接收端的基站控制器 150主要包括存储模块 151、语音处理模 块 153和收发模块 155 ,存储模块 151和收发模块 155分别与语音处理模块 153 电连接， 存储模块 151 用于储存预置的测试语音样本帧处理正确结果 105。
需要说明的是， 互为对端网元设备的第一网元设备 (例如基站 110)和第 二网元设备 (例如基站控制器 150)可为选自全球移动通信系（Global System for Mobile Communications , GSM) . 通用移动通信系统 (Universal Mobile
Telecommunications System, UMTS)、 码分多址系统 (Code Division Multiple Access system, CDMA) , LTE(Long Term Evolution)移动通信系统或固网 (Fixed Access Network)等网络系统的接入网网元设备；传输信道 130并不限 于 IP网络， 也可为 AMT(Asynchronous Transfer Mode)网络等。
下面将结合图 1及图 2详细描述本发明实施例应用于语音通信网络系 统 100的语音类问题检测方法。
一方面， 从基站 110 的角度来看， 本实施例的语音类问题检测方法主 要可包括以下步骤 (a)~(c):
步骤 (a): 网元设备例如基站 110获取代表用户通话内容的语音帧。 而 获取代表用户通话内容的语音帧可以釆用以下两种方式来实现： 方式一， 由基站 110的收发模块 115直接接收代表用户通话内容的语音帧供语音处 理模块 113作后续处理； 方式二， 由基站 110的收发模块 115接收用户语音 信号， 再由语音处理模块 113对接收的用户语音信号进行分帧处理、 VAD 检测及编码来获得代表用户通话内容的语音帧。 在此， 语音帧可以包括位 于语音激活期 TPA的有效语音帧 AS 和位于语音静默期 tPS的静音描述帧 SID。
步骤 (b): 网元设备例如基站 110检测将要在指定传输信道 130传输的 所述语音帧的语音静默期。 具体地， 可由基站 110 中的语音处理模块 113 检测出代表用户通话内容且将要在指定传输信道 130传输的语音帧的语音 静默期，而语音处理模块 113可以是通过识别语音帧中的有效语音帧 AS及 静音描述帧 SID的帧类型标志实现语音帧的语音静默期 tPS的检测。
步骤 (c): 网元设备例如基站 110在所述语音静默期插入预置的测试语
音样本帧 101、并通过所述指定传输信道 130传送所述语音帧和所述插入的 测试语音样本帧 101至对端网元设备例如基站控制器 150 ,以使所述对端网 元设备例如基站控制器 150接收并检测分离所述指定传输信道 130传送的 语音帧和测试语音样本帧 101、将分离出的测试语音样本帧 103与预置的测 试语音样本帧处理正确结果 105进行比较、 并将比较结果作为判断是否存 在语音处理异常的依据。 具体地， 基站 110中的语音处理模块 113在检测 出语音静默期 Tps之后， 读取储存在存储模块 111中的预置的测试语音样本 帧 101、 并在语音静默期1^插入所述预置的测试语音样本帧 101 , 例如图 2 所示的将预置的测试语音样本帧 101插入语音静默期1^的相邻静音描述帧 SID之间。在此，预置的测试语音样本帧 101可以使用特殊的标志或数据序 列如 0x11111111 , 0x5A5A5A5A5A等等， 以能够明显区别代表用户通话内 容的语音帧（包含 AS、 SID)。 之后， 可由基站 110中的收发模块 115将代表 用户通话内容的语音帧连同插入语音静默期静默期 tPS的测试语音样本帧 101一并通过传输信道 130传送至基站控制器 150的收发模块 155进行接收， 再由基站控制器 150中的语音处理模块 153对传输信道 130传送并由收发 模块 155接收的语音帧（包含 AS、SID)和测试语音样本帧 101进行检测分离， 例如根据测试语音样本帧 101 的特征信息进行检测分离， 以得到分离出的 语音帧（包含 AS、 SID)和分离出的测试语音样本帧 103 (也即处理后的测试语 音样本帧 101)。分离出的语音帧（包含 AS、 SID)可以由基站控制器 150中的 收发模块 155转发出去； 而分离出的测试语音样本帧 103将与储存在存储 模块 151中的预置的测试语音样本帧处理正确结果 105在语音处理模块 153 中进行比较、 并将比较结果作为判断是否存在语音处理异常的依据。 如果
分离出的测试语音样本帧 103 与预置的测试语音样本帧处理正确结果 105 不一致， 则判断存在语音处理异常 (例如帧头语音参数错、 帧号错、 净荷错 等等异常)， 进而对照系统实现逆向分析出异常的原因。
另一方面， 同样参阅图 1及图 2, 从基站控制器 150的角度来看， 本实 施例的语音类问题检测方法主要可包括以下步骤 (i)~(iii):
步骤 (i): 网元设备例如基站控制器 150接收并检测分离来自对端网元 设备例如基站 110并通过指定传输信道 130同时传输的代表用户通话内容 的语音帧和插入所述语音帧的语音静默期的测试语音样本帧 101。 其中，基 站控制器 150中的收发模块 155可以执行上述接收步骤， 而语音处理模块 153则可以实现上述检测分离步骤，进而得到分离后的语音帧和测试语音样 本帧 103(也即处理后的测试语音样本帧 101)。 在此， 语音帧可以包括位于 语音激活期 TPA的有效语音帧 AS和位于语音静默期 tPS的静音描述帧 SID。
步骤 (ii): 所述网元设备例如基站控制器 150将所述分离出的测试语音 样本帧 103与预置的测试语音样本帧处理正确结果 105进行比较。 具体地， 可由基站控制器 150中的语音处理模块 153从存储模块 151中读取出预置 的测试语音样本帧处理正确结果 105,并将其与所述分离出的测试语音样本 帧 103进行比较。
步骤 (iii): 所述网元设备例如基站控制器 150将比较结果作为判断是否 存在语音处理异常的依据。在此， 当基站控制器 150中的语音处理模块 153 将分离出的测试语音样本帧 103与预置的测试语音样本帧处理正确结果 105 进行比较后， 根据比较结果则可以判断是否存在语音处理异常， 例如是否 存在帧头语音参数错、 帧号错、 净荷错等等异常， 进而对照系统实现逆向
分析出异常的原因。
在上述语音类问题检测方法的实施例中， 在语音静默期 TPS插入预置的 测试语音样本帧 101并不限于图 2所示的插入在语音静默期 tPS的相邻静音 描述帧 SID之间， 也可为如图 3所示的将语音静默期 tPS的至少部分静音描 述帧 SID替换成预置的测试语音样本帧 101。 相应地， 在基站控制器 150 的语音处理模块 153进行检测分离后而得到的分离出的语音帧（包含 AS、 SID)被转发出去之前， 可通过语音处理模块 153先在分离出的语音帧（包含 AS、 SID)中插入静音描述帧 SID以填补被预置的测试语音样本帧 101替换 的部分。
在本发明其他实施例中， 测试语音样本帧 101 和测试语音样本帧处理 正确结果 105并不限于分别预置在基站 110和基站控制器 150的存储模块 111、 151 内， 其也可互换位置， 例如图 4所示的在下行基站控制器侧插入 测试语音样本帧并在基站侧检测分离测试语音样本帧的语音通信网络系 统； 而图 2及图 3所示语音类问题检测方法同样适用于图 4所示的语音通 信网络系统， 只是测试语音样本帧 101的插入操作由基站控制器 150完成， 而测试语音样本帧 105 的检测分离以及其和预置的测试语音样本帧处理正 确结果 105的比较操作则由基站 110来完成。
综上所述， 本发明上述实施例通过在语音静默期插入测试语音样本帧， 让插入的测试语音样本帧连同代表用户通话内容的语音帧一并在语音通信 网络系统中建立的传输信道上传送， 之后对传送后的测试语音样本帧和语 音帧进行检测分离并将分离出的测试语音样本帧与预置的测试语音样本帧 处理正确结果进行比较以输出比较结果， 借由探知测试语音样本帧在整个
处理过程中是否存在处理异常来间接判断整个语音通信网络系统是否存在 语音处理异常。 此外， 由于预知在正确情况下的测试语音样本帧处理结果， 这样通过对比接收分离出的测试语音样本帧和预置的测试语音样本帧处理 正确结果的差异， 就可以知道在语音处理中是否存在异常， 有哪些异常； 从而最大程度在线检测通话话路的状态以及在处理过程中出现的异常或问 题， 有效帮助语音类问题定位。 另外， 由于是通话在线实时检测， 方便问 题定位， 检测的测试语音样本帧与用户通话内容无关， 保证了不侵犯用户 隐私。
通过以上的实施方式的描述， 所属领域的技术人员可以清楚地了解到 本发明可以用硬件实现， 或固件实现， 或它们的组合方式来实现。 当使用 软件实现时， 可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读 介质上的一个或多个指令或代码进行传输。 计算机可读介质包括计算机存 储介质和通信介质， 其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送 计算机程序的任何介质。 存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。 以此为例但不限于： 计算机可读介质可以包括 RAM、 ROM, EEPROM、 CD-ROM或其他光盘存储、 磁盘存储介质或者其他磁存储设备、 或者能够 用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算 机存取的任何其他介质。 此外。 任何连接可以适当的成为计算机可读介质。 例如， 如果软件是使用同轴电缆、 光纤光缆、 双绞线、 数字用户线（DSL ) 或者诸如红外线、 无线电和微波之类的无线技术从网站、 服务器或者其他 远程源传输的， 那么同轴电缆、 光纤光缆、 双绞线、 DSL或者诸如红外线、 无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。 如本发明所使用的，
盘（Disk )和碟（disc ) 包括压缩光碟（CD )、 激光碟、 光碟、 数字通用光 碟（DVD )、 软盘和蓝光光碟， 其中盘通常磁性的复制数据， 而碟则用激光 来光学的复制数据。 上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围 之内。
总之， 以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已， 并非用于限 定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
- 权 利 要 求 书1.一种语音类问题检测方法， 其特征在于， 包括步骤：网元设备获取代表用户通话内容的语音帧；所述网元设备检测将要在指定传输信道传输的所述语音帧的语音静默 期； 以及所述网元设备在所述语音静默期插入预置的测试语音样本帧、 并通过 所述指定传输信道传送所述语音帧和所述插入的测试语音样本帧至对端网 元设备， 以使所述对端网元设备接收并检测分离所述指定传输信道传送的 语音帧和测试语音样本帧、 将所述分离出的测试语音样本帧与预置的测试 语音样本帧处理正确结果进行比较、 并将比较结果作为判断是否存在语音 处理异常的依据。
- 2.如权利要求 1 所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 所述网元 设备在所述语音静默期插入预置的测试语音样本帧包括：替换所述语音帧中位于所述语音静默期的至少部分静音描述帧为所述 预置的测试语音样本帧。
- 3.如权利要求 2所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 还包括步 骤：所述对端网元设备在所述分离出的语音帧的所述语音静默期插入静音 描述帧以填补被所述预置的测试语音样本帧替换的部分； 以及所述对端网元设备在插入所述静音描述帧后将所述语音帧转发出去。
- 4.如权利要求 1 所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 所述网元 设备在所述语音静默期插入预置的测试语音样本帧包括： 在所述语音帧中位于所述语音静默期的相邻静音描述帧之间插入所述 预置的测试语音样本帧。
- 5.如权利要求 4所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 还包括步 骤：所述对端网元设备将所述分离出的语音帧转发出去。
- 6.如权利要求 1 所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 所述语音 帧包括位于语音激活期的有效语音帧和位于所述语音静默期的静默描述 帧。
- 7.—种语音类问题检测方法， 其特征在于， 包括步骤：网元设备接收并检测分离来自对端网元设备并通过指定传输信道同时 传输的代表用户通话内容的语音帧和插入所述语音帧的语音静默期的测试 语音样本帧；所述网元设备将所述分离出的测试语音样本帧与预置的测试语音样本 帧处理正确结果进行比较； 以及所述网元设备将比较结果作为判断是否存在语音处理异常的依据。
- 8.如权利要求 7所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 还包括步 骤：所述网元设备在所述分离出的语音帧的所述语音静默期插入静音描述 帧以填补被所述测试语音样本帧替换的部分； 以及所述网元设备在插入所述静音描述帧后将所述语音帧转发出去。
- 9.如权利要求 7所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 还包括步 骤： 所述网元设备将所述分离出的语音帧转发出去。
- 10.如权利要求 7所述的语音类问题检测方法， 其特征在于， 所述语音 帧包括位于语音激活期的有效语音帧和位于所述语音静默期的静默描述 帧。
- 11.一种应用语音通信网络系统的网元设备， 其特征在于， 所述网元设 备包括：存储模块， 用于储存预置的测试语音样本帧；语音处理模块， 电连接至所述存储模块， 用于获取代表用户通话内容 的语音帧、 检测将要在指定传输信道传输的所述语音帧的语音静默期、 以 及在所述语音静默期插入所述预置的测试语音样本帧； 以及收发模块， 电连接至所述语音处理模块， 用于通过所述指定传输信道 将所述语音帧和所述插入的测试语音样本帧传送出去。
- 12.如权利要求 11 所述的网元设备， 其特征在于， 所述语音处理模块 在所述语音静默期插入所述预置的测试语音样本帧包括：替换所述语音帧中位于所述语音静默期的至少部分静音描述帧为所述 预置的测试语音样本帧。
- 13.如权利要求 11 所述的网元设备， 其特征在于， 所述语音处理模块 在所述语音静默期插入所述预置的测试语音样本帧包括：在所述语音帧中位于所述语音静默期的相邻静音描述帧之间插入所述 预置的测试语音样本帧。
- 14.如权利要求 11 所述的网元设备， 其特征在于， 所述网元设备为选 自全球移动通信系、 通用移动通信系统、 码分多址系统、 LTE移动通信系 统或固网的接入网网元设备。
- 15.—种应用语音通信网络系统的网元设备， 其特征在于， 所述网元设 备包括：存储模块， 用于储存预置的测试语音样本帧处理正确结果；收发模块， 用于接收来自对端网元设备并通过指定传输信道同时传输 的代表用户通话内容的语音帧和插入所述语音帧的语音静默期的测试语音 样本帧；语音处理模块， 电连接至所述存储模块和所述收发模块， 用于检测分 离出所述收发模块接收的语音帧和测试语音样本帧、 将所述分离出的测试 语音样本帧与所述预置的测试语音样本帧处理正确结果进行比较、 以及将 比较结果作为判断是否存在语音处理异常的依据。
- 16.如权利要求 15所述的网元设备， 其特征在于， 所述语音处理模块 进一步用于在所述分离出的语音帧的所述语音静默期插入静音描述帧以填 补被所述测试语音样本帧替换的部分； 所述收发模块进一步用于在插入所 述静音描述帧后将所述语音帧转发出去。
- 17.如权利要求 15所述的网元设备， 其特征在于， 所述收发模块进一 步用于将所述分离出的语音帧转发出去。
- 18.如权利要求 15所述的网元设备， 其特征在于， 所述网元设备为选 自全球移动通信系、 通用移动通信系统、 码分多址系统、 LTE移动通信系 统或固网的接入网网元设备。
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