DE69325478T2

DE69325478T2 - Einrichtung zum Vergleich von subjektiver Gesprächsqualität für mobile Telefonsysteme

Info

Publication number: DE69325478T2
Application number: DE69325478T
Authority: DE
Inventors: Robert Kaellman; Stefan Lidbrink
Original assignee: Telia AB
Current assignee: Telia AB
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1999-12-30
Anticipated expiration: 2013-03-24
Also published as: EP0567439B1; US5742929A; SE9201236D0; JPH0654364A; EP0567439A1; GB2266432A; DE69325478D1; SE9201236L; SE469007B; GB2266432B; GB9303578D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vergleich subjektiver Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen.
Mobiltelefonsysteme schließen üblicherweise eine oder mehrere Funktelefonvermittlungsstellen mit einer Anzahl von Funkbasisstationen und eine oder mehrere mobile Einheiten für die Kommunikation mit einer entsprechenden der Basisstationen ein. Die Mobiltelefonvermittlungsstellen sind miteinander durch ein öffentliches Telefonnetzwerk verbunden, um ein Mobiltelefonsystem zu bilden.
Wenn ein neues Mobiltelefonsystem konstruiert wird oder ein existierendes System geändert wird, muß der Ausgangspunkt ein Qualitätskriterium sein, das den Grad von Entsprechung zwischen der gesendeten Information und der empfangenen Information ausdrückt. Wenn der Informationsempfänger eine Person ist und die übertragene Information Sprache oder Musik ist, müssen meßbare und reproduzierbare Qualitätskriterien aufgestellt werden.
Es ist bekannt, die subjektive Dialogqualität als die Verständlichkeit beim Informationsempfänger selbst zu messen. Im Falle von Sprache ist die Verständlichkeit dadurch gemessen worden, daß bestimmt wird, wie eine Anzahl von physischen Testpersonen eine Anzahl von übertragenen unsinnigen Wörtern verstehen, sogenannte Logatoms. Dies ist ein recht reproduzierbares Verfahren zum Messen der Verständlichkeit von Silben. Es gibt auch Verfahren zum Messen der Verständlichkeit von Worten. Diese Verfahren sind schwierig zu reproduzieren. Aus diesem Grunde beruht die Anordnung zum Messen von Übertragungsqualität in einem Mobiltelefonsystem beim Informationsempfänger, das heißt der Person, auf standardisierten Signalformen, z. B. Tönen. Die Übertragungsqualität ist daher auch an einem Punkt in der Übertragungskette gemessen und definiert worden, wo das empfangene Signal in elektrischer Form vorliegt. Es ist charakteristisch für diese Messungen, daß sie eine verhältnismäßig große Anzahl von Parametern aufweisen und daß eine Qualitätsmessung dadurch erhalten wird, daß die genannten Parameter gewichtet werden. Diese Qualitätsmessung entspricht nicht der Verständlichkeit des Dialogs für den Teilnehmer.
Es gibt keine anwendbare oder standardisierte Messung für Dialogqualität auf dem Gebiet der Mobiltelefonie.
Es hat sich als schwierig erwiesen, zu verstehen, wie ein Informationsempfänger an einer Mobileinheit die Dialogqualität während der Übertragung von Information aufnimmt, insbesondere dort, wo der Informationsempfänger eine Person ist und die Information Sprache oder Musik ist. Insbesondere ist es schwierig gewesen, reproduzierbare Messungen und Auswertungen der Sprachqualität zu machen. Keine anwendbaren oder standardisierten Anordnungen sind daher zum Durchführen dieser Messungen und Auswertungen eingeführt worden. Bei der Messung von Sprachverständlichkeit sind bisher sogenannte Logatoms, das heißt unsinnige einsilbige Worte verwendet worden. Diese Logatoms haben die Information gebildet, die zu einer Anzahl von Informationsempfängern gesendet worden ist. Die Informationsempfänger in diesem Falle haben aus einer Anzahl von physischen Testpersonen bestanden. Dies ist ein recht reproduzierbares Verfahren zum Erhalten von Meßresultaten für die Verständlichkeit von einzelnen Silben. Es ist jedoch sehr zeitaufwendig und schwierig, da die Testperson während der Messung anwesend sein muß. Die Beurteilung unter den unterschiedlichen Testpersonen haben auch bei vielen Gelegenheiten eine zu große Streuung. Um eine reproduzierbare Messung und Auswertung der Dialogqualität zu erhalten, sind standardisierte Testtöne anstelle von Sprachsignalen oder Musik verwendet worden. Diese Testtöne haben aus Analogsignalen bestanden. Das üblichste Qualitätskriterium im Falle von Analogsignalen ist das Signal-/Rauschverhältnis. Dieses Qualitätskriterium ist dann in Dialogqualität in sehr angenäherten Umwandlungstabellen verwendet worden, z. B.
SIGNAL-/RAUSCHVERHÄLTNIS, dB QUALITÄT
0 Gelegentliche Worte und 90% aller Sätze wurden verstanden.
6 Fast alle Worte wurden verstanden, annehmbare Qualität für Militärmobilfunk.
12 Alle Worte wurden verstanden, annehmbare Qualität für zivilen Mobilfunk.
30 Normale Telefonqualität
40 Radioübertragung
60 High fidelity (Hifi, große Tontreue)
Diese Tabellen sind sehr angenähert und berücksichtigen nicht diejenigen Parameter, die für subjektive Dialogqualität tatsächlich relevant sind. Um eine genauere Begriffsbildung der Dialogqualität zu erhalten, sind Versuche unternommen worden, eine größere Anzahl von technischen Parametern zusammen zu wichten, z. B. Signalstärke, Verzerrung, Signal-/Rauschverhältnis, Anzahl von Übertragungen usw. Eine Qualitätsmessung unter Verwendung dieser Techniken zu erhalten, die der Realität und dem Verständnis des Dialogs des Teilnehmers entspricht, ist äußerst kompliziert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme dadurch zu überwinden, daß eine Anordnung zum Vergleichen von subjektiver Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen geschaffen wird, die Mittel zum Übertragen von aufgezeichneten Sprachnachrichten und Mittel zum Empfangen und Auswerten der übertragenen Sprachnachrichten einschließt.
Die Erfindung schafft eine Anordnung zum Vergleichen von subjektiver Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen, wie dies im beigefügten Anspruch 1 definiert wird.
Die Anordnung der vorliegenden Erfindung ermöglicht also Vergleiche, die entweder von der subjektiven Dialogqualität in verschiedenen Mobiltelefonsystemen gemacht werden, oder von der subjektiven Dialogqualität zwischen unterschiedlichen Verbindungen in einem Mobiltelefonsystem.
Die vorstehenden und anderen Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und der Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:
Fig. 1 in Form eines Blockdiagramms eine Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Vergleichen subjektiver Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen;
Fig. 2 in Form eines Blockdiagramms eine andere Anordnung gemäß der Erfindung zum Vergleichen subjektiver Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen; und
Fig. 3 in Form eines Blockdiagramms eine weitere Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Vergleichen von subjektivere Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen.
Die in Fig. 1 der Zeichnungen in Form eines Blockdiagramms gezeigte Anordnung ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und weist eine und mehrere Basisstationen 2, 2' auf, die mit einer Mobiltelefonvermittlungsstelle 1 verbunden sind und die mit einer oder mehreren Mobileinheiten 3, 3' zusammenarbeiten.
Die Basisstationen 2, 2' zusammen mit der damit verknüpften Mobiltelefonvermittlungsstelle 1 sind Teil eines Netzwerksystems. Die Mobiltelefonvermittlungsstelle 1, die die Schnitt stelle für die Basisstationen 2, 2' zu einem öffentlichen Telefonnetzwerk 4 bildet, ist mit dem Netzwerk 4 über eine Schaltstation 5 verbunden.
Während der Übertragung einer Nachricht von der Mobileinheit 3 über die Basisstation 2 und das Netzwerksystem zur Mobileinheit 3' über die Basisstation 2' wird die Nachricht Störungen ausgesetzt. Das Ergebnis dieser Störungen besteht darin, daß die übertragene Nachricht und die empfangene Nachricht nicht vollständig einander entsprechen. In der Praxis besteht die Nachricht aus gesprochener Information, das heißt Sprache, die zwischen einem Informationssender 6 und einem Informationsempfänger 7 übertragen wird. Der Informationssender 6 der Mobileinheit 3 und der Informationsempfänger 7 der Mobileinheit 3' sind beide physische Personen. Die Möglichkeit, daß der Informationsempfänger 7 Worte und Bedeutungen in der übertragenen Sprachnachricht versteht, steht in umgekehrter Beziehung zum Störungsgehalt im System und bildet einen Ausdruck der subjektiven Dialogqualität des Mobilsystems, das heißt der Qualität, die durch den Benutzer des Systems erfahren wird.
Um es zu ermöglichen erste Darstellungen dieser subjektiven Dialogqualität zu erzeugen, ist wenigstens eine der Mobiltelefonvermittlungsstellen eines Mobiltelefonsystems, das heißt die Vermittlungsstelle 1 von Fig. 1, mit Sendeelementen 8 versehen. Die Sendeelemente 8 übertragen aufgezeichnete, vorbestimmte und gespeicherte Sprachnachrichten zu einer oder mehreren damit verknüpften Mobileinheiten 3, 3' über die entsprechenden Basisstationen 2, 2'. Die Mobileinheiten 3, 3' sind mit Empfangs- und Auswertungselementen 9, 9' versehen. Die Auswertungs- und Empfangselemente 9, 9' empfangen die aufgezeichnete Sprachnachricht, die durch das Sendeelement 8 der Mobiltelefonvermittlungsstelle 1 über die entsprechenden Basisstationen 2, 2' gesendet wird. Die Sprachnachricht, die durch das Sendeelement 8 übertragen wird, bildet eine zweite Darstellung. Diese zweite Darstellung stellt korrekte Sprachqualität dar, das heißt eine Qualität, bei der eine oder mehrere Sprachnachrichten, die durch das Element 8 gesendet worden sind, vollständig frei von Störungen sind, und bei der ein Informationsempfänger 7 im Telefonsystem vorzugsweise alle Worte und Sätze versteht. Die empfangenden und bewertenden Elemente 9, 9' empfangen die übertragene Sprachnachricht, die wegen ihres Durchgangs durch das System nicht mehr vollständig der ursprünglichen Sprachnachricht entspricht. Die empfangenden und auswertenden Elemente 9, 9' verwenden Spracherkennungstechniken, um die empfangene Sprache zu bewerten, und dies schließt es ein, daß die Anzahl von richtig empfangenen Phonemen, Worten und/oder Sätzen berechnet wird. Die empfangenen und auswertenden Elemente 9, 9' empfangen die Sprachnachricht und erzeugen, in Abhängigkeit von den erkannten Teilen der emgfangenen Sprachnachrichten, eine oder mehrere dritte Darstellungen. Diese dritten Darstellungen stellen eine Dialogqualität vor, in der eine Anzahl von Phonemen, Worten und/oder Sätzen nicht erkannt worden sind. Die zweite Darstellung wird mit der dritten Darstellung verglichen, um die erste Darstellung zu erzeugen. Die erste Darstellung oder ersten Darstellungen ermöglichen Vergleiche subjektiver Dialogqualität zwischen der ersten Verbindung 10 und der zweiten Verbindung 11.
Fig. 2 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit wenigstens einer Mobiltelefonvermittlungsstelle 12 arbeitet. Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, schließt die Anordnung zum Vergleichen subjektiver Dialogqualität eine oder mehrere Basisstationen 13, 13', die mit der Mobiltelefonvermittlungsstelle 12 verbunden sind, und eine oder mehrere Mobileinheiten 14, 14' für Kommunikation mit den Basisstationen 13, 13' ein.
Bei der Anordnung der Fig. 2 wird Sprachinformation zwischen einem Informationssender 16 und einem Informationsempfänger 16' gesendet, die aus physischen Personen bestehen.
Wie dies oben in bezug auf Fig. 1 dargelegt wurde, steht die Möglichkeit, daß ein Informationsempfänger 16' Worte und Bedeutungen in der Sprachinformation versteht, im umgekehrten Verhältnis zum Störungsgehalt im System und bildet einen Ausdruck der subjektiven Dialogqualität des Mobiltelefonsystems, das heißt die Qualität, die ein Benutzer des Systems erfährt.
Um imstande zu sein, erste Darstellungen dieser subjektiven Dialogqualität zu bilden, sind eine oder mehrere Mobileinheiten 14 und 14' mit Sendeelementen 15, 15' versehen. Diese Sendeelemente 15 und 15' senden aufgezeichnete, vorbestimmte und gespeicherte Sprachnachrichten zu der damit verbundenen Mobiltelefonvermittlungsstelle 12 über die entsprechenden Basisstationen 13, 13'. Ein empfangendes und bewertendes Element 17 ist an der Telefonvermittlungsstelle 12 oder den Telefonvermittlungsstellen 12 vorgesehen. Das empfangende und bewertende Element 17 empfängt die aufgezeichneten Sprachnachrichten, die durch die Sendeelemente 15, 15' der Mobileinheiten über die entsprechenden Basisstationen 13, 13' gesendet worden sind. Die Sprachnachrichten, die durch das Sendeelement 15, 15' in der entsprechenden Mobileinheit 14, 14' gesendet worden sind, sind identisch und bilden eine zweite Darstellung. Diese zweite Darstellung stellt eine korrekte Dialogqualität dar, das heißt eine Qualität, bei der eine oder mehrere Sprachnachrichten, die gesendet sind, völlig frei von Störungen sind und bei denen ein Informationsempfänger 16' im System vorzugsweise alle Worte und Sätze versteht. Das empfangende und bewertende Element 17 empfängt die gesendete Sprachnachricht, die nicht mehr vollständig der ursprünglichen Sprachnachricht entspricht. Das empfangende und bewertende Element 17 in der zugeordneten Mobiltelefonvermittlungsstelle 12 verwendet Spracherkennungstechniken, um die empfangene Sprache zu bewerten und erzeugt in Abhängigkeit von den erkannten Teilen der empfangenen Sprachnachrichten eine oder mehrere dritte Darstellungen. Diese dritten Darstellungen stellen eine Dialogqualität dar, in der eine Anzahl von Phonemen, Worten und/oder Sätzen erkannt werden. Die zweite Darstellung wird mit der dritten Darstellung verglichen, um die erste Darstellung zu erzeugen. Die erste Darstellung oder ersten Darstellungen ermöglichen Vergleiche subjektiver Dialogqualität zwischen einer ersten Verbindung und einer zweiten Verbindung in dem Mobiltelefonsystem.
Die in Fig. 3 der Zeichnungen in Form eines Blockdiagramms gezeigte Anordnung ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der Vergleiche subjektiver Dialogqualität zwischen einem ersten und einem zweiten Mobiltelefonsystem gemacht werden.
Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, schließt das erste Mobiltelefonsystem wenigstens eine Mobiltelefonvermittlungsstelle 18 ein, und das zweite Mobiltelefonsystem schließt wenigstens eine Mobiltelefonvermittlungsstelle 19 ein.
Um erste Darstellungen dieser subjektiven Dialogqualität bilden zu können, sind eine oder mehrere Mobiltelefonvermittlungen 18, 19 des ersten bzw. zweiten Mobiltelefonsystems mit Sendeelementen 20, 21 versehen. Diese Sendeelemente 20, 21 senden eine oder mehrere aufgezeichnete, vorbestimmte und gespeicherte Sprachnachrichten zu einer oder mehreren zugeordneten Mobileinheiten 22, 23 im entsprechenden Telefonsystem.
Die Mobileinheiten 22, 23 sind mit empfangenden und bewertenden Elementen 24, 25 versehen. Die bewertenden und empfangenden Elemente 24, 25 empfangen die aufgezeichnete Sprachnachricht, die durch die Sendeelemente 20, 21 in der ersten bzw. zweiten Mobiltelefonvermittlungsstelle gesendet worden sind.
Die Sprachnachrichten, die durch die Sendeelemente 20, 21 gesendet werden, sind völlig identisch miteinander und bilden eine zweite Darstellung. Diese zweite Darstellung stellt eine korrekte Sprachqualität dar, das heißt eine Qualität, wo eine oder mehrere Sprachnachrichten, die durch die Elemente 20, 21 gesendet werden, völlig frei von Störungen sind und bei denen ein Informationsempfänger 26, 27 im System vorzugsweise alle Worte und Sätze versteht.
Das entsprechende empfangende und bewertende Element 24, 25 empfängt die gesendete Sprachnachricht, die nicht mehr vollständig der ursprünglichen Sprachnachricht entspricht.
Die empfangenden und bewertenden Elemente 24, 25 in der zugeordneten Mobileinheit 22, 23 verwenden Spracherkennungstechniken, um die empfangene Sprache zu bewerten und erzeugen abhängig von den erkannten Teilen der empfangenen Sprachnach richt eine oder mehrere dritte Darstellungen. Diese dritten Darstellungen stellen eine Dialogqualität dar, in der eine Anzahl von Phonemen, Worte und/oder Sätzen nicht erkannt werden.
Die zweite Darstellung wird mit der dritten Darstellung verglichen, um die erste Darstellung für das Mobilsystem zu erzeugen. Diese erste Darstellung oder ersten Darstellungen ermöglichen es, die subjektive Dialogqualität zwischen dem ersten Mobiltelefonsystem und dem zweiten Mobiltelefonsystem zu vergleichen.

Claims

1. Anordnung zum Vergleichen subjektiver Dialogqualität in Mobiltelefonsystemen, die wenigstens eine Mobiltelefonvermittlungsstelle, die mit einer Anzahl von Basisstationen betrieben wird, und wenigstens zwei Mobilfunkeinheiten (3, 3'; 14, 14'; 22, 23) für Kommunikation miteinander über eine entsprechende Basisstation aufweisen, bei der unterschiedliche Darstellungen von Dialogqualität von Rufverbindungen (10, 11) im Mobiltelefonsystem erzeugt und verglichen werden, wobei eine erste Darstellung der Dialogqualität sich auf die Qualität der übertragenen Sprachnachricht bezieht, eine zweite Darstellung der Dialogqualität sich auf eine korrekte Dialogqualität bezieht und eine dritte Darstellung der Dialogqualität sich auf eine subjektive Dialogqualität bezieht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung erste Mittel (8, 15, 15', 20, 21) zum störungsfreien Senden einer vorbestimmten und gespeicherten Sprachnachricht, die die zweite Darstellung der korrekten Dialogqualität bildet, über eine Rufverbindung und zweite Mittel (9, 9', 17, 24, 25) zum Empfangen der Sprachnachricht einschließt, die sich aufgrund von Störungen geändert hat, und zum Vergleichen der zweiten Darstellung mit der dritten Darstellung aufgrund von Spracherkennung, die das Berechnen der Anzahl von richtig empfangenen Phonemen, Wörtern und/oder Sätzen einschließt, um die erste Darstellung einer subjektiven Dialogqualität zu erzeugen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (15, 15') einen Teil der wenigstens einen Mobileinheit (14, 14') bilden, wobei die ersten Mittel (15, 15') jeder Mobileinheit (14, 14') dazu ausgebildet sind, eine vorbestimmte und gespeicherte Sprachnachricht zu einer entsprechenden Basisstation (13, 13') zu senden, wobei erste und zweite Rufverbindungen erstellt werden, und daß die zweiten Mittel (17) Teil der wenigstens einen Telefonvermittlungsstelle (12) bilden, mit jeder der Basisstationen (13, 13') verbunden sind und dazu ausgebildet sind, wenigstens eine dritte Dialogqualitätsdarstellung zu erzeugen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (8) Teil der wenigstens einen Mobiltelefonvermittlungsstelle (1) bilden und dazu ausgebildet sind, eine vorbestimmte und gespeicherte Sprachnachricht zu wenigstens zwei Mobileinheiten (3, 3') über entsprechende Basisstationen (2, 2') zu senden, wobei erste und zweite Verbindungen erstellt werden, daß die zweiten Mittel (9, 9') Teil der wenigstens zwei Mobileinheiten (3, 3') bilden und dazu ausgebildet sind, wenigstens eine dritte Dialogqualitätsdarstellung zu erzeugen.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Telefonvermittlungsstelle (18) eines ersten Mobiltelefonsystems und wenigstens eine Telefonvermittlungsstelle (19) eines zweiten Mobiltelefonsystems die ersten Mittel (20, 21) zum Senden einer identischen vorbestimmten und gespeicherten Sprachnachricht zu entsprechenden Mobileinheiten (22, 23) einschließen, daß wenigstens eine Mobileinheit (22) des ersten Mobiltelefon systems und wenigstens eine Mobileinheit (23) des zweiten Mobiltelefonsystems die zweiten Mittel (24, 25) einschließen, die dazu ausgebildet sind, wenigstens eine dritte Dialogqualitätsdarstellung zu erzeugen.

5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel ein Bezugssystem für die erste Darstellung einschließen.

6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel angeordnet sind, um die dritte Darstellung in Abhängigkeit von erkennbaren Phonemen, Wörtern und/oder Sätzen zu erzeugen.

7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprachnachrichten, die durch die ersten Mittel übertragen werden, vorbestimmte Phoneme, Wörter und/oder Sätze enthalten.

8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Darstellung von den ersten Mitteln ausgelesen wird.

9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel Informationen enthalten, die die Form der Sprachnachricht betreffen, die durch die ersten Mittel gesendet wird.

10. Mobiltelefonsystem, das eine Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche einschließt.