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与流程

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。

技术实现要素：
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采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，详细说明如后。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，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，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(VoiceActivityDetection，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采用静音压缩技术编码为静音描述(SilenceInsertionDescriptor，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(DiscontinuousTransmission，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(GlobalSystemforMobileCommunications，GSM)、通用移动通信系统(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，UMTS)、码分多址系统(CodeDivisionMultipleAccesssystem，CDMA)、LTE(LongTermEvolution)移动通信系统或固网(FixedAccessNetwork)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(AsynchronousTransferMode)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采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TPS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TPS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。