POLQA®를 이용한 음성 품질 테스트

5G 음성 서비스의 중요성

5G New Radio의 대표적인 특징은 높은 데이터 처리량과 수백만 대의 IoT 기기를 연결하는 성능으로 알려져 있습니다. 하지만 음성 서비스의 중요성을 간과할 수는 없습니다. 긴급구조 활동과 운송 산업에서는 핵심 운영 업무를 수행하기 위해 안정적, 실시간 음성 연결이 반드시 필요합니다. 대부분의 소비자는 음성 통화가 포함된 5G 서비스에 가입하는 것이 일반적이며, 언제 어디에서나 고품질 모바일 음성 서비스가 제공되는 것을 기대합니다.

3GPP에서는 5G 네트워크에서 고품질 VoNR(Voice over NR) 서비스를 제공해야 하며, 사업자가 기존 음성 데이터를 2G, 3G, 4G 네트워크에서 5G NR로 마이그레이션할 수 있는 경로를 제공해야 한다고 규정하고 있습니다. 4G에서의 VoLTE(Voice over LTE)와 마찬가지로, 5G 네트워크의 기초 기술은 IMS(IP Multimedia Subsystem)입니다.

기본 5G 음성 코덱은 5G가 지원되는 기기에서 EVS(Enhanced Voice Service)를 이용한 "HD voice+"를 구현합니다. 이러한 기기의 음성 품질과 성능은 POLQA®(Perceptual Objective Listening Quality Analysis) 등의 알고리즘으로 컴파일되는 MOS(Mean Opinion Score)에 따라 평가됩니다. MOS는 음성 품질을 1(나쁨)부터 5(우수)까지의 스케일로 평가합니다. 음성 성능 테스트는 모바일 서비스 제공업체와 기기 제조업체에 필수적입니다. 이러한 테스트를 실시하면서 모바일 기기의 음성 성능과 한계를 이해하는 동시에 설계 초기 단계에서 문제를 식별할 수 있습니다.

기존 방식

기존 방식으로 오디오 성능을 평가할 때에는 이동통신 테스터와 외부 PC가 이동통신 연결을 구축하고 DUT(테스트 기기)에 대해 IMS 인프라를 시뮬레이션합니다. 업링크 및 다운링크 음성 품질을 평가할 때와 MOS 평가를 위해 추가적인 외부 오디오 분석기가 필요합니다. 이 때문에 음성 품질의 신속한 평가가 필요할 때 복잡할 뿐만 아니라 많은 시간이 소요됩니다.

로데슈바르즈 솔루션

R&S®CMX500 Radio Communication Tester는 내부 IMS 서버 및 일체형 R&S®CMX-KA181 POLQA® Audio Measurements 옵션을 사용해 음성 품질 및 성능 테스트를 간소화합니다. 이 원박스 솔루션은 필수 IMS 인프라를 제공하는 동시에 에러 없는 통제 환경에서 사용자 장비에 대해 무선 링크를 통한 5G NR 또는 4G LTE 네트워크를 시뮬레이션합니다. 5G에서 필수인 EVS를 포함하여 VoNR 및 VoLTE 통화와 관련된 표준별 음성 코덱을 모두 지원합니다.

일체형 R&S®CMX-KA181 POLQA® Audio Measurements 옵션으로 업링크 및 다운링크 음성 품질을 평가할 때 외부 오디오 분석기가 필요하지 않습니다. 사용자 단말과 무선 통신 테스터 간 양방향 오디오 연결을 구축하기 위해 단말 헤드셋의 전자식 인터페이스를 통해 테스트를 수행합니다.

테스트 절차

R&S®CMX500에는 재생하고 전송 채널에 삽입할 수 있는 업계 표준 ITU-T P.501 음성 레퍼런스 신호가 기본적으로 탑재되어 있습니다. 전송 중에는 음성 압축 및 전송 가공으로 인해 음성 신호가 약해집니다. R&S®CMX500은 약해진 오디오 신호를 기록하고 레퍼런스 신호와 비교합니다. 일체형 POLQA® Audio Measurements 옵션은 ITU-T P.863 권고사항에 따라 음성 품질을 평가하고 MOS를 계산합니다. 모든 테스트는 페이딩 및 IP 손상 조건에서 수행하여 음성 디코더의 견고성 및 DUT의 지터 버퍼를 검증합니다.

스크립팅 및 자동화

R&S®CMsequencer는 R&S®CMX500에 통합된 그래픽 스크립팅 인터페이스이며, 3GPP 26.954 VoLTE 및 VoNR 음성 품질 테스트를 완벽히 자동화할 수 있습니다. 사용자는 몇번 클릭으로 테스트 캠페인을 정의할 수 있습니다. 내부 POLQA® Audio Measurements 옵션은 XLAPI 스크립와 함께 실행할 수도 있습니다.

R&D부터 생산까지

일체형 POLQA® Audio Measurements 옵션을 사용하면 R&S®CMX500에서 다양한 Use Case에 대한 테스트를 수행할 수 있습니다. 설계 단계에서 이 애플리케이션을 통해 새로운 소프트웨어와 새로운 코덱 및 코덱 업데이트를 조기에 간단히 테스트할 수 있습니다. VoNR 및 VoLTE의 성능 테스트와 신뢰성 테스트를 R&D 테스트와 생산에 손쉽게 통합할 수 있습니다. 네트워크 사업자는 이 솔루션을 사용해 기기의 오디오 기능이 규격을 준수하는지 여부를 빠르게 확인할 수 있습니다.

최고의 유연성

로데슈바르즈 R&S®CMX500은 오디오 테스트에서 가장 뛰어난 유연성을 제공합니다. 각각의 오디오 측정에 따라 다른 테스트 셋업이 지원됩니다. R&S®CMX500 원박스 솔루션을 사용하면 POLQA® 측정을 쉽게 수행할 수 있습니다. 음향 테스트와 같은 복잡한 오디오 테스트에서는 R&S®CMX500을 복수의 외부 오디오 분석기와 쉽고 빠르게 연결할 수 있습니다.

R&S®CMX500 Radio Communication Tester는 POLQA® Uplink(UL) 및 Downlink(DL) 측정을 위한 단일장비 솔루션입니다