劉海英

摘要:GSM/WCDMA移動通信系統(tǒng)的回聲主要包括聲學回聲和電學回聲,聲學回聲的引入是由于某些手機聲學隔離性能不符合GSM協(xié)議要求,使對端手機聽到回聲。電學回聲源于PSTN端混合變換器(Hybrid)阻抗不匹配,導致發(fā)送信號被耦合到接收線路中,會在四線端產生回波。本文詳細記錄了秦皇島WCDMA建網之初對回聲問題處理經過,希望能為類似問題的處理提供一些經驗。

關鍵詞:聲學回聲電學回聲回聲抑制

一、聲學回聲產生原理

手機產生的聲學回聲主要是因為移動終端的MIC和揚聲器一般靠得比較近,聲腔耦合器的隔離度不夠,造成聽筒輸出的聲音泄漏到話筒,加之無線通信系統(tǒng)的固有時延,最終形成了聲學回聲。當終端設計指標滿足要求時,另一個可能導致聲學回聲的原因是通話環(huán)境剛好對話音具有較強的反射。

一般說來,回波延時在30毫秒左右,可明顯的被人查覺;延時大于50毫秒,就會嚴重影響通話質量。ITU-T G.131和ITU-T G.161認為當回波延時超過25毫秒時,回波可以被人感覺出來。對于聲學回聲,主要是由于終端指標不符合要求所致,出現概率很小,不認為是系統(tǒng)設備的問題。但在必要時也可以通過在系統(tǒng)中調節(jié)話音電平增益或增加聲學回聲消除設備解決。

二、電學回聲產生原理

電學回聲是由于PSTN一端2/4線轉換混合線圈阻抗不匹配,聲學回聲是由于固定話機收發(fā)隔離不好。當回聲路徑時延大于30ms時,PSTN近端產生的回聲就會使遠端的用戶感覺到,這會影響通話的效果。 PLMN雖然不產生回聲,但是由于如下幾個方面的原因,使得移動臺與PSTN用戶連接時,回波的時延路徑被明顯地加長,接近64ms。因此,在GSM系統(tǒng)中需要配備回波抵消設備。

三、回聲控制實例

針對秦皇島聯通用戶反映回聲問題,我們跟蹤重現了投訴現象,基本確認網絡中兩種回聲都存在,根據回聲產生原理我們確定了在BSC側解決聲學回聲和在聯通移動綜合關口局側解決電學回聲的原則。

首先是聲學回聲的處理。由于BSC對聲音的處理完全符合GSM協(xié)議,GSM協(xié)議對BSS系統(tǒng)沒有作出聲學回聲處理的規(guī)定。協(xié)議規(guī)定應該由手機加強其隔離性設計,從而避免聲學回聲的出現。BSC對聲音的處理是一視同仁的,無法判斷收到的聲音到底是回聲,還是正常通話,都將原封不動的送到對端手機,對端手機聽到回聲。因此,聲學回聲和TC的時隙,基站載頻時隙,以及數據的重新加載均沒有關系,而和手機的類型有關系。

秦皇島聯通BSC為華為BSC6000設備,開啟回聲抑制功能的做法是通過開啟BSC6000 的DSP的AEC功能實現的。為了確保該功能開啟不影響其他正常的手機,我們首先將測試手機的呼叫TC資源綁定到指定DSP上面,開啟該DSP芯片的AEC功能,進行大量指定撥測,調整參數,找到一組合適的消除回聲的AEC參數,經過大量測試和分析,我們采用了下述參數:

1、回波延遲處理范圍默認為400MS,回波返回損耗值17DB

2、確保AEC版本選擇為收斂較快的版本

3、打開下行ALC將下行的語音固定向下調整3db,將下行輸出的音量降下來

將BSC上所有DSP芯片的AEC功能開啟后,測試正常,撥打問題手機基本聽不到回聲。兩天后進行投訴用戶回訪,基本聽不到回聲。

針對上述原因,我們首先對綜合關口局ECPOOL資源單板進行逐一測試,結果資源單板全部正常,參數設置滿足要求。接下來我們根據回聲產生的投訴主要為秦皇島本地手機撥打唐山(深圳等地)固話存在回聲這一現象,對具體的來話和去話路由進行了詳細梳理:

聯通省內長途話務模型,手機撥打長途固定電話時,端局將70%的話務送關口局,30%直接送長途TMGW局。經過長途T局時沒有回聲,經過關口局時有回聲。確定存在回聲時路徑如下:秦皇島BSC-秦皇島軟交換端局-秦皇島關口局(2個負荷分擔)-長途193局-唐山聯通關口局(2個負荷分擔)-唐山固網匯接局(2個負荷分擔)-唐山固定交換機端局)。

由于是手機和PSTN之間的回聲,而且是手機側聽到回聲,因此確定是電學回聲,電學回聲應該在最接近固網側進行抑制,問題較大可能是唐山聯通關口局的回聲抑制問題。原則上落地關口局必須在固網局向提供回聲抑制,也就是唐山關口局到固網匯接局的兩個中繼群,經唐山檢查現網正確配置了回聲抑制,所以通過TMGW長途匯接局的通路中具備回聲抑制功能。唐山關口局目前到193長途局的中繼群是配置了回聲抑制的,因此通過關口局由193匯接的話路上存在2個回聲抑制,這兩個回聲抑制功能相互抵消,導致回聲抑制功能失效。

為了解決長途回聲問題,必須確保所有通路上的回聲抑制是奇數的,這樣才能確保對回聲的有效抑制。為此我們關口局到193匯接局的中繼群上也配置了回聲抑制。經過測試驗證到唐山的長途回聲問題不再出現。

四、結論

由于聲學回聲處理時對在BSC側對所有終端通話采用一致的抑制參數,實際上很多地方都是從手機上傳過來的聲音已經被剪切了,所以原來正常的手機可能通話時會出現不太明顯的斷續(xù),而且這種剪切也只是在rin與sin的能量差大于配置的ERL(17db)以上,里面夾雜著回聲的。但AEC算法在回波消除能力和雙講剪切之間很難折中,只能尋求最優(yōu)的參數,但不能根除剪切感,現在的算法能夠保證rin與sin能量差小于配置ERL(17dB)的雙講時不會引入額外的剪切,也就是說正常通話情況下不影響。

根據GSM 的組網原則,EC設備一般放在“最靠近回聲產生的地方”,所以現網一般在綜合關口局連接固定網的中繼群上使用回聲抑制功能。但由于聯通網絡構成比較復雜,雖然關口局在對固定網的中繼群側都采用了回聲抑制,但對網內互聯時不僅有移動網設備,還有長途網、VOIP網、10010話務臺等設備,在對這些中繼群是否采用回聲抑制的問題上,全網應有統(tǒng)一的規(guī)范,以避免在網內多重設置造成混亂。◆

參考文獻:

韓斌杰 GSM通信原理及網絡優(yōu)化機械工業(yè)出版社