摘#8195;要 解析MOS原理，分析影響因素，指出通過開啟EFR、TFO功能開啟，使MOS指標(biāo)得到明顯提升。

關(guān)鍵詞 MOS原理；PESQ算法；EFR；TFO

中圖分類號(hào) TN 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)012-0115-01

1 概述

隨著GSM網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，客戶對(duì)話音質(zhì)量的感知成為網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)，提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的語音質(zhì)量，MOS指標(biāo)變的非常重要。本文作者經(jīng)過實(shí)踐，總結(jié)了提高網(wǎng)絡(luò)MOS值得有效方法，確保移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量有效提升。

2 MOS原理

2.1 MOS原理

語音在傳輸中會(huì)經(jīng)過無線、傳輸、交換、路由等多個(gè)節(jié)點(diǎn)，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致用戶語音感知差，基于用戶感知的語音質(zhì)量評(píng)價(jià)方法逐漸成為用戶語音服務(wù)質(zhì)量評(píng)測(cè)的最主要標(biāo)準(zhǔn)。

1996年國(guó)際ITU組織在ITU-T P.800和P.830建議書開始制訂相關(guān)的評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：MOS（Mean Opinion Score）測(cè)試。它是一種主觀測(cè)試方法，將用戶接聽和感知語音質(zhì)量的行為進(jìn)行調(diào)研和量化，由不同的調(diào)查用戶分別對(duì)原始標(biāo)準(zhǔn)語音和經(jīng)過無線網(wǎng)傳播后的衰退聲音進(jìn)行主觀感受對(duì)比，評(píng)出MOS分值。實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中，一般市區(qū)內(nèi)MOS值達(dá)到3以上的時(shí)候，就表明網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量處于較好的水平。其中，P.862-PESQ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）算法是ITU組織在2001年2月發(fā)布的目前最新的語音傳輸質(zhì)量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，由于其強(qiáng)大的功能和良好的相關(guān)性，它迅速成為目前最主流的語音評(píng)估算法。PESQ算法適用于評(píng)價(jià)各類端到端網(wǎng)絡(luò)的語音質(zhì)量，它綜合考慮了感知中的各項(xiàng)影響因素（如：編解碼失真、錯(cuò)誤、丟包、延時(shí)、抖動(dòng)和過濾等）來客觀地評(píng)價(jià)語音信號(hào)的質(zhì)量，從而提供可以完全量化的語音質(zhì)量衡量方法。

2.2 PESQ算法原理

參考信號(hào)和通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸后的退化信號(hào)通過電平調(diào)整，再用輸入濾波器模擬標(biāo)準(zhǔn)電話聽筒進(jìn)行濾波（FFT）。這兩個(gè)信號(hào)在時(shí)間上對(duì)準(zhǔn)，并通過聽覺變換。這個(gè)變換包括對(duì)系統(tǒng)中線性濾波和增益變化的補(bǔ)償和均衡，再通過認(rèn)知模型，從而映射到對(duì)主觀平均意見分的預(yù)測(cè)。一般情況下，輸出信號(hào)和參照信號(hào)的差異性越大，計(jì)算出的MOS分值就越低。

2.3 語音質(zhì)量（MOS）影響因素

由于PESQ算法考慮了整個(gè)信號(hào)傳輸過程中的中斷及衰變， 而不僅是空中接口部分，因此，影響MOS的主要因素有以下幾個(gè)方面。

1）語音編碼方案。2）C/I及質(zhì)量。3）DRX。4）傳輸質(zhì)量等。

5）切換頻次。

2.4 語音編碼

語音編碼方式：HR、FR、EFR、AMR。

對(duì)每種編碼方式采用不同的語音編碼方式，會(huì)得到相應(yīng)的MOS分，協(xié)議中給出相應(yīng)編碼方式的不同分值如表1。

3 MOS值提升方法

3.1 使用EFR獲得比FR優(yōu)秀的MOS值

EFR與FR在語音采樣量化部分是完全一樣的，都是采用8k速率對(duì)20ms的語音塊進(jìn)行采用，然后采用16bit的量化，結(jié)果為128kbit/s的數(shù)據(jù)流，這個(gè)速率過高，不適合在無線路徑上直接傳輸，因此需要進(jìn)行壓縮。EFR和FR的差別就就是從語言壓縮開始的。

1）EFR采用了更先進(jìn)和復(fù)雜的壓縮算法，EFR的壓縮算法提供了接近有線通信的語音質(zhì)量。因此，相對(duì)FR來說，EFR首先在語音編碼方面就可以提供較好的語音質(zhì)量。

2）再對(duì)比信道編碼，EFR的信道編碼保護(hù)也是要好于FR的，具體的信道編碼的算法是這樣的：①對(duì)ClassA最為重要比特是需要增加L1的CRC校驗(yàn)位，對(duì)于EFR的CRC校驗(yàn)位為12，F(xiàn)R的校驗(yàn)位為3。EFR好于FR；②對(duì)于ClassA最為重要比特和ClassB的重要比特是需要進(jìn)行卷積編碼的，EFR進(jìn)行卷積編碼的比特為184個(gè)，F(xiàn)R為182個(gè)。EFR好于FR。

因此，EFR在無線路徑上傳輸?shù)目煽啃砸埠糜贔R。

綜上，與FR相比，EFR在語音編碼上更為高效，可以保留更為真實(shí)的語音信息，在信道編碼上的算法也可以更可靠的傳輸，因此有著比FR優(yōu)秀的MOS質(zhì)量。

3.2 使用TFO功能提升MOS值

1）TFO概念介紹。TFO（Tandem Free Operation）全稱為自由串聯(lián)傳輸模式，當(dāng)通話雙方都采用手機(jī)并且使用相同編碼方式的情況下，在雙方的A接口都可以省卻由GSM編碼（TRAU frames）和G.711（PCM samples）編碼的轉(zhuǎn)化過程，減少了在碼型變換過程中的語音信息的丟失及時(shí)延，從而有效地提高M(jìn)OS值。

2）TFO作用流程介紹。正常情況下，兩部手機(jī)在進(jìn)行通話時(shí)語音會(huì)在速率編解碼模塊中進(jìn)行兩次編解碼轉(zhuǎn)換工作。

開啟TFO功能后，通話過程中當(dāng)上行的16K編碼語音到達(dá)A口時(shí)，若滿足TFO啟動(dòng)機(jī)制，則TC將對(duì)16K語音插入一個(gè)TFO幀使之在MSS之間傳輸，在下行A口時(shí)取消TFO幀繼續(xù)傳輸，免去了語音速率的編解碼過程，減小了話音損失的同時(shí)，也減少了語音的時(shí)延，提高客戶感受度。

4 結(jié)論

通過以上調(diào)整，經(jīng)反復(fù)測(cè)試驗(yàn)證，有效提升MOS值。其中TFO功能的開啟對(duì)MOS值的提升最為明顯，TFO功能是減少了在碼型變換過程中語音信息的丟失及時(shí)延，從而提高M(jìn)OS值。

良好的MOS值，才能保證用戶感知度，所以MOS值的提升成為一項(xiàng)重要的工作。確保全面提高用戶感知，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]NSN內(nèi)部交流材料.NSN.

[2]BSS PAR.NSN.

[3]張威.GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.人民郵電出版社.

作者簡(jiǎn)介

張志英（1969-），女，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中國(guó)聯(lián)通甘肅省分公司，從事移動(dòng)通信運(yùn)行維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。

于寧鳳（1973-），女，畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)通信工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，職稱：工程師，現(xiàn)就職于中國(guó)聯(lián)通甘肅省分公司，從事移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作8年。