史東，古莉姍，鄧也，張曉輝

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

GSM話音質(zhì)量綜合優(yōu)化方法研究

史東，古莉姍，鄧也，張曉輝

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

中國(guó)移動(dòng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)RxQual、MOS評(píng)分提出基于用戶主觀感受和網(wǎng)絡(luò)客觀質(zhì)量的話音質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，本文基于此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)影響GSM網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，創(chuàng)新性的給出各種影響因素排序，針對(duì)不同影響因素提出優(yōu)化措施，最后結(jié)合某移動(dòng)公司GSM網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)量?jī)?yōu)化效果驗(yàn)證綜合優(yōu)化方法的可行性。

RxQual；MOS；話音質(zhì)量

1 引言

話音業(yè)務(wù)是GSM網(wǎng)絡(luò)的最主要基本業(yè)務(wù)，話音質(zhì)量的好壞直接影響用戶對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的選擇；另外，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的日趨成熟，客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能質(zhì)量要求逐漸提高。話音質(zhì)量的測(cè)量與通常移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)質(zhì)量測(cè)量有很大的區(qū)別。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)無線質(zhì)量的評(píng)價(jià)是通過RxQual 來實(shí)現(xiàn)的。但是話音在GSM網(wǎng)絡(luò)中是經(jīng)過信道及信源編碼的，而RxQual只能描述空中接口的傳輸質(zhì)量，并不能給出終端用戶對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際感受，話音質(zhì)量的測(cè)量應(yīng)更好地反映用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)感受情況。

MOS分評(píng)價(jià)方法[1]是一種基于聽覺模型的話音評(píng)估方法，能提供主客觀相關(guān)性較高的音質(zhì)評(píng)價(jià)。對(duì)于DT方面的MOS測(cè)試方法主要通過一個(gè)話音盒單元將主、被叫手機(jī)的話音鏈路相連。對(duì)于主叫手機(jī)的下行MOS值是通過被叫手機(jī)端發(fā)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的聲音波形，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)達(dá)到主叫手機(jī)，測(cè)試軟件對(duì)收到的波形與發(fā)出的波形進(jìn)行比較、計(jì)算后得出下行MOS。

中國(guó)移動(dòng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)RxQual、MOS評(píng)分提出基于用戶主觀感受和網(wǎng)絡(luò)客觀質(zhì)量的話音質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，本文基于此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)影響GSM網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，對(duì)于各種影響因素提出優(yōu)化措施，最后結(jié)合合肥移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)量?jī)?yōu)化效果驗(yàn)證綜合優(yōu)化方法的可行性。

2 話音MOS質(zhì)量影響因素

話音信號(hào)從發(fā)送端經(jīng)過無線網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)的過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)和因素出現(xiàn)問題都會(huì)影響接收端話音質(zhì)量感受以及MOS評(píng)分。

2.1 TFO功能

開啟TFO（Tandem Free Operation）功能后，在呼叫建立后通過兩個(gè)TC（編解碼器）對(duì)所使用的Codec進(jìn)行帶內(nèi)協(xié)商完成，使得移動(dòng)用戶之間的呼叫可以避免在發(fā)端和收端側(cè)進(jìn)行不必要的話音編解碼轉(zhuǎn)換，從而提高話音質(zhì)量。

2.2 話音編碼方式

話音編碼方案方面，各話音編碼方案MOS的平均分值關(guān)系為：增強(qiáng)型全速率（EFR）＞全速率（FR）＞半速率（HR）；對(duì)于開啟AMR功能的小區(qū)，AMR_ FR＞FR，AMR_HR＞HR。

2.3 頻繁切換

在主被叫使用全速率信道和無線鏈路良好（RxQual等級(jí)小于3）的情況下，每MOS樣本周期內(nèi)的主被叫合計(jì)的切換次數(shù)越多，其MOS值隨之越低：0次切換的MOS均值達(dá)到3.76，1次切換的MOS均值降至3.17，2次切換的MOS均值降至2.71。

2.4 話音RxQual質(zhì)量影響因素

頻率干擾、硬件隱形故障、越區(qū)覆蓋等都是影響話音質(zhì)量RxQual的因素。從拉網(wǎng)測(cè)試的分析結(jié)果來看，主要表現(xiàn)為越區(qū)覆蓋導(dǎo)致孤島效應(yīng)致使頻點(diǎn)干擾的路段；十字路口拐彎后由于信號(hào)被高樓阻擋不能及時(shí)切出導(dǎo)致話音質(zhì)量差路段；無主覆蓋小區(qū)導(dǎo)致話音質(zhì)量差路段；硬件故障等原因引起的話音質(zhì)差路段。

話音編碼方式、頻繁切換、話音RxQual質(zhì)量等優(yōu)化參數(shù)多為小區(qū)級(jí)參數(shù)，對(duì)于話音MOS質(zhì)量的影響相對(duì)較小。話音編碼方式、頻繁切換、話音RxQual質(zhì)量成為話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化的最主要優(yōu)化方向。以EFR 12.2 kbit/s編碼方式[2]為基準(zhǔn)，3種影響因素對(duì)于MOS影響程度如圖1～圖3所示。

圖1 話音編碼方式對(duì)于MOS影響程度

圖2 切換對(duì)于MOS影響程度

圖3 RxQual對(duì)于MOS影響程度

由此得出結(jié)論如下：

半速率編碼對(duì)于話音MOS影響最大；

8s內(nèi)PBGT切換2次與RxQual 6級(jí)質(zhì)差低MOS影響相當(dāng)，但質(zhì)差會(huì)導(dǎo)致控制信道信令解析錯(cuò)誤，可能會(huì)伴隨事件發(fā)生；

質(zhì)量切換[3]對(duì)于MOS影響大于PBGT切換。

3 話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化思路

話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化應(yīng)該是一個(gè)由面及點(diǎn)的過程。話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化首先核查TFO、DTX、功率控制等功能確保開啟，全網(wǎng)范圍內(nèi)提升網(wǎng)絡(luò)MOS評(píng)分；然后結(jié)合話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化因素影響程度排序，在充分分析GSM網(wǎng)絡(luò)問題點(diǎn)原因基礎(chǔ)上針對(duì)性進(jìn)行優(yōu)化提升，具體措施如下：

（1）降低HR占比，提升MOS評(píng)分。

場(chǎng)景1：無線利用率較高、載頻配置較小存在擴(kuò)容空間。

* 結(jié)合集團(tuán)公司高配置小區(qū)考核要求進(jìn)行小區(qū)擴(kuò)容；

* 適當(dāng)降低半速率HR開啟參數(shù)配置。

場(chǎng)景2：無線利用率高、無法擴(kuò)容、PDCH信道復(fù)用度低。

* 適用于半速率占比相對(duì)較低的小區(qū)；

* 降低靜態(tài)PDCH配置，話音忙時(shí)PDCH信道復(fù)用度不大于4；

* 目標(biāo)靜態(tài)PDCH信道占比=現(xiàn)網(wǎng)靜態(tài)PDCH信道占比*(1-調(diào)整靜態(tài)PDCH信道數(shù)/靜態(tài)PDCH信道數(shù))。

場(chǎng)景3：無線利用率高、無法擴(kuò)容、PDCH信道復(fù)用度高。

* 短期內(nèi)建議開啟小區(qū)AMR-HR功能；

*根據(jù)路測(cè)小區(qū)的C/I水平適當(dāng)提高AMR-HR編碼模式組合以及初始編碼模式；

* 最終解決方案：小區(qū)分裂、引入1800 MHz等。

（2）降低切換次數(shù)，提升MOS評(píng)分。

*鄰區(qū)關(guān)系優(yōu)化；

*切換頻次優(yōu)化：通過覆蓋優(yōu)化、切換參數(shù)優(yōu)化降低切換頻次。

（3）優(yōu)化連續(xù)RxQual質(zhì)差路段。

* 頻率優(yōu)化，優(yōu)化鄰區(qū)頻點(diǎn)，避免同鄰頻干擾；

* 越區(qū)覆蓋導(dǎo)致導(dǎo)致低RxQual，控制覆蓋，防止交叉覆蓋帶來的干擾；

* 基站故障導(dǎo)致低RxQual：積極協(xié)調(diào)，及時(shí)處理基站故障。

4 某移動(dòng)公司目標(biāo)區(qū)域話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化

經(jīng)過對(duì)某移動(dòng)公司目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行拉網(wǎng)測(cè)試以及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)核查得知，TFO、DTX以及下行功控功能已全部打開，將降低HR編碼方式、減少頻繁切換、優(yōu)化話音RxQual質(zhì)差路段等作為重點(diǎn)工作方向，具體優(yōu)化措施如表1所示。

表1 某移動(dòng)公司目標(biāo)區(qū)域MOS優(yōu)化措施

具體優(yōu)化效果如下：

（1）每通話切換次數(shù)區(qū)域1平均降低2次，區(qū)域2平均降低1.5次，如圖4所示。

圖4 每通話切換次數(shù)優(yōu)化效果

（2）網(wǎng)格外區(qū)域干擾水平優(yōu)化效果明顯，在區(qū)間[12，21）C/I占比提升3%，如圖5所示。

圖5 目標(biāo)區(qū)域干擾水平優(yōu)化結(jié)果

（3）目標(biāo)區(qū)域GSM話音質(zhì)量提升明顯，區(qū)域1提升4.5%、區(qū)域2提升3.93%，優(yōu)化后GSM話音質(zhì)量基本達(dá)到集團(tuán)達(dá)標(biāo)值91%，如圖6所示。

圖6 GSM話音質(zhì)量?jī)?yōu)化效果

5 總結(jié)

話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化應(yīng)該是一個(gè)由面及點(diǎn)的過程。話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化首先核查TFO、DTX、功率控制等功能確保開啟，全網(wǎng)范圍內(nèi)提升網(wǎng)絡(luò)MOS評(píng)分；結(jié)合話音MOS質(zhì)量?jī)?yōu)化因素影響程度排序，在充分分析GSM網(wǎng)絡(luò)問題點(diǎn)原因基礎(chǔ)上針對(duì)性進(jìn)行優(yōu)化提升；同時(shí)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)時(shí)應(yīng)該有針對(duì)性進(jìn)行，提升GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平是一切優(yōu)化工作的基礎(chǔ)。

[1] ITU-T Rerommendation P．800， ITU-T Recommendation P．862[S]．

[2] 3GPP TS 45．005， 3rd Generation Partnership Project； Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network； Radio transmission and reception (Release 8)[S]．

[3] LI C C，Study on DT MOS improvement[J]． Communications Technology 2011(2)．

Research on synthetical optimization method of voice quality

SHI Dong, GU Li-shan, DENG Ye, ZHANG Xiao-hui
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Anhui Branch, Hefei 230041, China)

According to GSM RxQual and MOS of voice, voice quality estimation criterion based on subjective feelings and objective network quality was proposed by China Mobile. Affecting factors of GSM network voice quality were analysed and sorted innovatively. Optimize methods were proposed and applied to some test-network successfully.

RxQual; MOS; voice quality

TN929.5

A

1008-5599（2013）03-0030-04

2013-01-09