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路测MOS值提升策略研究

2011-05-22李淙淙王宏俊

通信技术 2011年2期
关键词:编码方案话音语音

李淙淙, 林 巍, 王宏俊

(中国移动台州分公司,浙江 台州318000)

0 引言

随着移动通信事业的迅猛发展,各运营商之间的竞争日趋激烈,终端用户对网络质量的要求也不断提高,同时也将提供语音质量的高低作为选择运营商的考虑因素之一。从运营商方面而言,语音质量的好坏也是反映GSM网络质量的重要因素,在日常的 DT测试中,原来单纯的用语音质量(RxQual)只能用于来衡量网络侧的情况,不能真实的反映终端用户对网络的感受情况,而MOS值恰是从终端方面对语音质量的一个较为真实的反映。

鉴于MOS值的重要性,对语音而言,现阶段如何优化网络,提升MOS值改善终端用户的感知度,将会是一个较为重要的方面。对此进行了探讨,并在某地级市进行了实验,取得了一定的进展。

1 MOS值影响因素分析

1.1 客观MOS评价及测试方法

主观语音质量评估(PESQ)是目前常用于端到端网络语音质量测试的方法[1]。原理如图1所示,发送一个语音参考信号通过网络,在网络的另一端采用数字信号处理的方式比较样本信号和接收到的信号,进而估算出网络的语音质量。它是一种基于听觉模型的语音评估方法,能提供主客观相关性较高的音质评价。

图1 PESQ模型图

目前,对于路测(DT)方面的MOS测试方法主要采用鼎利测试软件进行测试,通过一个语音盒单元将主、被叫手机的语音链路相连。对于主叫手机的下行MOS值是通过被叫手机端发一个标准的声音波形,经过网络达到主叫手机,测试软件对收到的波形与发出的波形进行比较、计算后得出下行MOS,上行MOS为相反过程。对于主叫手机的下行MOS值也为被叫手机的上行,因此,该软件测试的最终结果,主、被叫手机的MOS值是一样的。

1.2 MOS影响因素

由于 PESQ算法考虑了整个信号传输过程中的中断及衰变, 而不仅是空中接口部分,因此,影响MOS的主要因素有以下几个方面[2]:

①语音编码方案:不同的编码方式对数据的压缩是不同的,造成的语音失真也不同。在相同的无线环境下,语音编码方案与MOS关系为:增强型全速率(EFR)>全速率(FR)> 半速率(HR);

②Abis传输质量:传输质量存在问题一般表现为出现大量的误码、滑码及传输闪断,传输质量的问题会引起一些话音帧的丢失,话音帧的丢失将严重影响到话音质量;

③LAPD压缩:经测试,采用LAPD压缩方式的小区和不采用LAPD压缩方式的小区差值较大,相差比率为3%左右;

④不连续发射:DTX的开启会降低单个通话过程中的话音质量,全网DTX的开启却能提升网络的C/I,有助于平均话音质量的提高;

⑤切换频次:由于PESQ算法考虑了切换对语音的影响,因此,切换过多也会影响MOS水平。另外,切换的时间间隔也是影响MOS的一个因素;

⑥质量(RxQual)、C/I与MOS的关系:占用FR时,当下行RXQUAL大于5.1时,下行PESQ有所恶化;当下行RXQUAL大于5.6时,下行PESQ值低于3.3;当下行RXQUAL大于6时,下行PESQ直线下降到无法忍受的程度;

通过以上的分析,可以看到,无线侧对MOS影响最大的因素为:语音编码方案、C/I、切换频次及质量(RxQual)等。

2 优化策略及参数模板

2.1 优化策略

MOS提升策略如图2所示。

图2 MOS提升策略

根据终端(MS)的工作状态[3],即空闲阶段、呼叫阶段、通话阶段,制定了三阶段的策略,如图2所示,通过对网络资源的最优配置提升网络质量和MOS:

①空闲阶段。现网个别区域由于资源限制,最小接入电平(RXP)和小区重选偏置(REO)个性化设置比较多,而且各区域 1800非连续覆盖较多,目前对空闲状态的驻留仍选择在GSM900上。

②呼叫阶段。GSM900小区采用DADL/B功能,使得呼叫可从GSM900的专用控制信道(SDCCH)直接接入到DCS 1800的语音信道(TCH)上,可基于小区负荷进行话务分流控制。

③通话阶段。采用以分层网伞状切换(Umbrella HO)功能为主均衡双频网的话务,并用防止快速或草率切入的参数FMT和控制上下行边缘切换门限的LDR/LUR作以辅助;同时对切换阶段的语音编码方式选择参数HRI和控制半速率启动的门限的FRU/FRL参数来降低半速率的使用占比[4]。

2.2 参数设置

通过对MS不同状态的控制的研究以及大量的参数实验,最终拟定了一整套切实可行的参数模板,如表 1、表 2和表3所示。

表2 TCH(切换)占用类型设置

表3 半速率启动门限设置

3 优化效果评估

3.1 优化前后MOS及相关指标变化情况

根据以上制定的策略,首先对某区域进行双频网切换策略的推广,在此基础上进行了半速率占比以及Quality的优化,从实施前后指标对比可以看到,MOS和Quality有了显著的提升,详细情况结果见表图3。

图3 优化前后MOS影响因素变化情况

比较结果如:

①语音MOS值随着半速率占比的降低,RxQual以及切换频度的改善有较大幅度上升,由均值由3.49上升至3.62;

②DCS1800占比优化后提升较大,由 20.06%提升值60.55%;

③半速率占比以及RxQual改善明显。

4 结语

从所进行的MOS值提升的实验和推广的成果看,通过对900/1800资源的均衡以及 HRI、FRU/FRL等参数的优化,有效改善了语音编码方案、C/I、切换频次及质量(RxQual)等,从而使得MOS值获得较大的提升。另外,通过优化FMT和ACL参数,在分层网络中较好地控制了通话模式下的切换量,提升了语音的质量。

目前仅针对通话状态下的MOS提升策略进行了研究和推广,下阶段可针对 MS在空闲及起呼状态的模式进行探索优化来进一步提升上下行语音质量及MOS值。

[1]李薇,胡智奇,尚秋峰,等. 语音质量客观评价方法的研究[J]. 电力系统通信, 2009(04):64-67.

[2]林建锋,朱猛. 有关在移动通信中语音质量评估体系—MOS值的探讨[J]. 赤峰学院学报,2009(08):148-150.

[3]汤宏超,徐洪波. 异构系统中基于策略的一种小区选择方法[J]. 通信技术, 2007,40(12):319-321.

[4]胡国安,翁兴旺. GSM900/DCS1800双频网组网方案的探讨[J]. 通信技术, 2010,43(03):62-64.

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