路測(cè)MOS值提升策略研究

李淙淙， 林 巍， 王宏俊

（中國(guó)移動(dòng)臺(tái)州分公司，浙江 臺(tái)州318000）

0 引言

隨著移動(dòng)通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，各運(yùn)營(yíng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，終端用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求也不斷提高，同時(shí)也將提供語(yǔ)音質(zhì)量的高低作為選擇運(yùn)營(yíng)商的考慮因素之一。從運(yùn)營(yíng)商方面而言，語(yǔ)音質(zhì)量的好壞也是反映GSM網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要因素，在日常的 DT測(cè)試中，原來(lái)單純的用語(yǔ)音質(zhì)量（RxQual）只能用于來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)側(cè)的情況，不能真實(shí)的反映終端用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的感受情況，而MOS值恰是從終端方面對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的一個(gè)較為真實(shí)的反映。

鑒于MOS值的重要性，對(duì)語(yǔ)音而言，現(xiàn)階段如何優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，提升MOS值改善終端用戶的感知度，將會(huì)是一個(gè)較為重要的方面。對(duì)此進(jìn)行了探討，并在某地級(jí)市進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了一定的進(jìn)展。

1 MOS值影響因素分析

1.1 客觀MOS評(píng)價(jià)及測(cè)試方法

主觀語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估（PESQ）是目前常用于端到端網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試的方法[1]。原理如圖1所示，發(fā)送一個(gè)語(yǔ)音參考信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)的另一端采用數(shù)字信號(hào)處理的方式比較樣本信號(hào)和接收到的信號(hào)，進(jìn)而估算出網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音質(zhì)量。它是一種基于聽(tīng)覺(jué)模型的語(yǔ)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)。

圖1 PESQ模型圖

目前，對(duì)于路測(cè)（DT）方面的MOS測(cè)試方法主要采用鼎利測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)一個(gè)語(yǔ)音盒單元將主、被叫手機(jī)的語(yǔ)音鏈路相連。對(duì)于主叫手機(jī)的下行MOS值是通過(guò)被叫手機(jī)端發(fā)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的聲音波形，經(jīng)過(guò)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，上行MOS為相反過(guò)程。對(duì)于主叫手機(jī)的下行MOS值也為被叫手機(jī)的上行，因此，該軟件測(cè)試的最終結(jié)果，主、被叫手機(jī)的MOS值是一樣的。

1.2 MOS影響因素

由于 PESQ算法考慮了整個(gè)信號(hào)傳輸過(guò)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[2]：

①語(yǔ)音編碼方案：不同的編碼方式對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮是不同的，造成的語(yǔ)音失真也不同。在相同的無(wú)線環(huán)境下，語(yǔ)音編碼方案與MOS關(guān)系為：增強(qiáng)型全速率（EFR）>全速率(FR)> 半速率（HR）；

②Abis傳輸質(zhì)量：傳輸質(zhì)量存在問(wèn)題一般表現(xiàn)為出現(xiàn)大量的誤碼、滑碼及傳輸閃斷，傳輸質(zhì)量的問(wèn)題會(huì)引起一些話音幀的丟失，話音幀的丟失將嚴(yán)重影響到話音質(zhì)量；

③LAPD壓縮：經(jīng)測(cè)試，采用LAPD壓縮方式的小區(qū)和不采用LAPD壓縮方式的小區(qū)差值較大，相差比率為3%左右；

④不連續(xù)發(fā)射：DTX的開(kāi)啟會(huì)降低單個(gè)通話過(guò)程中的話音質(zhì)量，全網(wǎng)DTX的開(kāi)啟卻能提升網(wǎng)絡(luò)的C/I，有助于平均話音質(zhì)量的提高；

⑤切換頻次：由于PESQ算法考慮了切換對(duì)語(yǔ)音的影響，因此，切換過(guò)多也會(huì)影響MOS水平。另外，切換的時(shí)間間隔也是影響MOS的一個(gè)因素；

⑥質(zhì)量(RxQual)、C/I與MOS的關(guān)系：占用FR時(shí)，當(dāng)下行RXQUAL大于5.1時(shí)，下行PESQ有所惡化；當(dāng)下行RXQUAL大于5.6時(shí)，下行PESQ值低于3.3；當(dāng)下行RXQUAL大于6時(shí)，下行PESQ直線下降到無(wú)法忍受的程度；

通過(guò)以上的分析，可以看到，無(wú)線側(cè)對(duì)MOS影響最大的因素為：語(yǔ)音編碼方案、C/I、切換頻次及質(zhì)量(RxQual)等。

2 優(yōu)化策略及參數(shù)模板

2.1 優(yōu)化策略

MOS提升策略如圖2所示。

圖2 MOS提升策略

根據(jù)終端（MS）的工作狀態(tài)[3]，即空閑階段、呼叫階段、通話階段，制定了三階段的策略，如圖2所示，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的最優(yōu)配置提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和MOS：

①空閑階段。現(xiàn)網(wǎng)個(gè)別區(qū)域由于資源限制，最小接入電平（RXP）和小區(qū)重選偏置（REO）個(gè)性化設(shè)置比較多，而且各區(qū)域 1800非連續(xù)覆蓋較多，目前對(duì)空閑狀態(tài)的駐留仍選擇在GSM900上。

②呼叫階段。GSM900小區(qū)采用DADL/B功能，使得呼叫可從GSM900的專(zhuān)用控制信道（SDCCH）直接接入到DCS 1800的語(yǔ)音信道（TCH）上，可基于小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行話務(wù)分流控制。

③通話階段。采用以分層網(wǎng)傘狀切換（Umbrella HO）功能為主均衡雙頻網(wǎng)的話務(wù)，并用防止快速或草率切入的參數(shù)FMT和控制上下行邊緣切換門(mén)限的LDR/LUR作以輔助；同時(shí)對(duì)切換階段的語(yǔ)音編碼方式選擇參數(shù)HRI和控制半速率啟動(dòng)的門(mén)限的FRU/FRL參數(shù)來(lái)降低半速率的使用占比[4]。

2.2 參數(shù)設(shè)置

通過(guò)對(duì)MS不同狀態(tài)的控制的研究以及大量的參數(shù)實(shí)驗(yàn)，最終擬定了一整套切實(shí)可行的參數(shù)模板，如表 1、表 2和表3所示。

表2 TCH（切換）占用類(lèi)型設(shè)置

表3 半速率啟動(dòng)門(mén)限設(shè)置

3 優(yōu)化效果評(píng)估

3.1 優(yōu)化前后MOS及相關(guān)指標(biāo)變化情況

根據(jù)以上制定的策略，首先對(duì)某區(qū)域進(jìn)行雙頻網(wǎng)切換策略的推廣，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了半速率占比以及Quality的優(yōu)化，從實(shí)施前后指標(biāo)對(duì)比可以看到，MOS和Quality有了顯著的提升，詳細(xì)情況結(jié)果見(jiàn)表圖3。

圖3 優(yōu)化前后MOS影響因素變化情況

比較結(jié)果如：

①語(yǔ)音MOS值隨著半速率占比的降低，RxQual以及切換頻度的改善有較大幅度上升，由均值由3.49上升至3.62；

②DCS1800占比優(yōu)化后提升較大，由 20.06%提升值60.55%；

③半速率占比以及RxQual改善明顯。

4 結(jié)語(yǔ)

從所進(jìn)行的MOS值提升的實(shí)驗(yàn)和推廣的成果看，通過(guò)對(duì)900/1800資源的均衡以及 HRI、FRU/FRL等參數(shù)的優(yōu)化，有效改善了語(yǔ)音編碼方案、C/I、切換頻次及質(zhì)量(RxQual)等，從而使得MOS值獲得較大的提升。另外，通過(guò)優(yōu)化FMT和ACL參數(shù)，在分層網(wǎng)絡(luò)中較好地控制了通話模式下的切換量，提升了語(yǔ)音的質(zhì)量。

目前僅針對(duì)通話狀態(tài)下的MOS提升策略進(jìn)行了研究和推廣，下階段可針對(duì) MS在空閑及起呼狀態(tài)的模式進(jìn)行探索優(yōu)化來(lái)進(jìn)一步提升上下行語(yǔ)音質(zhì)量及MOS值。

[1]李薇,胡智奇,尚秋峰,等. 語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)方法的研究[J]. 電力系統(tǒng)通信, 2009(04):64-67.

[2]林建鋒,朱猛. 有關(guān)在移動(dòng)通信中語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估體系—MOS值的探討[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)，2009(08):148-150.

[3]湯宏超,徐洪波. 異構(gòu)系統(tǒng)中基于策略的一種小區(qū)選擇方法[J]. 通信技術(shù), 2007,40(12):319-321.

[4]胡國(guó)安,翁興旺. GSM900/DCS1800雙頻網(wǎng)組網(wǎng)方案的探討[J]. 通信技術(shù), 2010,43(03):62-64.