基于增強型丟包隱蔽提高用戶感知系統的研究和探討

【摘要】語音質量是影響客戶感知的重要因素，隨著移動網絡的不斷發展，特別是4G商用網絡試用之際，各運營商對網絡質量的優化力度逐年在加大，目前來看，所有的網絡優化均是針對網絡KPI（關鍵性能指標）來進行的，但實際情況是KPI與真實用戶感受是存在差異，網絡KPI很好，但仍然存在很多投訴，如何通過新技術、新方案快速提升用戶的體驗質量，一直是運營商非常關注的課題。本文將在分析用戶感知系統業界模形搭建的基礎上，重點就基于增強型丟包隱蔽的用戶感知系統進行研究和探討。

【關鍵詞】用戶感知系統EPLC語音通信無線網優

目前移動網中因傳輸誤碼、“偷幀”、或切換造成的語音數據丟失，都會導致話音質量的下降，通過語音平滑處理技術，進行必要的壞幀替代和靜音技術，是丟失的語音復原為最佳狀態，這樣不會因異常幀的存在產生雜音。導致聽者有不舒適的感覺，接收語音數據編碼的時候，增強型丟包隱蔽（EPLC）能夠實現對丟包幀的恢復和補償，能在一定程度上解決傳輸、無線環境差時產生丟包導致語音幀丟失的問題，有效改善語音質量，提高客戶滿意度從而為運營商提供更加優質的網絡。

一、增強型丟包隱蔽（EPLC）技術模型

EPLC算法（如圖1）包括聲紋訓練存儲、參數合成恢復、信號合成三個算法模塊。

（1）聲紋訓練存儲：此模塊的功能是抽取好幀內的聲紋特征參數，獲取當前說話人的聲紋特征。

（2）參數預測恢復：此模塊的功能是根據上一模塊獲取到的說話人聲紋特征，結合壞幀前后幀的相關性，預測并再生當前幀。

（3）語音信號合成：這一模塊的功能使將再生的本幀激勵信號經過濾波系統合成得到原始PCM語音信號。

EPLC基于代數式碼激勵線性預測（ACELP）的短時相關性技術，采用波形恢復技術，專用于AMR語音質量提升。EPLC根據之前已收到的好幀的參數信息，獲得當前說話人的聲紋關鍵特征參數并保存，期間通過不斷訓練修正，當出現丟幀時，根據當前已訓練參數合成恢復，再生丟失的幀，是實現最復雜效果最好的丟幀隱蔽算法。

二、業界用戶感知系統的搭建體系

用戶感知度的評價主體是終端用戶，評價對象是業務和支撐業務的網絡。用戶感知度可體現為四大方面（接入類，保持類，業務質量類，覆蓋類），但如果僅僅從一個后臺話統指標難以真正體現出用戶在實際網絡中的用戶感知，而且在網絡中產生的用戶投訴，也僅僅限于小區范圍，而不能真正反映現網中用戶投訴所的具體問題；因此需要從后臺指標體系中提取最能反映用戶感知的小區級指標，以及日常的MR載頻級指標進行分析；從而了解小區下用戶的感知度，進而能了解如何建立用戶感知指標系統。

后臺指標數據提取來源主要從A+Abis信令監測、RNC（PCHR）統計、Gn接口信令監測、測試數據、MSC與BSC計數器及終端上報的MR等，客戶感知系統是在統計指標基礎上通過依托全網海量信令數據來客觀評價終端客戶體驗。同時，感知評價系統的建立需要抽取不同用戶群體的樣本，確定一個符合大多數用戶感知的指標權重，指標權重來源四個方面：CS域網絡適配、PS域網絡適配、軟硬件性能、主觀感受，結合指標權重與業界通用模型（如圖2）建立終端客戶感知（QOE）系統，實行感知系統的端到端分析。

三、基于增強型丟包隱蔽（EPLC）提高用戶感知系統的措施

EPLC目前主要用于2G網絡中，通過補償傳輸、切換而導致的語音損傷，在用戶感知系統中主要體現在A+Abis信令、RNC統計指標、手機參數三方面，如何利用增強型丟包隱蔽技術提升用戶的感知度，關系到設備的選型，將EPLC與TFO（無匯接運行）協議、VQE（語音質量增強）設備、電路備增設備（GCME）等新技術有機的結合，才能提升整個網絡的感知體驗，具體的實施措施是以下幾方面的選用。

當用戶越來越多時，反復編解碼的次數也就隨之增長，這時如果要保證用戶在語音通話質量提高上的感知度，就必須對反復編解碼的過程進行規避。因此，ETSI制定了GSM 08.62規范，定義了TFO協議，允許對移動用戶—移動用戶呼叫的話音碼型轉換器旁路。

當在兩個用戶之間取消了話音通話編碼轉換的操作后，彼此之間擁有了一個近似透明化的數字信道，而且并不會對話音編碼的傳輸產生不利影響，并實現了語音質量的增強，提高了網絡用戶的感知度。

該設備主要包括AEF（聲學回聲消除）、ANC（自適應噪音消除）、ALC（自動電平控制）等基于網絡的功能。通過實踐證明，當把VQE設備與EFR進行組合應用時，能夠有效提高用戶的感知度，即使用戶處于比較嘈雜的環境當中，遠端用戶也不會對該用戶在使用移動終端時的語音質量感到有太大的差別。

當TFO協議結合核心網絡MCS之間的多路復用，就是所說的GCME，即GSM電路倍增設備。借助GCME設備，TFO可以為GSM核心網絡中的語音呼叫節省傳輸資源，增強語音質量。

四、基于EPLC的網絡監測系統及優化

針對室內外覆蓋、大型住宅小區、密集型商業街等區域場景進行EPLC驗證研究，確定不同場景下的傳輸、切換、23G互操作對MOS值提升的影響；對重點區域如黨政機關、醫院、學校和酒店等場合所在小區設備進行實時監控，發現問題及時處理，保障業務質量；同時進行ISCP值監控，降低區域干擾水平，保障業務順利進行；對市區網絡進行每天一次的指標統計，篩查處理TOP小區，保證通話質量，提高用戶感知水平。

每天提取全天用戶日志，通過工具統計用戶每次通話質量，分析TOP用戶，保證用戶語音質量；對市區VIP用戶通話質量進行重點跟蹤監控，分析每次通話中補償幀的影響度；根據用戶大量日志，統計用戶日常行為和經常活動區域，加強對這些區域設備運行和指標監控，及時排查影響用戶感知的因素，保障用戶通話質量。

所有移動通信網絡都存在一定的網絡損傷（例如切換），EPLC技術應用需要選取成片的區域進行路測，或者選擇存在傳輸造成丟包和空口干擾較大造成丟幀的區域進行路測，由于EPLC能實現對丟包幀的恢復和補償，能在一定程度上解決傳輸、無線環境差時產生丟包導致語音幀丟失的問題，有效改善語音質量，從而提升MOS均值；因此，優化的角度與關注的指標體系從無線接入性、切換成功性、干擾占比性及用戶投訴占比等方面來分析。

五、結語

語音業務在未來很長一段時間內仍將是交換機之間的核心業務之一，它在有效降低運營商的運營成本的同時，將基于EPLC與TFO、VQE、GCME的結合來提高用戶感知度顯然是非常有利的，因此運營商要積極應用最新的技術手段，重視對用戶感知系統的優化，不斷增強語音質量，提高用戶感知度，打造精品網絡，增強自身的競爭實力，實現更好更快的發展。

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