路測MOS值提升策略研究

李淙淙， 林 巍， 王宏俊

（中國移動臺州分公司，浙江 臺州318000）

0 引言

隨著移動通信事業的迅猛發展，各運營商之間的競爭日趨激烈，終端用戶對網絡質量的要求也不斷提高，同時也將提供語音質量的高低作為選擇運營商的考慮因素之一。從運營商方面而言，語音質量的好壞也是反映GSM網絡質量的重要因素，在日常的 DT測試中，原來單純的用語音質量（RxQual）只能用于來衡量網絡側的情況，不能真實的反映終端用戶對網絡的感受情況，而MOS值恰是從終端方面對語音質量的一個較為真實的反映。

鑒于MOS值的重要性，對語音而言，現階段如何優化網絡，提升MOS值改善終端用戶的感知度，將會是一個較為重要的方面。對此進行了探討，并在某地級市進行了實驗，取得了一定的進展。

1 MOS值影響因素分析

1.1 客觀MOS評價及測試方法

主觀語音質量評估（PESQ）是目前常用于端到端網絡語音質量測試的方法[1]。原理如圖1所示，發送一個語音參考信號通過網絡，在網絡的另一端采用數字信號處理的方式比較樣本信號和接收到的信號，進而估算出網絡的語音質量。它是一種基于聽覺模型的語音評估方法，能提供主客觀相關性較高的音質評價。

圖1 PESQ模型圖

目前，對于路測（DT）方面的MOS測試方法主要采用鼎利測試軟件進行測試，通過一個語音盒單元將主、被叫手機的語音鏈路相連。對于主叫手機的下行MOS值是通過被叫手機端發一個標準的聲音波形，經過網絡達到主叫手機，測試軟件對收到的波形與發出的波形進行比較、計算后得出下行MOS，上行MOS為相反過程。對于主叫手機的下行MOS值也為被叫手機的上行，因此，該軟件測試的最終結果，主、被叫手機的MOS值是一樣的。

1.2 MOS影響因素

由于 PESQ算法考慮了整個信號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方面[2]：

①語音編碼方案：不同的編碼方式對數據的壓縮是不同的，造成的語音失真也不同。在相同的無線環境下，語音編碼方案與MOS關系為：增強型全速率（EFR）>全速率(FR)> 半速率（HR）；

②Abis傳輸質量：傳輸質量存在問題一般表現為出現大量的誤碼、滑碼及傳輸閃斷，傳輸質量的問題會引起一些話音幀的丟失，話音幀的丟失將嚴重影響到話音質量；

③LAPD壓縮：經測試，采用LAPD壓縮方式的小區和不采用LAPD壓縮方式的小區差值較大，相差比率為3%左右；

④不連續發射：DTX的開啟會降低單個通話過程中的話音質量，全網DTX的開啟卻能提升網絡的C/I，有助于平均話音質量的提高；

⑤切換頻次：由于PESQ算法考慮了切換對語音的影響，因此，切換過多也會影響MOS水平。另外，切換的時間間隔也是影響MOS的一個因素；

⑥質量(RxQual)、C/I與MOS的關系：占用FR時，當下行RXQUAL大于5.1時，下行PESQ有所惡化；當下行RXQUAL大于5.6時，下行PESQ值低于3.3；當下行RXQUAL大于6時，下行PESQ直線下降到無法忍受的程度；

通過以上的分析，可以看到，無線側對MOS影響最大的因素為：語音編碼方案、C/I、切換頻次及質量(RxQual)等。

2 優化策略及參數模板

2.1 優化策略

MOS提升策略如圖2所示。

圖2 MOS提升策略

根據終端（MS）的工作狀態[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，通過對網絡資源的最優配置提升網絡質量和MOS：

①空閑階段。現網個別區域由于資源限制，最小接入電平（RXP）和小區重選偏置（REO）個性化設置比較多，而且各區域 1800非連續覆蓋較多，目前對空閑狀態的駐留仍選擇在GSM900上。

②呼叫階段。GSM900小區采用DADL/B功能，使得呼叫可從GSM900的專用控制信道（SDCCH）直接接入到DCS 1800的語音信道（TCH）上，可基于小區負荷進行話務分流控制。

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

2.2 參數設置

通過對MS不同狀態的控制的研究以及大量的參數實驗，最終擬定了一整套切實可行的參數模板，如表 1、表 2和表3所示。

表2 TCH（切換）占用類型設置

表3 半速率啟動門限設置

3 優化效果評估

3.1 優化前后MOS及相關指標變化情況

根據以上制定的策略，首先對某區域進行雙頻網切換策略的推廣，在此基礎上進行了半速率占比以及Quality的優化，從實施前后指標對比可以看到，MOS和Quality有了顯著的提升，詳細情況結果見表圖3。

圖3 優化前后MOS影響因素變化情況

比較結果如：

①語音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 結語

從所進行的MOS值提升的實驗和推廣的成果看，通過對900/1800資源的均衡以及 HRI、FRU/FRL等參數的優化，有效改善了語音編碼方案、C/I、切換頻次及質量(RxQual)等，從而使得MOS值獲得較大的提升。另外，通過優化FMT和ACL參數，在分層網絡中較好地控制了通話模式下的切換量，提升了語音的質量。

目前僅針對通話狀態下的MOS提升策略進行了研究和推廣，下階段可針對 MS在空閑及起呼狀態的模式進行探索優化來進一步提升上下行語音質量及MOS值。

[1]李薇,胡智奇,尚秋峰,等. 語音質量客觀評價方法的研究[J]. 電力系統通信, 2009(04):64-67.

[2]林建鋒,朱猛. 有關在移動通信中語音質量評估體系—MOS值的探討[J]. 赤峰學院學報，2009(08):148-150.

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

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