GSM话音质量综合优化方法研究

史东，古莉姗，邓也，张晓辉

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

GSM话音质量综合优化方法研究

史东，古莉姗，邓也，张晓辉

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

中国移动综合考虑网络RxQual、MOS评分提出基于用户主观感受和网络客观质量的话音质量评估标准，本文基于此标准对影响GSM网络话音质量的因素进行分析，创新性的给出各种影响因素排序，针对不同影响因素提出优化措施，最后结合某移动公司GSM网络话音质量优化效果验证综合优化方法的可行性。

RxQual；MOS；话音质量

1 引言

话音业务是GSM网络的最主要基本业务，话音质量的好坏直接影响用户对于运营商的选择；另外，随着移动网络发展的日趋成熟，客户对网络的性能质量要求逐渐提高。话音质量的测量与通常移动网络的信号质量测量有很大的区别。在GSM网络中，对无线质量的评价是通过RxQual 来实现的。但是话音在GSM网络中是经过信道及信源编码的，而RxQual只能描述空中接口的传输质量，并不能给出终端用户对无线网络的实际感受，话音质量的测量应更好地反映用户对网络的真实感受情况。

MOS分评价方法[1]是一种基于听觉模型的话音评估方法，能提供主客观相关性较高的音质评价。对于DT方面的MOS测试方法主要通过一个话音盒单元将主、被叫手机的话音链路相连。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。

中国移动综合考虑网络RxQual、MOS评分提出基于用户主观感受和网络客观质量的话音质量评估标准，本文基于此标准对影响GSM网络话音质量的因素进行分析，对于各种影响因素提出优化措施，最后结合合肥移动GSM网络话音质量优化效果验证综合优化方法的可行性。

2 话音MOS质量影响因素

话音信号从发送端经过无线网、传输网、核心网的过程中，任何一个环节和因素出现问题都会影响接收端话音质量感受以及MOS评分。

2.1 TFO功能

开启TFO（Tandem Free Operation）功能后，在呼叫建立后通过两个TC（编解码器）对所使用的Codec进行带内协商完成，使得移动用户之间的呼叫可以避免在发端和收端侧进行不必要的话音编解码转换，从而提高话音质量。

2.2 话音编码方式

话音编码方案方面，各话音编码方案MOS的平均分值关系为：增强型全速率（EFR）＞全速率（FR）＞半速率（HR）；对于开启AMR功能的小区，AMR_ FR＞FR，AMR_HR＞HR。

2.3 频繁切换

在主被叫使用全速率信道和无线链路良好（RxQual等级小于3）的情况下，每MOS样本周期内的主被叫合计的切换次数越多，其MOS值随之越低：0次切换的MOS均值达到3.76，1次切换的MOS均值降至3.17，2次切换的MOS均值降至2.71。

2.4 话音RxQual质量影响因素

频率干扰、硬件隐形故障、越区覆盖等都是影响话音质量RxQual的因素。从拉网测试的分析结果来看，主要表现为越区覆盖导致孤岛效应致使频点干扰的路段；十字路口拐弯后由于信号被高楼阻挡不能及时切出导致话音质量差路段；无主覆盖小区导致话音质量差路段；硬件故障等原因引起的话音质差路段。

话音编码方式、频繁切换、话音RxQual质量等优化参数多为小区级参数，对于话音MOS质量的影响相对较小。话音编码方式、频繁切换、话音RxQual质量成为话音MOS质量优化的最主要优化方向。以EFR 12.2 kbit/s编码方式[2]为基准，3种影响因素对于MOS影响程度如图1～图3所示。

图1 话音编码方式对于MOS影响程度

图2 切换对于MOS影响程度

图3 RxQual对于MOS影响程度

由此得出结论如下：

半速率编码对于话音MOS影响最大；

8s内PBGT切换2次与RxQual 6级质差低MOS影响相当，但质差会导致控制信道信令解析错误，可能会伴随事件发生；

质量切换[3]对于MOS影响大于PBGT切换。

3 话音MOS质量优化思路

话音MOS质量优化应该是一个由面及点的过程。话音MOS质量优化首先核查TFO、DTX、功率控制等功能确保开启，全网范围内提升网络MOS评分；然后结合话音MOS质量优化因素影响程度排序，在充分分析GSM网络问题点原因基础上针对性进行优化提升，具体措施如下：

（1）降低HR占比，提升MOS评分。

场景1：无线利用率较高、载频配置较小存在扩容空间。

* 结合集团公司高配置小区考核要求进行小区扩容；

* 适当降低半速率HR开启参数配置。

场景2：无线利用率高、无法扩容、PDCH信道复用度低。

* 适用于半速率占比相对较低的小区；

* 降低静态PDCH配置，话音忙时PDCH信道复用度不大于4；

* 目标静态PDCH信道占比=现网静态PDCH信道占比*(1-调整静态PDCH信道数/静态PDCH信道数)。

场景3：无线利用率高、无法扩容、PDCH信道复用度高。

* 短期内建议开启小区AMR-HR功能；

*根据路测小区的C/I水平适当提高AMR-HR编码模式组合以及初始编码模式；

* 最终解决方案：小区分裂、引入1800 MHz等。

（2）降低切换次数，提升MOS评分。

*邻区关系优化；

*切换频次优化：通过覆盖优化、切换参数优化降低切换频次。

（3）优化连续RxQual质差路段。

* 频率优化，优化邻区频点，避免同邻频干扰；

* 越区覆盖导致导致低RxQual，控制覆盖，防止交叉覆盖带来的干扰；

* 基站故障导致低RxQual：积极协调，及时处理基站故障。

4 某移动公司目标区域话音MOS质量优化

经过对某移动公司目标区域进行拉网测试以及网络参数核查得知，TFO、DTX以及下行功控功能已全部打开，将降低HR编码方式、减少频繁切换、优化话音RxQual质差路段等作为重点工作方向，具体优化措施如表1所示。

表1 某移动公司目标区域MOS优化措施

具体优化效果如下：

（1）每通话切换次数区域1平均降低2次，区域2平均降低1.5次，如图4所示。

图4 每通话切换次数优化效果

（2）网格外区域干扰水平优化效果明显，在区间[12，21）C/I占比提升3%，如图5所示。

图5 目标区域干扰水平优化结果

（3）目标区域GSM话音质量提升明显，区域1提升4.5%、区域2提升3.93%，优化后GSM话音质量基本达到集团达标值91%，如图6所示。

图6 GSM话音质量优化效果

5 总结

话音MOS质量优化应该是一个由面及点的过程。话音MOS质量优化首先核查TFO、DTX、功率控制等功能确保开启，全网范围内提升网络MOS评分；结合话音MOS质量优化因素影响程度排序，在充分分析GSM网络问题点原因基础上针对性进行优化提升；同时网络规划建设时应该有针对性进行，提升GSM网络覆盖水平是一切优化工作的基础。

[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