GSM关于提升语音质量问题的探讨

刘善兵

（南京欣网通信科技股份有限公司，江苏 南京 210019）

GSM关于提升语音质量问题的探讨

刘善兵

（南京欣网通信科技股份有限公司，江苏 南京 210019）

GSM的语音质量是提升用户感知的关键指标之一。随着移动通信技术的快速发展，人们对传统业务即语音业务的要求越来越高。如何改善语音质量及提高移动网络的服务水平，已经成为移动运营商、设备制造商关注的焦点。文章针对影响语音质量的半速率、干扰、编码方式、覆盖等问题进行分析，提出了相关问题的处理思路和解决方法。

语音质量；半速率；上行干扰；弱覆盖；语音编码

目前衡量语音质量的指标有MOS，SQI和上下行质量占比。半速率、干扰、硬件故障、编码方式和覆盖类问题对语音质量影响较大，人们通过测试、话务统计、投诉来发现、分析和解决问题，提升网络运行质量，最终提高用户满意度。

1 半速率对语音质量的影响

随着用户增多，频率资源的匮乏，为满足用户需求，网络中越来越多的启用了半速率；上下行质量，SQI质量，MOS都与半速率有很大关系，对语音质量、用户感知造成很大影响。

GSM语音编码技术主要采用混合编码技术和不同的激励源与编码方案，针对数字语音业务规定了3种标准：全速率（GSM-FR）的编码方式为RPELTP，规则脉冲激励参数使用了13 kb/s 编码中的9.4 kb/s；增强型全速率（GSMEFR）应用码本激励线性预测技术，码本激励参数使用了12.2 kb/s 编码中的8 kb/s，优点是提供频域控制参数，降低码本存储量和搜索量；半速率(GSM-HR)的编码方式是VCELP，激励参数使用5.6 kb/s中的2.8 kb/s，使用固定的随机码本，缺点是压缩比高，频域特性不能有效控制，为区别与全速率的差异GSM-HR编码还需大部分用于误码保护。因此，移动网络中为改善用户感知，应更多使用FR或EFR。

2 干扰对语音质量的影响

2.1 上行干扰的产生原因和解决方法

上行干扰影响网络的无线接通率、TCH掉话率、切换成功率、TBF建立成功率和掉线率等指标，导致GSM系统语音业务的通话质量差，GPRS数据业务的吞吐量低。通过优化工具MRR中上行质量的测量、STS统计中ICMBAND空闲信道的测量、STS切换统计中上行质差切换等手段，可以及时发现网络中存在的问题，降低上行干扰。日常网络优化过程中的常常碰到的上行干扰有：

GSM系统内频点设置不当导致的上行干扰。频率规划或频点选择不正确，可借助优化工具，浏览全网小区上下行信号质量、电平分布和频率使用情况来判断在较近距离内存在同、邻频现象。通过调整频点、基站和移动台的发射功率、MS接入电平、天线方位角和下倾角来改变基站的覆盖范围，从而降低相邻小区之间的频点干扰。

基站硬件问题，包括某些隐性故障。部分基站硬件TRU单元故障引起的上行干扰，对移动网络影响较大。这里基站硬件单元的故障分为显性故障和隐性故障，前者直接可以从告警ERROR中看到，一般是发生在RX接收单元；而后者需要通过载频的闭解才能发现。

直放站干扰，直放站设备问题可以带来很大的上行干扰。首先排除是个别频点引起的干扰，同时排除硬件问题带来的干扰，怀疑是直放站引起的上行干扰。目前网络中使用的直放站有宽频直放站、选频直放站、光纤直放站和移频直放站。

外部干扰，如联通CDMA下行频段对GSM上行频段的干扰；学校、医院、政府、部队由于各种原因使用无线干扰器；电力微波对DCS1800频段产生的干扰等。为了降低C网对G网的干扰，通常采取的措施是在G网的接收通道中加装滤波器，抑制所接收的带外发射信号，加装接收滤波器的缺点是：不能消除发射落在接收带内的杂散，还会减少基站的覆盖范围。

2.2 下行干扰分析和解决方法

下行干扰主要为同频和邻频干扰，降低下行干扰的主要手段有：上下行功控、跳频、DTX不连续发射等，降低下行干扰可通过硬件告警检查（驻波比）、ARP统计下行质差比例高小区的频率检查、测试区覆盖范围调整（路测质差小区的频率和覆盖分析，避免因小区过覆盖造成的频率干扰问题）。

（1）天线对语音质量的影响。对存在覆盖不足的区域及有弱覆盖现象的区域，通过更换覆盖能力不足的天线、调整天线方位角、下倾角或参数调整来改善覆盖，提升语音质量。

（2）语音编码对语音质量的影响。语音编码是影响MOS值的最重要因素，针对语音编码方式的检查有：

①TFO即语音免汇接操作，TFO功能开启需一直监视进行中的呼叫，因此不能节省TC资源，然而MS之间的呼叫避免了在收发端不必要的语音编解码转换，MOS值会有0.2～0.4的提升，话音质量得到改善。需要注意的是，TFO和AMR不能同时使用。

②EFR即增强型全速率，对于MOS提升优于普通的GSM FR。AMR即自适应语音编码技术，通过上、下行信号质量的变化自动选择相应的编解码算法，而不同的编解码算法又会产生不同速率的语音码流，使得语音质量和系统容量达到最优平衡。AMR区别于GSM-FREFRFR，是一种全新的语音编码技术。

③采用语音、数据业务分开跳频。前由于基站配置不断提升、频率复用度高易受干扰，通常人们会对小区开启跳频来降低干扰。一般都是将所有频点都加入到同一跳频序列中，所有载频公用同一个跳频序列，现网中语音业务功控一般都已开启但数据业务功控未开启，这就导致小区中同一载频的不同时隙存在数据业务同时又有语音业务，该时隙所有信道将不做功控，这样就增加了底噪。采用了数据语音业务分开跳频后，语音业务信道照常进行功控，而数据业务信道不做功控，这样就可以降低全网的底噪，提高语音质量。

④调整D，G网参数，增加D网占用率提高网络质量。目前由于基站配置不断提升、频率复用度增高，频率易受干扰，同时E-GSM频率退网，频率资源进一步受限；另外目前直放站几乎都为G网直放站，干扰严重，加剧网络质量恶化。

相对于G网而言，D网占比相对较小，同时D网的频点要比G网多30多个频点，频率规划相对容易，同时D网不存在CDMA及直放站干扰，故占用D网通话干扰小、质量高，优化时尽量考虑让D网在保证电平的情况下多吸收话务量。

3 结语

在日常网络优化过程中，应在网络条件允许的情况下，尽量使用FR或EFR，开启跳频、不连续发射（DTX）、动态功率控制功能，通过频点优化等改善无线环境，降低干扰的影响；通过控制覆盖、参数调整尽可能减少乒乓切换；采用适当的编码方案和G/D话务均衡等手段达到提高GSM语音业务质量、增强网络性能和用户感知的目的。

[1]戴美泰，邵世祥.GSM移动通信网络优化[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[2]韩斌杰，张建斌.GSM原理及其网络优化[M].北京：机械工业出版社，2009.

Discussion on improving speech quality of GSM

Liu Shanbing
（Nanjing Xin Network Communications Polytron Technology Inc., Nanjing 210019, China）

GSM voice quality is one of the key indicators to enhance the user’s perception. With the rapid development of mobile communication technology, people have higher demand on the traditional business that is voice. How to improve the speech quality and improve the service level of mobile network have become the focus of mobile operators and equipment manufacturers’attention. Aiming at the analysis on issues of the half rate, interference, encoding, covering issues influencing speech quality, this paper puts forward the processing idea and solutions to dealing with the related problems.

speech quality; half rate; uplink interference; weak coverage; speech coding

刘善兵（1976— ），男，江苏南京，本科，助理工程师；研究方向：网络优化、规划。