浅谈无线环境对MOS指标的影响.doc

浅谈无线环境对MOS指标的影响网络维护的工作一直是紧紧围绕“服务与业务领先”的战略，以市场、用户为导向展开的。随着市场的发展，公司把用户放在越来越重要的地位，把不断提升用户的满意度感知度作为工作的重中之重。以往对网络质量的评估是单一从RxQual指标出发，但由于RxQual的测量是基于BER，而语音信号的质量更多的取决于FER，FER与BER之间不存在线性关系，所以RxQuanl 不能准确的表达语音的实际质量而只能显示空中接口的干扰情况。为此在语音质量测试中引入了MOS指标。MOS: Mean Opinion Score是国际通用的语音评估方法，包括主观MOS分评价和客观MOS分评价。主观MOS分采用ITUTP.800和P.830建议书，由不同的人分别对原始语料和经过系统处理后有衰退的语料进行主观感觉对比，得出MOS分，最后求平均值。而客观MOS评价则采用ITUTP.862建议书提供的PESQ方法，由专门的仪器（如Agilent的VQT测试仪）或软件进行测试。MOS评分值的范围为1至5，5是感受最好，1是最差。ITU语音评估算法标准有：PAMS、PSQM、PSQM+、MNB、PESQ。由于对MOS指标不太了解，网上也没有太多关于MOS指标的内容，我们希望通过一些实验，分析不同无线环境对MOS的影响，为以后的优化工作找出一些规律和方法。测试内容与结果分析我们就以下几种无线情况对MOS指标进行了测试：语音编码速率的不同，切换，上下行干扰，信号强度，跳频，小区负荷，不连续发射DTX和上下行功控，A-BIS传输质量。在对无锡现网环境的MOS值测试中,我们借用了苏州分公司的MOS仪表（鼎利），该设备是基于PESQ算法的。1、话音编码速率对MOS的影响在现在话务量比较高,载频资源有限的情况下,不可避免的在一些高话务小区开启一定比例的半速率。半速率的编码速率较全速率小一倍，对语音的失真程度就要较全速率严重。我们分别启用全速率FR、半速率HR、增强全速率EFR，测试不同话音编码速率对MOS值的影响，来规范我们今后的半速率使用情况。数字蜂窝移动通信系统中的语音编码技术都是采用混合编码方式。但采用的激励源不同，构成的编码方案也不同。GSM系统对数字语音业务信道规定了三种标准，如下表所示。 编码方式速率（kb/s）全速率RPELTP13增强型全速率ACELP12.2半速率VCELP5.6虽然增强型全速率编码的速率12.2Kb/s小于全速率的13Kb/s，但在信道编码中多一些保护，所以EFR的使用可以更有效的改善用户感知。理论上来说采用EFR时的语音质量采用FR时的语音质量采用HR时的语音质量，我们的实验主要来验证这种差别并找出这些差别对MOS的影响程度。无锡现有的BSC除BSC61支持增强型全速率EFR外，其余BSC只支持普通全速率。我们就不同的BSC分别进行了全半速率的DT、CQT测试。每项指标各测三次，每次10分钟，取平均值。DT与CQT的测试数据如下：DT增强全速率100%半速率动态半速率11.6%Voice (Downlink)3.182.473.12Voice (Uplink)3.182.473.12DT全速率100%半速率动态半速率12.1%Voice (Downlink)2.822.342.78Voice (Uplink)2.822.342.78 CQT增强全速率50%半速率80%半速率100%半速率Voice (Downlink)3.683.572.862.82Voice (Uplink)3.683.572.862.82测试的结果验证了上面的理论假设，EFR指标好于FR指标好于HR指标。半速率占比对MOS值有影响。半速率占比越高，用户感知越差，但也不是无限制的恶化下去,最差也能保持在2以上。EFR与HR之间相差0.7-0.8，而10%-14%左右的半速率占比对MOS指标基本没影响。所以控制半速率的占比能很好的提高MOS值，从而改善用户感知。2、切换对MOS值的影响SQI是爱立信开发的用于表达语音由于无线链路传输造成的失真度，表达终端用户对话音质量直接感受的指标。在TEMS测试中，SQI算法考虑了切换时偷帧的影响，因此，当某个通话过程发生频繁切换时其SQI值将迅速下降。MOS也是反映用户主观感受的指标，所以理论上频繁切换造成SQI值下降也就能造成MOS指标的下降。以下测试就是为了找出切换对MOS值影响的程度。将两个实验微蜂窝TEST0及TEST1互定邻区关系，且TEST0不和其它小区定邻区关系，通过定时修改TEST0的层值（1或3）来引起通话在这两个小区之间切换。以下测试数据是在无线环境非常好，接收电平达到-20dB左右，C/I20的TEST0中测到的：Name无切换30秒一次切换15秒一次切换Voice (Downlink)3.953.583.09Voice (Uplink)3.953.583.09通过测试发现相邻两次切换命令间隔时间越短，也就是说，切换命令越频繁，则对应的MOS值越低，且下降的幅度很大，且切换瞬间MOS值会骤降0.5左右。今后优化中，切换的次数也是我们需要关注的一项数据了，既要使覆盖达到100%，又要避免过覆盖小区的出现，对新站一定要及时优化，减少切换失败和乒乓切换、频繁切换的情况出现。3、下行干扰引起C/I变化对MOS的影响下行C/I值会影响RxQual指标，那对MOS值是否也有影响呢？我们通过对两个实验微蜂窝设置同频，改变某个微蜂窝的输出功率，人为造成对另一微蜂窝的不同干扰，得到不同的C/I，测试结果如下：C/I20121320的TEST0中得到的。NameDTX关DTX开Voice (Downlink)3.953.96Voice (Uplink)3.953.96实验结果是开关DTX对MOS没什么影响，实际DTX的开启会降低单个通话过程中的话音质量，全网DTX的开启却能减少整个系统的干扰，提升网络的C/I，有助于平均话音质量的提高。功率控制的目的和DTX一样，是为了减少整个系统的干扰，提高频谱利用率。我们在一个有一定话务量的小区中分别就上、下行功控对MOS指标是否影响进行了测试，数据如下：Name上下功控开上行功控关，下行开下行功控开，上行关上下功控关Voice (Downlink)3.52.83.32.77Voice (Uplink)3.52.83.32.77功控的开启对MOS值影响很大，特别是上行功控的作用。上行功控关闭后，MOS值下降了0.7，每个手机都以满功率发射，小区中的其他手机相对于测试手机产生的都是干扰。干扰增大，C/I就会下降，MOS指标也就下降。9、A-BIS传输质量对MOS的影响传输质量存在问题一般表现在传输出现大量的误码、滑码及传输闪断，在BSC统计里的OBJTYPE LAPD包括了LAPD信令重传、LAPD坏帧及过负荷的统计，这几个计数器可以用来观察A-BIS的传输质量情况，如果出现坏帧过多或信令重传严重的现象，一般都是由于传输质量不好引起的。传输质量的问题从原理上来看就相当于是丢失了一些话音帧，显然，这些话音帧的丢失将严重影响到话音质量。由于我们的设备有限，无法模拟出出现大量误码、滑码的情况，只是对传输闪断对了测试。通过拔插传输接口造成传输闪断的状态C/I无传输闪断30秒一次闪断15秒一次闪断Voice (Downlink)3.953.62.9Voice (Uplink)3.953.62.9传输闪断时占通话时间的比例越高，MOS指标就越低。但传输闪断的情况在实际网络运行中基本不会碰到，但滑码误码的情况比较普遍些，在以后的测试中我们将继续关注这方面的情况。总结除了上面的各项指标外，MOS指标在G网和D网的数值经过测试基本一致，频率的不同不会改变MOS值。虽然很多因素都会改变MOS值，但除了切换、A-Bis传输质量和编码速率外，其他归根结底都是因为引起了C/I的变化。所以语音帧的连续性和完整性以及C/I值是影响MOS指标的几个重要原因。在今后的优化中，不仅仅要重视无线方面的优化，也不能放松对传输以及核心网故障的排查，因为单通，串话等情况对MOS指标都是致命伤。要更加关注各种内外部干扰带来的影响，作好频率规划工作,合理安排切换的序列和频次，加大对过覆盖小区和高滑码传输的排查和整改