TFO提升语音质量专题.doc

TFO提升语音质量专题2010-10-20目录一、背景1二、技术介绍21、TFO开启前后编码变化：22、主叫信道调度方案：33、被叫信道调度方案：3三、场景应用分析31、测试范围:32、参与部门43、测试内容41）DT测试：42）CQT测试53）Abis信令跟踪54、DT测试项目51）测试区域52）评估标准：63）测试结果:65、CQT测试项目61）测试项目及要求62）测试内容：73）实验结果：76、开启TFO-match功能验证81）实验目的：82）实验环境：83）功能验证：84）TFO-MATCH信令跟踪：95）实验现象汇总:226）TFO-match开启前后各项指标对比：23四、总结24一、背景随着网络话务负荷的不断提高，各地区话务热点区域的半速率话务占比也节节攀升，泰州地区城区忙时平均半速率占比已高达15%以上，由此带来语音质量MOS值以及客户感知的下降问题日益突出，在这种背景下，省公司联合泰州公司开展了TFO功能（免编解码功能）研究和应用专题研究。二、技术介绍TFO是Tandem Free Operation 的缩写.开启该功能后，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语音编解码转换，从而提高话音质量。TFO主要在GSM、R99应用，且无法和AMR同时使用，此外TFO虽然不需要TC进行编解码转换，但TC要一直监视进行中的呼叫，所以TFO并不节省TC资源.1、TFO开启前后编码变化：没有TFO技术，在手机之间呼叫的GSM编码变化采用TFO技术，在手机之间呼叫的GSM编码变化三、场景应用分析1、测试范围:本次TFO功能开启实验区域初步选定在靖江市区：TZ_MXBSC_JJ5-1（GM04/TC19）、TZ_MXBSC_JJ5-2（GM04/TC19）。JJ5-2JJ5-12、参与部门江苏移动省公司网络部江苏移动泰州分公司工维部网络优化中心3、测试内容本次TFO功能开启验证实验，主要涉及以下测试内容：1）DT测试：对实验区域进行TFO功能开启前后的DT测试，对电平、质量、MOS变化情况进行评估。2）CQT测试分别在EFR和HR编码方式下，进行同MGW不同BSC/TC 和同MGW同BSC/TC/Cell的CQT拨打测试，同时完成TFO-match实验，对比TFO功能开启前后通话语音质量。3）Abis信令跟踪在CQT测试过程中，对测试软件信令跟踪，Abis信令跟踪，确保TFO功能的开启：1从Abis主被叫流程中的channel activation信令验证网络TFO功能是否已开启；2从Abis主被叫流程中的TFO report消息验证TFO协商是否成功。4、DT测试项目TFO开启前后，对设定线路进行DT测试，评估电平、质量、MOS变化情况(测试中主被叫手机基本位于相同小区)。采用CMCC定义评估方法：1）测试区域对靖江城区TZ_MXBSC_JJ5-2进行TFO功能开启前后的DT测试，对电平、质量、MOS变化情况进行评估。2）评估标准：话音质量RxQual（0级）RxQual（1级）RxQual（2级）1RxQual（3级）RxQual（4级）RxQual（5级）0.7。各级话音质量均指该级话音质量的样本点数占总样本点数的百分比。覆盖率（=-90dBm的采样点数（主叫被叫）/总采样点数（主叫被叫）100；3）测试结果:TFO功能开启情况电平质量MOSTFO关闭98.92%96.33%3.25TFO开启第二次测试99.72%95.97%3.46 TFO开启第二次测试99.98%96.36%3.49 1）从DT测试情况看，开启TFO功能后，测试电平和质量变化幅度不明显，由此可以证明TFO功能的开启对质量和电平无明显影响2）开启TFO后，主被叫MOS测试均值达到3.46，较功能开启前提升了0.23，说明TFO功能开启对感知质量改善明显。5、CQT测试项目1）测试项目及要求分别选定EFR和HR小区各一处，锁定该小区，分别进行同MGW不同BSC/TC 和同MGW同BSC/TC/Cell的CQT拨打测试。备注：通过HR参数设置，确保测试手机处于HR/FR状态。主观测试：主观感受有TFO支持和无TFO支持情况下的通话语音质量（EFR、HR）。客观测试：TFO功能开启前后，每个CQT点拨打5个电话，每个电话呼叫5分钟，间隔20秒之后再进行下一次呼叫；现场测试完成后，记录相关小区信息，电平、质量、MOS情况。CQT测试中，通过Abis信令分析，验证TFO功能的应用；同时，也可以通过TFO相关counter（MC170）的变化，来验证TFO的应用。2）测试内容：实验小区：主被占用不同BSC小区：泰塘路1（TZ_MXBSC_TZ7-2）、南师大实验楼3（TZ_MXBSC_TZ7-1）。主被叫占用同BSC小区：梅兰影院D1/D2（TZ_MXBSC_TZ7-2）。测试项目1. 主被叫分别位于同MGW，不同BSC/TC，EFR语音编码，TFO开启前后MOS测试对比；2. 主被叫分别位于同MGW，不同BSC/TC，HR语音编码，TFO开启前后MOS测试对比；3. 主被叫分别位于同MGW，同BSC/TC/Cell，EFR语音编码，TFO开启前后MOS测试对比；4. 主被叫分别位于同MGW，同BSC/TC/Cell，HR语音编码， TFO开启前后MOS测试对比。3）实验结果：定点CQT测试显示，TFO功能开启前后覆盖与质量均保持优秀，而MOS效果有大幅度提升（尤其是半速率提升效果明显，提升幅度接近0.5），主观感知良好。6、开启TFO-match功能验证1）实验目的：可以发生小区内切换，用于两个MS间编码不匹配时，以便匹配其语音编码，启用TFO功能。2）实验环境：同BSC下选择2个小区做定点CQT，实验小区开启TFO-match，主被叫占用小区分别关闭和开启小区内切换状态下测试TFO-match功能验证。最终确定，主被叫分别占用同BSC下的小区梅兰影院D1、被叫占用梅兰影院D2（梅兰影院D1/D2 Max_PDCH /High_Load_PDCH下降至6/4），测试小区的TFO、TFO-match、小区内切换功能开启/关闭作为测试条件。3）功能验证：实验内容:1. 测试小区仅开启TFO，关闭TFO-match，且都关闭半速率，验证TFO功能开启情况：2. 测试小区开启TFO、TFO-match，关闭小区内切换，验证MOS值情况，以及是否发起TFO协商：主叫开启HR（半速率负荷门限0/0），被叫关闭半速率；测试分振铃后马上接通和等待10秒后接听验证TFO是否匹配（测试项目各拨打2次，每次通话在5分钟左右）。3. 测试小区开启TFO、TFO-match，小区内切换开启，主叫半速率负荷门限（0/0），被叫半速率负荷门限（100/100），验证TFO协商过程。功能验证结论：1）开启TFO-match功能后，小区内切换开关对TFO协商不产生影响，MOS值略有提升。2）开启TFO-match功能后，主被叫分别占用HR、EFR信道，会有一方发起小区内切换，协商到EFR信道；如果双方都占用HR，TFO协商依然成功，但不会切换到EFR，MOS值略有提升。3）开启TFO-match功能后，当被叫等待一段时间接通（测试中约在10秒左右），会有TFO不再协商的情况。但在长通话过程中，占用HR一方有可能会发生小区内切换，TFO协商到EFR，MOS值略有提升。4）TFO-MATCH信令跟踪：测试环境:主被叫分别占用同BSC下的小区梅兰影院D1、被叫占用梅兰影院D2（梅兰影院D1/D2 Max_PDCH /High_Load_PDCH下降至6/4），测试小区的TFO、TFO-match、小区内切换功能开启/关闭作为测试条件。测试内容:1测试小区仅开启TFO，关闭TFO-match，且都关闭半速率，验证TFO功能开启情况。主叫起呼占用EFR信道，TFO功能开启。主叫流程中的TFO report消息可验证TFO协商成功,主叫手机采用EFR.被叫占用EFR信道被叫流程中的TFO report消息可验证TFO协商成功,被叫手机采用EFR.2测试小区开启TFO、TFO-match，关闭小区内切换，验证是否发起TFO协商主叫开启HR（半速率负荷门限0/0），被叫关闭半速率；测试分振铃后马上接通和等待10秒后接听验证TFO是否匹配（测试项目各拨打2次，每次通话在5分钟左右）主叫占用HR信道起呼空口信令如下：手机接通后立即做小区内切换小区内切换前主叫占用HR小区内切换后主叫占用EFR主叫信令：振铃1秒后被叫马上接听，通话建立后主叫发起小区内切换，并匹配到EFR信道。TFO匹配成功。被叫信令：被叫起呼占用FR信道。Connect后被叫未发生小区内切换，且依然占用FR信道。3测试小区开启TFO、TFO-match，小区内切换开启，主叫半速率负荷门限（0/0），被叫半速率负荷门限（100/100），验证TFO协商过程主叫（HR）发起小区内切换，切换到EFR信道，主被叫协商成功。5）实验现象汇总:本次试验过程中，TF0-match功能开启，小区内切换关闭、TFO-opt关闭。1开启TFO-match功能后，小区内切换开关对TFO协商不产生影响。2开启TFO-match功能后，主被叫分别占用HR、EFR信道，会有一方发起小区内切换，协商到EFR信道；如果双方都占用HR，TFO协商依然成功，但不会切换到EFR。3开启TFO-match功能后，当被叫等待一段时间接通（测试中约在10秒左右），会有TFO不再协商的情况。但在长通话过程中，占用HR一方有可能会发生小区内切换，TFO协商到EFR。6）TFO-match开启前后各项指标对比：CQT测试指标对比：TFO-match关闭序号主叫手机电平被叫手机电平主叫手机质量被叫手机质量主观感受MOS值TFO是否协商成功1100%100%99.99%96.96%良好3.14否2100%100%100.00%96.87%良好3.09否3100%100%99.99%96.90%良好3.12否4100%100%100.00%96.95%良好3.11否5100%100%100.00%96.93%良好3.09否平均100%100%100.00%96.91%良好3.11否TFO-match开启序号主叫手机电平被叫手机电平主叫手机质量被叫手机质量主观感受MOS值TFO是否协商成功1100%100%99.99%97.24%良好3.51是2100%100%100.00%97.23%良好3.55是3100%100%99.99%97.21%良好3.56是4100%100%100.00%97.29%良好3.54是5100%100%100.00%97.27%良好3.53是平均100%100%100.00%97.25%良好3.54是主叫HR、被叫EFR，TFO-match开启后，MOS值比TFO开启前提高了0.43。DT测试指标对比：调整覆盖率话音质量掉话率接通率EFR占比HR占比未调整前98.92%96.33%1.16%98.82%96.55%3.45%开启TFO99.72%95.97%0.00%100.00%91.94%8.06%开启TFO_MATCH99.98%96.36%0.00%100.00%92.54%7.46%MOS值主叫被叫主被叫平均值未调整前3.1123.43.25开启TFO3.3893.5373.463开启TFO_MATCH3.4873.4613.474DT测试结果总结：1开启TFO功能后，语音感知MOS路测值提升显著：开启TFO功能后测试MOS实际值上升0.21。2开启TFO_MATCH后，HR占比有所下降，此时MOS值和语音质量均有所提高。 开启TFO及相关功能后，路测网络质量、MOS值、覆盖率等指标显著提高，网络接通率没有降低。BSC指标验证:时间调整网元TCH掉话率TCH拥塞率（不含切换）SDCCH掉话率UL_TBF建立成功率切换成功率半速率话务量占比TCH总话务量2010-7-13未开TFOJJ5-20.35%0.00%0.45%97.76%97.21%5.33%5789.382010-07-26开启TFOJJ5-20.34%0.00%0.50%97.45%97.19%89.87%5650.912010-07-30开启TFO_MATCHJJ5-20.33%0.01%0.36%97.49%97.02%89.90%5847.511开启TFO后，通过降低半速率启动门限来检验半速率情况话MOS值变化情况。2在半速率占比达到接近90%时，掉话率等关键指标未