控制切换提升语音质量MOSYL.docx
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控制切换提升语音质量MOSYL
控制切换提升语音质量MOS
Xxx
中国移动xxx公司
2011年7月18日
摘要
在移动通信网络中,语音质量MOS直接体现了用户使用业务时的实际感知,而切换对MOS的影响不容忽视,而如何避免不必要的切换,减少切换次数一直以来缺乏系统的经验总结。
本文通过对切换的控制方法进行细致研究,总结出现场切换序列优化与参数调整相结合的方法,有效减少了每Call切换次数,达到提升MOS指标和用户感知的目的。
通过该方法在西安移动全网的推广应用,西安DT测试MOS指标较优化之初有了较大幅度的提升,得到了广泛的认可。
关键字:
移动通信、切换控制、MOS
目录
一概述4
二MOS简介4
三切换对MOS影响分析5
四现场调整降低切换频次6
4.1现场调整优化思路6
4.2现场切换序列调整举例7
五参数调整控制切换11
5.1参数设置说明11
5.2系统指标评估12
5.3现场测试评估15
六总结17
一概述
基于西安现网MOS指标较低的现状,我们从MOS值的测量原理出发对影响MOS值的主要因素进行研究,结合现网实际确定从控制切换数量作为指标提升突破口,通过现场调整和参数控制两项措施,有效降低了切换频次,在对现网不新增资源及追加投入的情况下,使得MOS指标有了一定幅度的提升,用户感知也得到了改善。
二MOS简介
MOS即MeanOpinionScore平均意见值,是用来衡量通信系统语音质量的重要指标,计算MOS值的主要算法有PESQ、PESQ_LQ、PESQ_LQO.目前集团总部采用MOS的算法为PESQ_LQO。
对于DT方面的MOS测试方法主要通过一个语音盒单元将主、被叫手机的语音链路相连,如下图所示。
对于主叫手机的下行MOS值是通过被叫手机端发送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,上行MOS为相反过程。
对于主叫手机的下行MOS值也为被叫手机的上行,因此主、被叫手机的MOS值是一样的。
影响MOS的主要因素有以下几个方面:
语音编码方案(AMR、HR、FRorEFR)、Abis传输、Abis压缩、不连续发射(DTX)、C/I、切换频次及质量(RxQual)对MOS的影响等。
目前,影响MOS水平最大的因素为语音编码方案,其次为频繁切换、LAPD压缩和质量(RxQual)。
总之,在目前语音编码不变的前提下,合理控制过覆盖,并减少频繁切换,尽量提升网络质量(RxQual),从而提高部分MOS水平。
由于半速率占比优化、AMR编码使用等优化工作已经普及,而对应半速率占比控制及AMR编码主要依赖于对网络新增载波及相关软件权限的投入,而基于网络已有资源如何提升MOS值更值得我们研究,因此我们将控制切换频次作为主要的研究方向,本文针对如何控制切换提升MOS进行了深入的分析研究。
三切换对MOS影响分析
移动通信系统中的小区切换是为了保证通话状态下语音服务的连续性,而GSM网络是硬切换,切换时信令消息需要以FACCH偷帧的方式在TCH上传送,由于挤占了TCH信道,从而对语音质量产生影响。
这种借助TCH帧传送切换信令的工作模式,虽然保证了通话业务的连续性但是却是以降低话音质量为前提的,以上的理论分析仅限于切换对MOS值影响的定性分析,而切换次数对MOS值具体的影响程度没有具体数据。
为了评估切换对MOS值的影响程度。
我们通过对西安现网进行海量的道路测试并对测试结果进行了会总分析。
测试道路示意图
实验结果:
切换的频次对于MOS值的影响明显,以下通过对EFR和HR的每标准不同呼切换次下得到的MOS值统计,实际反映切换频次对MOS值的具体影响程度。
1、EFR切换情况:
从上图可以看出,EFR在没有切换是MOS均值为3.71,包含一次切换的MOS均值为3.27,下降0.44,三次以上切换后MOS值会小于3。
2、HR切换情况:
HR在没有切换是MOS均值为3.21,包含一次切换的MOS均值为2.97,下降0.24。
可以看出每call切换量的多少直接影响了MOS指标的好坏,虽然在移动通信网络中切换是不可避免的,但是通过有效手段来避免不必要的切换,降低切换频次可以有效地改善MOS指标。
四现场调整降低切换频次
4.1现场调整优化思路
在通过调整无线覆盖控制频繁切换的工作中,常规的对于无主控覆盖路段的优化模式,即确定主控小区及调整Mrgin\PT\TO控制非主控小区在测试中的占用;然而在西安这种网络结构较为复杂的环境中我们发现由于基站密集覆盖及共站双频网间仍然存在大量的冗余切换,对MOS\质量提升及切换序列优化仍然存在影响。
如何在这种复杂的网络结构下对切换序列进行固化,从而降低冗余切换的问题摆在了我们的面前。
通过研究和实践我们提出了分层控制切换序列的思路。
1、切换序列梳理
首先明确路测小区列表,同时减少MS占用非路测小区的几率,如果占用到非路测的小区,可能会因为非路测小区受到阻挡而引起后续的电平下降,质量恶化带来的质量切换,这不仅会增加切换次数,也会带来出现掉话的风险。
我们通过将路测小区分为三层来化解复杂网络结构下的固化路测小区切换序列的问题:
第一层:
固定切换序列小区
MS固定切换的小区,在理想条件下,该切换链即实际测试的路测小区。
第二层:
可能占用的小区参数及覆盖调整
由于受到基站高度等无线环境影响,MS在切换过程中不可避免的会有可能切到周围二层小区,比如:
某小区天线受阻挡,但从楼缝中间出来的信号在-60dbm左右,共站信号(不覆盖路面,主要吸收小区话务)等。
为避免切换到这类小区,减少不必要的切换,可以对这些小区进行统一HOMARGIN设置:
8,5,5,如果MS还是切到了这些小区,那么设置二层小区到一层小区的HOMARING为:
3,0,0,并且统一设置PENALTYTIME为20,TEMPORARYOFFSET为20。
第三层:
非路测小区参数统一设置
不可能占用的小区,统一PENALTYTIME:
20,TEMPORARYOFFSET:
20,切换参数设置:
8,5,5。
(覆盖控制良好的可以删掉这些邻区)
2、当切换序列基本稳定以后(三层小区控制后),仍有一个问题需要注意,那就是在基站密集区域,重叠覆盖区域比较严重的路段。
在这些路段,已经无法再通过天馈调整来精准的控制覆盖,那么可以通过人为的构建切换通道来减小重叠区域的切换次数,让切换序列进一步稳定。
4.2现场切换序列调整举例
参照4.1给出的现场调整优化思路,我们对路测中切换频次较高的路段进行了专项分析,并且通过现场调整来减少不必要的切换,达到提升语音质量MOS的目的。
举例如下:
CASE1:
燕翔路南头质量差
问题分析:
测试车辆沿燕翔路三环路口由南向北行驶占用XAF114_2,电平-70dbm,质量有波动。
邻区中XAM638_0电平较强,向北方向不需要XAM638_0覆盖。
优化建议:
1.调整XAM638_0俯仰角为12度,降低干扰,突出XAF114_2主控。
2.调整XAM638_0的方位角为100度,覆盖三环燕翔路十字。
3.修改XAF114_2的TCH为E频点。
实际调整方案:
1.添加XAM638_0与XA110_0的双向邻区。
2.调整XA110_0→XAT255_2的MARGIN为12,5,5.
3.下压XAM638_0的俯仰角为12度,方位角调整为120度。
复测效果:
调整后燕翔路与南三环十字由XAM638_0覆盖,燕翔路南头直接由XA110_0与XAF114_2接续,减少了不必要的切换。
CASE2:
曲江大道XAD681_1越区
问题分析:
测试车辆从西影路左拐至曲江大道,占用XAD681_1小区起呼,电平-65dbm,质量良好,继续向南行驶由于受到阻挡,电平突降至-85dbm,质量6级,随后做紧急质量切换到更远的XAD443_0,最终无线链路超时掉话。
优化建议:
1.调整XAD681_1的方位角为180度,俯仰角调整为12度,控制覆盖。
2.调整XAD681_1的PBGT_LIMIT为-52,尽早切换到电平更好的小区,避免电平突降。
3.调整XA073_0的方位角为60度,俯仰角调整为12度,主控曲江大道西延路十字。
4.调整XA073_1的方位角为110度,俯仰角调整为6度,增强曲江大道主控。
实际调整方案:
XAD681_1,XA073_0,_1天线调整后,无越区现象,切换序列基本趋于稳定,曲江达到北头切换序列为XA073_1→XAE654_0。
复测结果:
可以看出调整后切换序列更加合理。
五参数调整控制切换
5.1参数设置说明
通过对切换门限的调整,在保证切换顺畅的原则下,抑制好小区冗余切换数量。
对于紧急切换,质量切换优先于电平切换,我们考虑提高门限,关闭电平切换,以降低切换量。
为了减少不必要的切换,达到提升MOS的目的,我们对西安3网格(14、15、16)区域内小进行了以下参数调整。
1、PBGT_LIMIT参数按以下要求设置:
PBGT_LIMIT参数
默认值
修正值1
RXLEV_LIMIT_PBGT_HO
63(-47)dBm
45(-65)dBm
参数说明:
RXLEV_LIMIT_PBGT_HO:
resholdonthedownlinkreceivedlevelabovewhichitisnotnecessarytotriggerahandoveronpowerbudget(cause12)。
将其修改为-65dBm后,即占用小区电平低于-65dBm后才会发起PBGT切换。
2、路测小区关闭下行功控,非路测小区开启下行功控,并降低最小发射功率到-16dB。
3、加快功控频率:
MS/BS_P_CON_ACK/INT分别调整为2和0。
4、路测小区设置A_PBGT_HO为10。
5、800M小区关闭电平紧急切换,仅用PBGT和质量切换,下调1800M质量切换门限至2+0.5。
5.2系统指标评估
在参数调整方案实施后,我们提取调整前后忙时指标进行对比,具体指标如下:
1、切换成功率
由上图可以看出,参数调整后,实验区域路测小区的切换成功率略有下降,这主要是由于PBGT切换减少,而PBGT切换成功率相对较高。
2、TCH拥塞率(含切换)
由上图可以看出,参数调整后,实验区域路测小区TCH拥塞率(含切换)略有减少。
3、PBGT切换比例
由上图可以看出,参数调整后,实验区域PBGT切换占比下降明显。
4、切换次数
由上图可以看出,参数调整后,实验区域小区切换次数也明显降低,达到了减少切换的目的。
5、TCH掉话率(含切换)
由上图可以看出,PBGT_LIMIT调整后,实验区域由于切换次数减少,路测小区含切换掉话率略有上升。
6、各类切换占比
由上图可以看出,参数调整后,实验区域小区PBGT切换比例有所下降,上下行质量切换比例略有增加。
5.3现场测试评估
我们对3个网格进行正常呼DT测试,评估900/1800占比,每call切换数量,话音质量,MOS质量,MOS3.0占比,半速率话务占比变化情况。
网格14:
测试日期
网格
分部
900M占比(%)
1800M占比(%)
MOS均值
MOS3.0占比(%)
质量占比(%)
半速率占比(%)
每CALL切换量
2011-5-3晚
14
东区
50.25
49.75
3.54
82.48
97.07
13.38
4.9375
2011-5-9早
14
东区
90.39
9.61
3.49
82.98
97.72
8.43
3.3
2011-5-16早
14
东区
88.48
11.52
3.76
89.91
98
11.18
3.63
2011-5-16晚
14
东区
76.98
23.02
3.69
86.48
98.05
13.39
3.3
由以上统计表可以看出,网格14调整后每CALL切换量有所减少,半速率占比变化不大,MOS均值以及MOS3.0占比、话音质量占比均有所改善。
网格15:
测试日期
网格
分部
900M占比(%)
1800M占比(%)
MOS均值
MOS3.0占比(%)
质量占比(%)
半速率占比(%)
每CALL切换量
2011-5-10早
15
东区
80.72
19.28
3.57
86.25
97.65
7.97
4.2553
2011-5-10晚
15
东区
78.89
21.11
3.52
84.35
97.32
12.19
4.09
2011-5-17早
15
东区
79.6
20.4
3.64
84.08
97.63
7.25
4.6471
2011-5-17晚
15
东区
81.79
18.21
3.64
84.64
97.54
7.91
4.0577
由以上统计表可以看出,网格15调整后每CALL切换量早忙有所增加,晚忙变化不大,半速率占比晚忙有所改善,MOS均值、话音质量占比变化不大,MOS3.0占比早忙有所恶化。
网格16:
测试日期
网格
分部
900M占比(%)
1800M占比(%)
MOS均值
MOS3.0占比(%)
质量占比(%)
半速率占比(%)
每CALL切换量
2011-5-5早
16
东区
43.75
56.25
3.56
82.8
97.56
21.79
4.6471
2011-5-5晚
16
东区
40.49
59.51
3.43
78.76
96.53
22.97
4.0577
2011-5-18早
16
东区
82.49
17.51
3.57
85.68
98.08
16.81
3.3404
2011-5-18晚
16
东区
80.8
19.2
3.52
84.14
97.82
25.71
3.4889
由以上统计表可以看出,网格16调整后每CALL切换量有所减少,半速率占比晚忙有所增加,MOS均值早忙变化不大,晚忙有所改善,话音质量占比、MOS3.0占比均有所改善。
总体上看,系统指标方面,参数调整后网络指标基本保持稳定,切换次数有所下降。
从测试结果看,网格15由于早忙时测试切换次数变多导致MOS占比略有恶化外,其余网格指标都有所改善。
目前此参数设置已推广到全网。
六总结
本文通过现场调整以及参数优化的研究工作,成功控制了切换频次,达到了提升MOS指标的目的。
通过将成功经验在全网的广泛推广,西安DT测试MOS指标有了显著提升,这在一定程度上提升了网络服务质量和用户感知,希望此方法可以得到更为广泛的推广。
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