1、8 語音感知問題原因分析與優(yōu)化8.1 概述8.1.1 MOS指標(biāo)定義MOS 值（Mean Opinion Score），即語音質(zhì)量的平均意見值，是衡量通信系統(tǒng)語言質(zhì)量的重要指標(biāo)。MOS 與人的主觀感受映射關(guān)系如下：VoLTE打VoLTE MOSListening Quality scaleDegradation Category scaleListening Effort scale>3.8 優(yōu)秀正常，未弱化非常好，聽得很清楚，無失真感，無延遲感，3.5 3.8好有輕微弱化，但是影響不大基本都能聽清楚，延遲小，有非常少的雜音3.0 3.5 中等有一定程度弱化聽不太清楚，有一定延遲，有雜音

2、，個(gè)別字需要仔細(xì)認(rèn)真去聽2.0 3.0 次等明顯弱化有很大雜音，聽不太清，大多數(shù)需要努力去聽去識(shí)別< 2.0 差無法接受靜音，完全聽不清楚說啥，雜音噪聲很大一般情況下，MOS 值大于等于3.8 被認(rèn)為是較優(yōu)的語音質(zhì)量，大于等于3.0 被認(rèn)為是可以接受的語音質(zhì)量，低于3.0 被認(rèn)為是難以接受的語音質(zhì)量。中國電信對(duì)MOS 分的定義為路測(cè)MOS 分，基于寬帶AMR（AMR WB）的POLQA 算法打分。8.1.2 MOS取值方法中國電信集團(tuán)只有語音MOS的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，視頻業(yè)務(wù)目前業(yè)界無通用MOS測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)階段VoLTE 的MOS值測(cè)試僅針對(duì)語音業(yè)務(wù)。MOS測(cè)試采用VoLTE撥打VoLTE的

3、方式，測(cè)試寬帶VoLTE編碼的語音質(zhì)量。VoLTE語音MOS采樣機(jī)制如下：1）主叫起呼，進(jìn)行錄音（8s左右）；2）被叫放音，主叫收音，被叫記錄第1個(gè)MOS采樣點(diǎn)（8s）；3）主叫放音，被叫收音，主叫記錄第1個(gè)MOS采樣點(diǎn)（8s）；4）被叫放音，主叫收音，被叫記錄第2個(gè)MOS采樣點(diǎn)（8s，與第1個(gè)采樣點(diǎn)間隔16s）；5）主叫放音，被叫收音，主叫記錄第2個(gè)MOS采樣點(diǎn)（8s，與第1個(gè)采樣點(diǎn)間隔16s）；6）被叫放音，主叫收音，被叫記錄第3個(gè)MOS采樣點(diǎn)（8s），如此類推8.1.3 影響MOS的主要因素影響VoLTE MOS值的因素主要有端到端時(shí)延、丟包、抖動(dòng)等，如下：類別原因說明時(shí)延傳輸時(shí)延傳輸時(shí)

4、延是指結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需的時(shí)間，即一個(gè)站點(diǎn)從開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢（或者是接收站點(diǎn)接收一個(gè)數(shù)據(jù)幀的全部時(shí)間）所需要的全部時(shí)間，傳輸引入時(shí)延大于80ms，導(dǎo)致端到端時(shí)延大于200ms，通過ping包測(cè)試檢測(cè)傳輸時(shí)延。EPC轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延排除空口時(shí)延和傳輸時(shí)延后，通過EPC抓包分析EPC轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延問題空口時(shí)延空口是基站和移動(dòng)電話之間的無線傳輸規(guī)范，定義每個(gè)無線信道的使用頻率、帶寬、接入時(shí)機(jī)、編碼方法以及越區(qū)切換，影響空口時(shí)延的主要因素是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)傳輸資源請(qǐng)求等待時(shí)間，以及數(shù)據(jù)處理導(dǎo)致的反饋延時(shí)等。降低空口時(shí)延，可以提升移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能，時(shí)延類問題優(yōu)先排查傳輸

5、時(shí)延和空口時(shí)延，通過PDCP環(huán)回、復(fù)測(cè)跟蹤C(jī)ELL DT數(shù)據(jù)等手段驗(yàn)證是否存在空口時(shí)延丟包空口持續(xù)下行質(zhì)差包含下行弱覆蓋，下行干擾，漏配鄰區(qū)不切換，導(dǎo)致連續(xù)丟包上行高干擾上行干擾大于-113dBm，導(dǎo)致eNodeB無法正常解碼PUSCH或DTX比例較高，導(dǎo)致連續(xù)丟包上行接入受限PL大于125，在上行底噪較好的情況下，也容易出現(xiàn)上行接收容易受限，現(xiàn)象是MOS樣本發(fā)端的UL MAC BLER較高，尤其是CRS功率設(shè)置大于9.2dBm下行失步后重建下行失步主要原因?yàn)闊o線環(huán)境不好，干擾，弱覆蓋等，在協(xié)議里面針對(duì)上行鏈路失步和下行鏈路失步分別定義了判斷標(biāo)準(zhǔn)，上行鏈路失步會(huì)刪除鏈路，立即斷開，造成UE最終

6、掉話，如在切換時(shí)目標(biāo)小區(qū)上行失步會(huì)導(dǎo)致切換失敗引起掉話；下行失步會(huì)進(jìn)行cellupdate，如果cu成功，業(yè)務(wù)可以恢復(fù)，這種小區(qū)更新的原因是下行失步，目的是一直挽救機(jī)制，但在失步時(shí)語音業(yè)務(wù)會(huì)受到影響，MOS評(píng)分變低甚至掉話，UE從RRC連接態(tài)突然進(jìn)入空閑態(tài)，并且發(fā)起RRC重建，導(dǎo)致連續(xù)丟包小區(qū)重建小區(qū)內(nèi)RRC和激活用戶數(shù)過多，導(dǎo)致QCI1無法及時(shí)調(diào)度，PDCP丟棄定時(shí)器超時(shí)后丟包，SRI調(diào)度不及時(shí)導(dǎo)致丟包等。頻繁切換系統(tǒng)內(nèi)切換過程對(duì)MOS有影響，系統(tǒng)內(nèi)切換對(duì)MOS值不一定影響非常大，RSRP較好地方切換MOS值下降0.1-0.5，而乒乓切換影響較大，MOS值下降0.5-1.5分，路測(cè)工具每10

7、S采集一次MOS值（10S平均值），如果采集到切換過程的MOS，測(cè)試結(jié)果就會(huì)偏低，咋分析路測(cè)數(shù)據(jù)是，需要關(guān)注低MOS區(qū)域是否有切換或者乒乓切換發(fā)生，導(dǎo)致RTP短時(shí)間內(nèi)連續(xù)丟包抖動(dòng)傳輸抖動(dòng)傳輸引入時(shí)延大于80ms，導(dǎo)致端到端時(shí)延大于200ms，通過ping包測(cè)試檢測(cè)傳輸時(shí)延空口抖動(dòng)語音抖動(dòng)是網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)造成的。網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是指一個(gè)IP包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸所需的平均時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)是指IP包傳輸時(shí)間的長(zhǎng)短變化。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的語音時(shí)延（加上聲音采樣、數(shù)字化和壓縮時(shí)延）超過200 ms時(shí)，通話雙方一般就傾向于采用半雙工的通話方式，一方說完后另一方再說。另一方面，如果網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)較為嚴(yán)重，那么有的語音包因遲到被丟棄，

8、會(huì)產(chǎn)生話音的斷續(xù)及部分失真，嚴(yán)重影響音質(zhì)。，空口抖動(dòng)容易出現(xiàn)在大話務(wù)場(chǎng)景下，因?yàn)檎{(diào)度因素出現(xiàn)空口抖動(dòng)，還包括空口質(zhì)量問題導(dǎo)致MAC重傳引入的抖動(dòng)。8.2 MOS優(yōu)化思路MOS 質(zhì)差首先要進(jìn)行定界定位分析，判斷問題原因，明確是無線空口問題還是網(wǎng)元設(shè)備問題，再進(jìn)行深入分析和解決。影響MOS的因素涉及端到端，具體可以歸納為兩通道、三網(wǎng)元，需要拉通端到端進(jìn)行分析優(yōu)化，如下：兩管道三網(wǎng)元空口管道承載網(wǎng)管道CNeNodeBUE1.空口質(zhì)量2.空口資源3.QoS配置 1.大時(shí)延、抖動(dòng)2.丟包、亂序 1.核心網(wǎng)數(shù)據(jù)配置 2.組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 3.流程配置 1.基站處理能力2.算法特性限制 1.終端能力 2.語音編碼

9、1.話務(wù)容量受限2.覆蓋差3.丟包時(shí)延大4.頻繁重選或者位置更新導(dǎo)致尋呼不到5.上下行干擾1.參數(shù)配置2.容量或能力限制3.傳輸質(zhì)量問題 4.UGW到P-CSCF傳輸異常1.TAU和切換流程沖突、TAU失敗問題 2.被叫域選失敗 3.網(wǎng)絡(luò)側(cè)路由配置缺失/錯(cuò)誤導(dǎo)致路由選擇失敗4.Diameter鏈路數(shù)據(jù)的捆綁方式5.UGW數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)失敗 1.尋呼參數(shù)優(yōu)化2.業(yè)務(wù)分層優(yōu)化 3.弱覆蓋優(yōu)化 4.鄰區(qū)優(yōu)化 5.RRC重建 6.乒乓切換1.參數(shù)編碼設(shè)置2.軟件編碼限制 3.主被叫終端、用戶行為4.特殊場(chǎng)景優(yōu)化 5.終端ROHC問題 6.注冊(cè)問題VoLTE MOS提升分析思維導(dǎo)圖如下：8.2.1 終端側(cè)終端

10、側(cè)主要考慮三個(gè)方面：硬件能力、軟件能力、語音編碼。終端入網(wǎng)時(shí)一般均需要經(jīng)過入網(wǎng)測(cè)試驗(yàn)證，確保其硬件、軟件均正常，符合集團(tuán)的終端入網(wǎng)規(guī)范，一般檢查的范圍包括：終端的MCU處理能力、終端是否支持VoLTE、1.8G/800M頻段支持情況、信號(hào)靈敏度、RoHC等特性支持情況、終端操作系統(tǒng)、版本等；在核查問題時(shí)，需要檢查其終端是否存在硬件、軟件故障，檢查其版本是否為正常的商用版本，在VOLTE商用初期，會(huì)有大量的終端存在網(wǎng)絡(luò)適配、協(xié)議規(guī)范性、信號(hào)靈敏度等方面的問題，需要終端廠家整改。VoLTE使用的AMR-WB有9種編碼格式，常用的有AMR-WB 12.65kbit/s、AMR-WB 23.85kbi

11、t/s，采用更高的編碼方式可以帶來更好的語音質(zhì)量，提升MOS。寬帶語音編碼速率自適應(yīng)有兩種方式：1）終端自身觸發(fā)；2）基站側(cè)的ECN（Explicit Congestion Notification）顯示擁塞指示來觸發(fā)UE 修改自己的編碼速率。如下圖所示，寬帶編碼速率自適應(yīng)，主要是在近點(diǎn)采用較高的編碼速率，在邊緣采用較低的編碼速率，Link Adaptation 可以和 Power Control 并行，對(duì)切換也沒有影響，因?yàn)閳?zhí)行兩者的輸入不同。8.2.2 基站側(cè)基站側(cè)的丟包率、抖動(dòng)和時(shí)延是影響VoLTE語音質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)MOS分影響較大，也是無線側(cè)優(yōu)化的重點(diǎn)。下面分別給出了丟包率和抖動(dòng)指

12、標(biāo)對(duì)MOS分的影響趨勢(shì)：丟包率對(duì)于語音MOS 分的影響較大，接近線性；語音包抖動(dòng)超過一定值時(shí)會(huì)明顯影響MOS，如 jitter超過100ms；端到端時(shí)延大到一定值時(shí)會(huì)明顯影響 MOS 分。由于丟包、時(shí)延和抖動(dòng)是影響VoLTE語音質(zhì)量的直接因素，反映到無線側(cè)主要就是覆蓋、資源、干擾、切換等，因此無線空口網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量?jī)?yōu)化是MOS提升的關(guān)鍵。8.2.2.1 覆蓋類覆蓋是影響MOS的最重要因素，弱覆蓋直接影響到語音質(zhì)量。根據(jù)多次MOS值拉網(wǎng)分析MOS分隨RSRP變化的分布，可知RSRP低于-110dBm時(shí)，MOS分惡化較為明顯，如下所示：根據(jù)多次MOS值拉網(wǎng)分析MOS分隨SINR分布，可知SINR低于0時(shí)

13、，MOS分惡化較為明顯，如下所示：MOS>3.5分，對(duì)應(yīng)的覆蓋要求為RSRP>-110dbm&SINR>0db，在覆蓋達(dá)不到此要求的情況下，MOS無法達(dá)到要求。定位方法：滿足下述判斷條件則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)覆蓋差：RSRP分布：RSRP<-110dBm，SINR分布差：SINR<0dB。優(yōu)化方法：通過軟件按規(guī)范篩選出覆蓋黑點(diǎn)區(qū)域，進(jìn)行天饋調(diào)整或功率補(bǔ)償，缺少站點(diǎn)區(qū)域可規(guī)劃新增站點(diǎn)。8.2.2.2 資源類在大話務(wù)量場(chǎng)景下，語音有高優(yōu)先級(jí)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的負(fù)載對(duì)語音MOS的影響較小，但是語音業(yè)務(wù)話務(wù)量較大的情況下，也可能會(huì)出現(xiàn)資源受限導(dǎo)致的語音丟包，這種情況下要分析資源是否已

14、經(jīng)充分利用。接入階段的VoLTE用戶干擾較大，剛接入用戶初始接入功率很高，對(duì)相鄰碼道的用戶會(huì)產(chǎn)生很大的干擾，而導(dǎo)致上行丟包。平均每次VoLTE 語音呼叫的資源消耗情況：語音通話過程中的資源消耗PUCCH資源平均每用戶每秒SR請(qǐng)求42.4平均每用戶每秒CQI反饋49.7PRB資源平均每用戶上行每秒物理層速率（kbps）43.4平均每用戶下行每秒物理層速率（kbps）42.2平均每用戶上行每秒占用 PRB 個(gè)數(shù)146.3平均每用戶下行每秒占用 PRB 個(gè)數(shù)143.5PDCCH資源平均每用戶每秒消耗 PDCCH 次數(shù)59.8平均 PDCCH 匯聚等級(jí)（AGG level）2.83平均每用戶每秒消耗

15、CCE 數(shù)量169.25M帶寬每秒 CCE 數(shù)量（3 symbols）21000小區(qū)容量：在5M帶寬小區(qū)下，PDCCH 資源將會(huì)是 VOLTE 語音業(yè)務(wù)感知下降的最主要因素，理論支持 124 個(gè)用戶：空口資源分別根據(jù)以下記錄的指標(biāo)，計(jì)算CCE，PRB的利用率，判斷小區(qū)資源是否擁塞：平均利用率>60%，就認(rèn)為負(fù)載較高，可能應(yīng)影響語音質(zhì)量。需要進(jìn)行高負(fù)荷場(chǎng)景下的參數(shù)配置核查。定位方法：計(jì)算CCE，PRB利用率，判斷小區(qū)資源是否擁塞，平均利用率>60%，就認(rèn)為負(fù)載較高，可能會(huì)影響語音質(zhì)量；優(yōu)化方法：體現(xiàn)在無線環(huán)境良好的情況下，無干擾，無丟包，無高時(shí)延情況，MOS依然低下，需從后臺(tái)查詢小區(qū)

16、狀態(tài)是否存在高負(fù)荷情況，如PRB資源利用率大于60%，20M帶寬用戶數(shù)大于400。8.2.2.3 干擾類上行干擾直接影響上行丟包，從而影響MOS值。查看MOS分低點(diǎn)區(qū)域TOP小區(qū)的上行干擾話統(tǒng)數(shù)據(jù)，如果平均RSSI>=-105dBm，則初步判斷很有可能存在上行干擾。DT測(cè)試log中，查看終端上行發(fā)射功率是否存在大幅提升（表現(xiàn)為整網(wǎng)路測(cè)log的UE發(fā)射功率分布中，滿功率比例明顯增加，例如滿功率比例增加15%以上），并且網(wǎng)管上的上行接收SINR水平降低。當(dāng)兩者同時(shí)滿足時(shí)，可以斷定存在上行干擾，需要進(jìn)行干擾排查；干擾可分為系統(tǒng)內(nèi)干擾和系統(tǒng)外干擾。系統(tǒng)內(nèi)干擾主要有PCI模3干擾、重疊覆蓋、同頻組

17、網(wǎng)站間UE上行干擾等原因。系統(tǒng)外干擾阻塞干擾、交調(diào)干擾、PHS干擾、非法基站干擾等。干擾會(huì)引起丟包棄包率升高、時(shí)延抖動(dòng)變大，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致單通、未接通和掉話。為了減少系統(tǒng)內(nèi)干擾，要做好以下優(yōu)化。1）選擇合適波瓣寬度的天線，解決覆蓋調(diào)整難題。機(jī)械下傾超過8度的天線，需要降低站高或更換更大電下傾天線；2）設(shè)置合理下傾角，嚴(yán)控干擾，天線上3dB落地范圍控制在第一層鄰區(qū)的站間距0.50.6之內(nèi)，包括不同廠家間建網(wǎng)布點(diǎn)；3）基站內(nèi)各小區(qū)天線方位角夾角控制在 90 度以上；4）美化天線罩保證足夠空間，保證天線可調(diào)；5）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理：嚴(yán)控“四超”（超高、超近、超遠(yuǎn)、超低）站點(diǎn)；7）天線主波瓣方向無阻,視距無阻攔

18、物，保證信號(hào)傳播路徑可靠。干擾處理流程：定位方法：通過話統(tǒng)、路測(cè)數(shù)據(jù)中UE發(fā)射功率判斷對(duì)應(yīng)小區(qū)是否存在上行干擾問題。優(yōu)化方法：通過網(wǎng)管數(shù)據(jù)篩選干擾小區(qū)，再結(jié)合路測(cè)數(shù)據(jù)中干擾小區(qū)占用情況，是否占用到該小區(qū)之后，UE發(fā)射功率明顯抬升，確認(rèn)干擾小區(qū)后，判斷是硬件故障還是外部干擾，并進(jìn)行干擾處理。8.2.2.4 切換類分析路測(cè)數(shù)據(jù)，確認(rèn)低分點(diǎn)評(píng)分周期內(nèi)是否有切換慢、切換頻繁、切換失敗掉話等，從而確認(rèn)切換是否為導(dǎo)致低分的原因，系統(tǒng)內(nèi)切換過程中對(duì)MOS有影響：系統(tǒng)內(nèi)切換MOS值并不一定影響非常大，RSRP較好地方切換MOS值下降0.10.5，而乒乓切換影響較大，MOS值下降0.51.5分。路測(cè)工具間隔8S

19、采集一次MOS值，如果采集到切換過程的MOS，測(cè)試結(jié)果就會(huì)偏低。在分析路測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，需要關(guān)注低MOS區(qū)域是否有切換或者乒乓切換發(fā)生。切換失敗影響，UE收到切換命令后，啟動(dòng)定時(shí)器超時(shí)，仍然沒有完成切換，UE側(cè)丟棄切換命令里邊攜帶的專用Preamble，恢復(fù)小區(qū)的原來配置，發(fā)起重建，重建期間的MOS會(huì)降低到1.5左右。定位方法：是否有切換慢、切換頻繁、切換失敗、或多配、漏配鄰區(qū)。優(yōu)化方法：1、優(yōu)化切換參數(shù)（門限、遲滯、CIO等）；2、ANR功能進(jìn)行自動(dòng)鄰區(qū)優(yōu)化8.2.3 核心網(wǎng)核心網(wǎng)的配置較多，和語音質(zhì)量相關(guān)的主要有專用承載的GBR 速率、核心測(cè)處理時(shí)延、傳輸承載網(wǎng)時(shí)延等幾個(gè)方面。1) QCI 1

20、專用承載GBR 速率需配置為96kbps 以上，速率配置太低，會(huì)造成 RTP 包丟包、時(shí)延大，引起MOS 質(zhì)量差。2) 核心網(wǎng)的處理時(shí)延包括對(duì)語音包的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，以及可能存在的語音編解碼轉(zhuǎn)換時(shí)延（譬如 LTE 終端撥打固定電話，兩邊終端的語音編解碼方式不同，需要經(jīng)過核心網(wǎng)媒體網(wǎng)關(guān)的編解碼轉(zhuǎn)換）。3) 傳輸網(wǎng)傳輸時(shí)延語音IP 報(bào)文在傳輸網(wǎng)設(shè)備和鏈路上的傳輸時(shí)延。根據(jù)ITU-TG.114 建議，端到端的時(shí)延需小于200ms，否則會(huì)影響用戶的通話感知。8.3 MOS優(yōu)化案例8.3.1 弱覆蓋導(dǎo)致MOS差車輛沿X006行駛過程中，UE連接BZ-市區(qū)-羅園-HFTA-439177-52，RSRP值在-10

21、5dBm以下。該路段出現(xiàn)了400m左右的弱覆蓋路段，RSRP與SINR均較差,距離最近的站點(diǎn)超過1.3KM，主要是由于周邊站點(diǎn)稀少導(dǎo)致，需要通過新增站點(diǎn)解決。8.3.2 重疊覆蓋導(dǎo)致MOS差UE在渦河大橋上，服務(wù)小區(qū)譙城劉莊3小區(qū)，RSRP-84dbm，周邊鄰區(qū)PCI63、271、122和服務(wù)小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度相差不大，形成重疊覆蓋導(dǎo)致SINR較差。建議通過調(diào)整下傾角或降低功率等方式控制周邊小區(qū)覆蓋，增強(qiáng)主服務(wù)小區(qū)覆蓋來解決重疊覆蓋問題。8.3.3 越區(qū)覆蓋導(dǎo)致MOS差由于基站天線掛高過高或者俯仰角過小引起的該小區(qū)覆蓋距離過遠(yuǎn)，從而越區(qū)覆蓋到其他站點(diǎn)覆蓋的區(qū)域，并影響到其它小區(qū)覆蓋的區(qū)域，造成同頻段干擾，判斷方式需要從測(cè)試數(shù)據(jù)中看出是否有未存在解析錯(cuò)誤的情況下，遠(yuǎn)距離拉線出現(xiàn)，并且信號(hào)與主占用小區(qū)差距不大。舉例：車輛從北至南行駛在渦陽南關(guān)街附近主服務(wù)小區(qū)占用BZ-渦陽-老子牛廣場(chǎng)-HFTA-439613-0小區(qū)信號(hào)；rsrp=-93.43dbm，sinr=7.7db，存在越區(qū)覆蓋。調(diào)整BZ-渦陽-老子牛廣場(chǎng)-HFTA-439613-0小區(qū)功率由212調(diào)到182，電下傾由2度到4度 ，BZ-渦陽-渦陽縣局-HFTA-439621-2功率調(diào)整到182電下傾由4度調(diào)整到3度。讓BZ-渦陽-渦陽縣局-HFTA-439621-2為主