GSM网上回声问题的分析与定位

GSM网上回声问题的分析与定位2020-1-10版权所有，侵权必究第1页，共5页深圳华为技术有限公司研究管理部案例名称GSM网上回声问题的分析与定位作者姓名赵鹏作者部门上研硬件部写作日期2001/02/22联系电话[phone]关键字电学回声、声学回声、TC摘要目前，在甘肃白银、内蒙东胜、云南大理和新疆石河子等地，局方反映我司的GSM设备存在回声问题。本文主要叙述了回声问题产生的原因及定位方法。深圳市华为技术有限公司版权所有侵权必究GSM网上回声问题的分析与定位2020-1-10版权所有，侵权必究第2页，共5页一、问题现象甘肃白银GSM网络自开通以来，局方反映网络存在回声。具体表现为数字手机拨打数字手机、模拟手机、移动IP和长途固定电话时，除了可以听到对方的话音外，还能听到自己的声音。有些回声较大，有些回声则较小，只是隐约感觉得到。此外，内蒙东胜、云南大理、河北沧州和新疆石河子等地的局方，也反映我司GSM设备存在回声问题。二、原因分析一般回声分为电学回声和声学回声两种，通常电学回声是一段短的反射时间和低度散布引起的，它产生于对发送和接收话路进行的耦合，最基本的电学回声来源于PSTN端混合变换器(Hybrid)阻抗不匹配，导致发送信号被耦合到接收线路中会在四线端产生回波，如图1所示。当延时超过25毫秒时，手机用户能感觉到回声。如果在通话过程中全程采用4线传输，就可以消除电学回声。图1、电学回声示意图声学回声有较长时间的反射和长时间的散布，声学回声会随着环境（如背景噪音和反射途径等）和时间的变化而发生改变，所以比较复杂。声学回声在所有的固定话机中产生，但如果通话中的回声的时延小于25ms,人耳无法从自己的原始声音中分辨出来回声，回声反而使声音起到加强的作用。如果手机的隔离性能不好，也会产生声学回声。为消除网络中的电学回声，各个厂家一般在PSTN和PLMN之间增加回声抵消器EC(EchoCanceller），来消除二线和四线转换过程中产生的回声。若不采用EC，则在数字移动手机呼叫固定电话时，产生回声。一般情况下，回声问题的定位遵循如下一般原则：1、产生回声的根源一般在于对端相关网络或其终端；（假设听见回声的一方为本端）对端相关网络根据具体呼叫的路由而确定。2、如果对端终端为数字移动，则听见的回声为声学回声的可能性较大；如果对端终端为固定话机，则听见的回声为电学回声的可能性较大。固定话机也产生声学回声，但由于其延迟和相应的电学回声的延迟基本相当，因此EC能将其和相应的电学回声一同处理掉；且相比电学回声，固定话机的声学回声要小得多，因此，对于固定话机，主要考虑其网络侧产生的电学回声。3、声学回声的音量一般较小（但也有例外，如MOROTOLA938戴上手机套时产生的回声有时也很大），电学回声的音量一般较大；电学回声的处理一般由EC进行处理，而声学回声一般由TC（码变换器）进行处理；GSM网上回声问题的分析与定位2020-1-10版权所有，侵权必究第3页，共5页鉴于声学回声的危害性较小，目前，华为GSM设备对声学回声暂不进行处理，但声学回声的处理已纳入研发计划。4、声学回声的证实：通过将对端手机的音量进行调整，本端听见的回声音量能明显的感觉到相应的变化；5、如果对于固定和数字移动间的某种呼叫，数字移动侧能听见大量的电学回声，则对于这种呼叫，EC设备没有加上的可能性较大。此时，应该重点查找相应呼叫的路由数据，确保路由数据的正确；在路由数据配置正确的情况下，根据EC就近PSTN放置的原则，查看相应移动网络设备的EC配置是否正确，以确保EC设备能够正确加上。案例：某局PSTN拨打130用户时，到3个MSC端口局都有回声；原因：由于到各MSC都是前面的E1由MSC提供EC功能，后面几条E1没有EC功能，当PSTN拨打130手机占用后面几条E1时就会有回声；解决方法：MSC增加EC板，全部EC功能完全由MSC提供，提交给局方解决；6、EC是具有一定的性能指标的，仅能处理一定延时和一定幅度的回声，并遵循一定的统计规律。GSM规范G.173,E.220,Q.115,G.164,G.165,G.131中对EC有明确的规定，华为GSM网络中的EC设备，完全符合规范要求。因此，对于数字移动和某个固定话机的呼叫，如果极少数呼叫存在回声现象（受EC统计性能限制）；或者，数字移动对于极少数固定电话的呼叫，存在很高比例的回声现象（受EC处理能力的限制）；两者都基本属于正常现象。如果这种情况较多，可以视为EC设备的性能问题。另外，数字移动在和固定话机通话时，有时开始往往存在长短不一的回声，有时存在一些零星的回声等等，均与EC的性能有关。7、网络侧的类似将语音环回的故障也可能产生回声。三、结论根据以上定位原则，我们在甘肃白银和云南大理现场分别与Ericsson网络和Nokia网络进行了对比测试。在根据具体测试结果对声学回声和电学回声的特点及其定位方法进行了如下分析[具体测试结果请参见：《甘肃白银回声测试报告》（夏志立，2000.7.3）、《云南出差报告》（沈敏军，2000.4.10）]。1、数字移动拨打数字移动时存在的小音量回声1.1在测试时听到回声的一方让对方调整音量，感觉到的回声随着对方音量的调整而变化，因此确认此类回声为声学回声。1.2此类回声存在较普遍，该回声产生的根源不在网络侧，是由于手机的隔离性能不好造成的，比如MOTOROLAL2000手机体积很小，听筒中声音很容易通过麦克风传至对方侧，从而使对方听到回声。当通话两人距离很近时，自己的声音可以直接通过对方的手机的麦克风传过来，也GSM网上回声问题的分析与定位2020-1-10版权所有，侵权必究第4页，共5页会造成此类回声。测试中发现，三星600C、MOROTOLAL2000、科键、SAGEM单频手机、MOROTOLA938、NOKIA5110等手机均出现过此类回声（这里是指通话中对端能听到回声）。1.3白银ERICSSON网上存在同样的声学回声，与华为GSM上的表现相同。1.4云南大理NOKIA网络上，基本无此类回声。这是因为在Nokia设备中，TC中包含EC功能，即MS-MS的呼叫经过EC。而我公司的EC放在与PSTN接口侧，MS-MS不经过EC，即便接口处存在EC，此类回声也是无法消除的。如局方提起，要说明是手机问题，可以用更换手机来说明，也可以用降低手机音量来解决。1.5此类回声与网络的音量有关系。（如果都完全顺从规范，应当没有差别，但内蒙Siemens网络的话音确实比华为网络的话音小）通过降低网络音量的办法，可以使此类小的回声消失，也可以根据情况如此向局方解释。1.6当DTX打开时，此类回声可能弱一些，因为手机喇叭的声音在话筒前的反射较小，很多情况下被当作背景躁声处理了。EFR业务音色更好、音量更大，因此，声学回声感觉应更加明显，因此，有些地方在FTC单板由12TC升级为13FTC单板后反映出现回声现象。2、数字移动拨打固定时偶尔出现的大音量回声2.1此类回声为电学回声,与数字移动网络侧无关2.2此类回声产生的根源在于固定网络侧的混合线圈不符合有关电信标准，产生的回声量超过回声抵消器的处理能力，导致在数字移动侧存在大音量回声；而且，在呼叫刚刚建立时，EC要进行回声抵消相关参数的自适应匹配过程，如果参数的搜索速度慢一些、或参数搜索不成功，会发生呼叫开始的短暂回声或持续回声现象，如果概率不大，也属于正常现象。2.3华为GSM和ERICSSONGSM对极少数CALL台或固定话机的拨打，都有很强的此类回声现象存在；3、移动IP和预付费手机呼叫外地固定的回声问题在甘肃白银，在移动IP和预付费手机呼叫ERICSSONGSM设备所在地的固定时，会在手机侧听到几乎100％的较大回声。而呼叫阿尔卡特设备所在地的固定，则不会听到回声。这主要是由于在ERICSSONGSM关口局处没有正常的分配EC（ERICSSONEC设备以资源池方式工作，每次呼叫动态分配），导致回声没有得到抑制。移动智能网的路由问题也是造成此类回声的重要原因，如白银预付费手机呼叫临夏固定（采用华为GSM设备）回声问题就是由此造成的，更改路由将会解决问题。4、兰州固定呼叫白银一般数字移动时的回声问题该类回声问题是在兰州ERICSSONGSM关口局处解决移动IP回声问题之后出现的，其产生原因极有可能是兰州相应GSM关口局（采用ERICSSON设备）对于该类呼叫，EC没有加上的缘故。四、解决方法（建议）对于网上出现的回声问题，首先要判断出现的回声为电学回声还是声学回声。具体方法为，在测试时听到回声的一方让对方调整音量，感觉到的回声随着对方音量的调整而变化，则可确认GSM网上回声问题的分析与定位2020-1-10版权所有，侵权必究第5页，共5页为声学回声。在数字移动打数字移动的通话中，产生的小音量回声为声学回声，这是由于手机的隔离性太差造成的，与数字通信网络无关。电学回声一般出现在数字移动打异地的固定的通话中，此类回声产生的原因可能是固定网络侧的混合线圈不符合有关电信标准，产生的回声量超过回声抵消器的处理能力；或者固定网络所在地的移动关口局没有EC设备，或者EC设备没有起到应有的作用。此外，解决回声问题要注意从听到回声的对端网络或对方终端寻找根源。