MOS值的计算与优化

MOS值的计算与优化目前，在日常的DT测试中，考核语音质量的指标为RxQual（即误码率）。但采用此项指标只能反映网络误码方面的情况，并不能反映用户真实的通话质量情况，因此，MOS值的出现弥补了这一空白。MOS是一种语音评估方法，最初是根据听者的感受为依据进行统计并规范分值，其结果从低到高为：“1至5”，1为差，2为一般，3为正常，4为好，5为最好。在实际环境中2-3已经是正常值，人耳很难辨别出差异，1.0-1.9属于衰落比较厉害,人耳可分辨。目前，MOS算法有PAMS、PESQ、PSQM、PSQM+、MNB等重多算法,PESQ算法目前是最科学,且与MOS相关性最好的算法，为ITU（国际电信联盟）主推的算法，鼎利测试软件采用的也是PESQ算法。二、MOS的测试方法：目前，对于DT方面的MOS测试方法主要采用鼎利测试软件进行测试，主要通过一个语音盒单元将主、被叫手机的语音链路相连。对于主叫手机的下行MOS值是通过被叫手机端发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，该软件测试的最终结果，主、被叫手机的MOS值是一样的。三、影响MOS的主要因素：由于PESQ算法考虑了整个信号传输过程中的中断及衰变,而不仅是空中接口部分，因此，影响MOS的主要因素有以下几个方面：语音编码方案、Abis传输、Abis压缩、不连续发射、C/I、切换频次及质量(RxQual)对MOS的影响等。a)语音编码方案：由于不同的编码方式对数据的压缩是不同的，从而造成的语音失真也是不同的，因此在相同的无线环境下，如果编码方式的不同会造成语音测试结果的不同，一般情况下，对于GSM系统来说，如果无线环境相同，各语音编码方案MOS的平均分值关系为：增强型全速率（EFR）全速率(FR)半速率（HR）。保定目前各MSC的语音编码方案分别为：G1-G6、G8为全速率(FR)，G7为增强型全速率（EFR），未开启半速率。经实际测试，G7在改为EFR编码方案后，对定州部分基站进行的测试，其MOS值为3.67左右，而在全速率编码方案下，MOS值一般为3.1-3.2左右，可见语音编码方案对MOS值的影响较大。b)Abis传输质量：传输质量存在问题一般表现为出现大量的误码、滑码及传输闪断，传输质量的问题会引起一些话音帧的丢失，话音帧的丢失将严重影响到话音质量。传输质量问题一般会有相应的告警产生，因此，可根据相应告警进行处理。c)LAPD压缩：经测试，采用LAPD压缩方式的小区，其MOS平均值略低于不采用LAPD压缩方式的小区。d)不连续发射（DTX）：经鼎利公司实验，由于PESQ算法得出的语音评估值不考虑静默帧，因此DTX功能是否开启不影响单个PESQ值，这是和PESQ的算法有关的。但实际DTX的开启会降低单个通话过程中的话音质量，全网DTX的开启却能提升网络的C/I，有助于平均话音质量的提高。e)切换频次：由于PESQ算法考虑了切换对语音的影响，因此，切换过多也会影响MOS水平。经测试，在100秒通话时间内切换13次，其MOS值比无切换时下降了0.215，下降比率为7.99%；在100秒内切换10次和6次，其结果基本一致，比无切换时下降了0.13，下降比率为4.69%；而在100秒内切换3次时，MOS值基本不受影响。因此，在后期工作中需注意切换大于3次的区域，尽量减少频繁切换。另外，在此次测试时切换之间的时间间隔较平均，而在实际路测中，可能会出现在短时间内连续的切换，会对MOS水平产生不利影响，此种情况也需注意避免。f)质量(RxQual)、C/I与MOS的关系：经鼎利公司实验，质量、C/I与MOS的关系如下：占用FR时，当下行RXQUAL大于5.1左右时，下行PESQ有所恶化；当下行RXQUAL大于5.6左右时，下行PESQ值低于3.3；当下行RXQUAL大于6左右时，下行PESQ直线下降到无法忍受的程度；当C/I大于13.4时，下行PESQ值基本不受影响；当C/I大于3.5而小于13.4时，下行PESQ值可能不受影响，也可能受到影响，和传送测试话音期间的下行RXQUAL值有关；当C/I小于3.5时，下行PESQ值下降很快，甚至会引起掉话。话音质量（RxQual）差一般对应的MOS值也会较差，但MOS差时对应的话音质量（RxQual）不一定差（因MOS还会受到其他方面因素的影响）。四、总结：通过以上的分析，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）。对于语音编码方案，如改为增强型全速率编码方案，则相邻的交换机也需修改，否则，会影响交换机之间的切换。是否改编码方案，需慎重考虑。LAPD压缩方面，由于目前市区只有3个站8个小区使用此功能，对总体影响较小，因此，建议可在适当时机将其改为无压缩方式。对于频繁切换，一方面通过参数进行控制乒乓切换，另一方面，需合理控制天线俯仰角，减少小区间过多的重叠覆盖。对于质量（RxQual），因其较差时也会影响到MOS值，因此，改善网络质量也是保证MOS水平的基础。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。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。目前，在日常的DT测试中，考核语音质量的指标为RxQual（即误码率）。但采用此项指标只能反映网络误码方面的情况，并不能反映用户真实的通话质量情况，因此，MOS值的出现弥补了这一空白。MOS是一种语音评估方法，最初是根据听者的感受为依据进行统计并规范分值，其结果从低到高为：“1至5”，1为差，2为一般，3为正常，4为好，5为最好。在实际环境中2-3已经是正常值，人耳很难辨别出差异，1.0-1.9属于衰落比较厉害,人耳可分辨。目前，MOS算法有PAMS、PESQ、PSQM、PSQM+、MNB等重多算法,PESQ算法目前是最科学,且与MOS相关性最好的算法，为ITU（国际电信联盟）主推的算法，鼎利测试软件采用的也是PESQ算法。MOS的测试方法：目前，对于DT方面的MOS测试方法主要采用鼎利测试软件进行测试，主要通过一个语音盒单元将主、被叫手机的语音链路相连。对于主叫手机的下行MOS值是通过被叫手机端发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，该软件测试的最终结果，主、被叫手机的MOS值是一样的。影响MOS的主要因素：由于PESQ算法考虑了整个信号传输过程中的中断及衰变,而不仅是空中接口部分，因此，影响MOS的主要因素有以下几个方面：语音编码方案、Abis传输、Abis压缩、不连续发射、C/I、切换频次及质量(RxQual)对MOS的影响等。a)语音编码方案：由于不同的编码方式对数据的压缩是不同的，从而造成的语音失真也是不同的，因此在相同的无线环境下，如果编码方式的不同会造成语音测试结果的不同，一般情况下，对于GSM系统来说，如果无线环境相同，各语音编码方案MOS的平均分值关系为：增强型全速率（EFR）全速率(FR)半速率（HR）。保定目前各MSC的语音编码方案分别为：G1-G6、G8为全速率(FR)，G7为增强型全速率（EFR），未开启半速率。经实际测试，G7在改为EFR编码方案后，对定州部分基站进行的测试，其MOS值为3.67左右，而在全速率编码方案下，MOS值一般为3.1-3.2左右，可见语音编码方案对MOS值的影响较大。b)Abis传输质量：传输质量存在问题一般表现为出现大量的误码、滑码及传输闪断，传输质量的问题会引起一些话音帧的丢失，话音帧的丢失将严重影响到话音质量。传输质量问题一般会有相应的告警产生，因此，可根据相应告警进行处理。c)LAPD压缩：经测试，采用LAPD压缩方式的小区（东部风景A、C，东方明珠A、C）其MOS平均值为3.24，不采用LAPD压缩方式的小区（杨庄A、B，干休所A、C）MOS平均值为3.325，差值为0.085，相差比率为2.62%。BSC1205可使用LAPD压缩功能，而BSCE3设备不使用LAPD压缩功能。目前市区BSCE3163、164入网后，现只有3个基站8个小区使用压缩功能，对整个市区MOS的影响比较小，可在适当时机改为无压缩的方式。d)不连续发射：经鼎利公司实验，由于PESQ算法得出的语音评估值不考虑静默帧，因此DTX功能是否开启不影响单个PESQ值，这是和PESQ的算法有关的。但实际DTX的开启会降低单个通话过程中的话音质量，全网DTX的开启却能提升网络的C/I，有助于平均话音质量的提高。e)切换频次：由于PESQ算法考虑了切换对语音的影响，因此，切换过多也会影响MOS水平。经测试，在100秒通话时间内切换13次，其MOS值比无切换时下降了0.215，下降比率为7.99%；在100秒内切换10次和6次，其结果基本一致，比无切换时下降了0.13，下降比率为4.69%；而在100秒内切换3次时，MOS值基本不受影响。因此，在后期工作中需注意切换大于3次的区域，尽量减少频繁切换。另外，在此次测试时切换之间的时间间隔较平均，而在实际路测中，可能会出现在短时间内连续的切换，会对MOS水平产生不利影响，此种情况也需注意避免。f)质量(RxQual)、C/I与MOS的关系：经鼎利公司实验，质量、C/I与MOS的关系如下：占用FR时，当下行RXQUAL大于5.1左右时，下行PESQ有所恶化；当下行RXQUAL大于5.6左右时，下行PESQ值低于3.3；当下行RXQUAL大于6左右时，下行PESQ直线下降到无法忍受的程度；当C/I大于13.4时，下行PESQ值基本不受影响；当C/I大于3.5而小于13.4时，下行PESQ值可能不受影响，也可能受到影响，和传送测试话音期间的下行RXQUAL值有关；当C/I小于3.5时，下行PESQ值下降很快，甚至会引起掉话。话音质量（RxQual）差一般对应的MOS值也会较差，但MOS差时对应的话音质量（RxQual）不一定差（因MOS还会受到其他方面因素的影响）。通过以上的分析，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）。对于语音编码方案，如改为增强型全速率编码方案，则相邻的交换机也需修改，否则，会影响交换机之间的切换。是否改编码方案，需慎重考虑。LAPD压缩方面，由于目前市区只有3个站8个小区使用此功能，对总体影响较小，因此，建议可在适当时机将其改为无压缩方式。对于频繁切换，一方面通过参数进行控制乒乓切换，另一方面，需合理控制天线俯仰角，减少小区间过多的重叠覆盖。对于质量（RxQual），因其较差时也会影响到MOS值，因此，改善网络质量也是保证MOS水平的基础。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。