ATU语音质量优化案例

语音质量（MOS指标）分析方法1影响MOS指标的因素...............................................................................................................21.1ATU设备的MOS计算方法............................................................................................21.2MOS样本点微观分析的方法........................................................................................31.3切换对MOS的影响.......................................................................................................51.4Rxqual对MOS的影响..................................................................................................61.5半速率编码对MOS的影响...........................................................................................82网络问题分析...........................................................................................................................92.1频繁切换问题分析.....................................................................................................102.2严重质差问题分析.....................................................................................................112.3编码问题分析.............................................................................................................133分析优化案例.........................................................................................................................143.1网格17的网络质量概况...........................................................................................143.2切换频繁问题处理.....................................................................................................163.3质差问题处理.............................................................................................................191影响MOS指标的因素在GSM网络中，有线部分和无线部分对MOS值都有影响；其中，有线部分的问题包括：传输压缩、误码和闪断，TRA转换失真，交换机失真等；无线部分的问题包括：语音及信道编码方式、切换、Rxqual、DTX等。目前我们的分析优化方向主要针对：切换、编码方式、Rxqual等3大因素。本节主要说明如何进行分析每个低MOS样本点的原因。1.1ATU设备的MOS计算方法ATU设备的使用MOS标准音频（英语男声，时长8秒、首尾各有1秒空闲），其音轨图如下所示主叫逢设备时钟的0、20、40秒进入播音周期（前2秒静默、后8秒播音），在10、30、50秒结束播音（播音8秒）;大约2秒后（12、32、52秒），被叫输出MOS计算结果。每个MOS输出值是对8秒音频过程的评核结果，受发送方上行链路和接收方下行链路的影响。具体过程如下：（1）第1、2秒，主叫处于静默状态（2秒），被叫处于录音状态；（2）第3至10秒，主叫播放音频（音频时长8秒），被叫处于录音状态；（3）第11至12秒，被叫继续处于录音状态、最后输出MOS计算结果；（4）第11至12秒，主叫处于录音状态；（5）第13至20秒，被叫播放音频（音频时长8秒），主叫处于录音状态；（6）第21、22秒主叫继续处于录音状态、最后输出MOS计算结果；1.2MOS样本点微观分析的方法（1）把ATU测试文件导出为excel格式文件，包含时刻、经纬度、CGI、信号强度、Rxqual、MOS值、信令事件、编码方式等信息。每个设备的主被叫分别导出到不同文件。如何把ATU文件导出为xls格式文件.doc（2）把上述每个excel文件以10秒钟为周期进行分割，然后统计每个周期的8秒MOS音频时段内（以2秒、12秒…52秒为起始时间）的切换数、切换时刻、编码方式、Rxqual均值、MOS值等信息。图：ATU测试数据excel格式文件（3）对上述统计信息，把属于同一设备同一时段的主被叫信息匹配起来，就可以得到每个MOS样本点周期内主被叫的切换次数、编码方式、Rxqual均值。通过这个统计数据，我们可以了解每个低MOS样本点的原因，也可以定量分析切换次数、编码方式、Rxqual对MOS指标的影响。图：MOS样本点数据分析图例MOS样本点数据分析例子.xls（4）上述的统计分析方法原理比较简单，既可以通过人手使用Excel来实现，也可以通过编写软件工具来实现，同时也可使用路网通测试数据平台来实现上述数据处理过程。那么，通过上述方法处理一轮网格测试的ATU数据，可以统计分析出切换、Rxqual、编码三大因素对MOS值的定量影响。1.3切换对MOS的影响由于MOS指标主要受切换、编码方式、Rxqual等3个因素影响，这里分别固定其中2个因素、讨论另外1个因素对MOS均值和MOS大于3比例的影响。在主被叫使用全速率信道（EFR/AFR）和无线链路良好（Rxqual等级小于3）的情况下，每MOS样本周期内（8秒）的主被叫合计的切换次数越多、其MOS值随之越低。如果每MOS样本周期内没有切换，华星ATU的MOS3比例可达98.79%、MOS均值可达3.76。如果每MOS样本周期内有1次切换，华星ATU的MOS3比例仅有58.58%、MOS均值仅有3.17。如果每MOS样本周期内有2次切换，华星ATU的MOS3比例仅有28.45%、MOS均值仅有2.71。注：以上分析是基于3月华星ATU测试数据。1.4Rxqual对MOS的影响在没有切换、且使用全速率编码的情况下，Rxqual等级越大、其MOS越差；如果Rxqual等级小于或等于2，无线链路质量对MOS的损伤比较小，华星ATU的MOS3比例可大于97%、MOS均值可大于3.7。如果Rxqual等级等于3，华星ATU的MOS3比例轻微下降到91%、MOS均值轻微下降到3.62。如果Rxqual等级等于4，华星ATU的MOS3比例仅有57%、MOS均值仅为3.06。注：以上分析是基于3月华星ATU测试数据。1.5半速率编码对MOS的影响在主被叫无线链路良好（Rxqual等级小于3）和切换数相同的情况下，全速率编码的MOS指标优于AMR-HR，AMR-HR编码的MOS指标远优于HR。如果整个MOS周期主被叫都使用全速率编码（EFR/AFR）、且没有切换，华星ATU的MOS3比例可达98.8%、MOS均值可达3.76。如果整个MOS周期主叫或被叫使用AMR-HR编码、且没有切换，华星ATU的MOS3比例可达92.2%、MOS均值可达3.55。如果整个MOS周期主叫或被叫使用HR编码、且没有切换，华星ATU的MOS3比例仅有48.7%、MOS均值仅有3.03。【注：在上述“半速率编码对MOS影响”的分析过程中，如果终端在某个MOS周期内先后使用了全速率和AMR-HR，这被统计为“AMR-HR”类型；如果终端在某个MOS周期内先后使用了全速率和HR，则被统计为“HR”类型；如果终端在某个MOS周期内先后使用了HR和AMR-HR，这被统计为“HR”类型。这可能对半速率样本点的统计分析造成小幅度的偏差。】注：以上分析是基于3月华星ATU测试数据。2网络问题分析通过上述分析，可以了解切换、Rxqual和编码方式对MOS值的严重影响。所以，广州公司确定在MOS指标提升方面的三大目标：消除频繁切换、消除质差、消除普通半速率、合理控制半速率比例。2.1频繁切换问题分析（1）把ATU测试文件导出为excel格式文件，包含时刻、经纬度、CGI、信令事件等信息，每个设备的主被叫分别导出到不同文件。（2）把HandoverSuccess事件筛选出来，计算相邻两个HandoverSuccess事件的时间差。（由于ATU数据存在丢失的情况，仅统计同属一个测试文件的HandoverSuccess事件）（3）把切换时间间隔小于30秒的HandoverSuccess事件筛选出来，然后根据切换频繁的程度进行问题点分类。如果车速为20km/h，那么10秒的路程为55.6米、20秒的路程为111.2米。由此可知，20秒路程远小于站间距的一半，期间发生两次切换属于不正常的频繁切换。特别是那些间隔小于10秒的路段，更加属于严重的频繁切换问题点。频繁切换或切换序列不稳定，既严重影响MOS值，又导致路测终端容易占用非主覆盖小区而出现质差、甚至掉话。图：切换频繁问题点列表（4）目前广州公司在切换频繁问题点分为3类：两次切换在10秒以下，两次切换在10~20秒，两次切换在20~30秒。优化目标是：基本消除相隔10秒以下的切换，消除50%两次切换在10~30秒的切换。优化人员可以根据切换频繁点列表信息（时间、地点、文件名）来回放测试数据进行问题分析，可以制作mapinfo图层分析各路段的切换问题（点击图中样本点就可以获取基本信息），还可以使用该表对比分析前后两次切换事件的源小区和目标小区，来发现是否存在乒乓切换问题。图：切换频繁问题点分布图2.2严重质差问题分析（1）把ATU测试文件导出为excel格式文件，包含时刻、经纬度、CGI、信号强度、Rxqual等信息，然后把Rxqual≥5的样本点筛选出来。严重质差路段-示例.xls（2）把上述质差问题点分为三类：强信号质差、弱信号质差、一般质差。可以根据各自网络情况定义这三种质差类型的范围，例如：强信号质差（RxLevSub-80dbm且Rxqual≥5），弱信号质差（RxLevSub-85dbm且Rxqual≥5）,一般质差（-80dbm≥RxLevSub≥-85dbm且Rxqual≥5）。（3）优化人员可以根据质差问题点列表信息（时间、地点、文件名）来回放测试数据进行问题分析，可以制作mapinfo图层分析各路段的质差情况（点击图中样本点就可以获取基本信息）。（4）对于质差问题点，首先需要排查样本点是否属于该路段的主覆盖小区。如果该样本点属于非主覆盖小区，则首先考虑突出主覆盖、优化切换序列。对于“强信号质差”的问题点，重点在于排查和消除干扰；对于长距离“弱信号质差”的问题点（例如连续100米以上），重点在