基于“四步法”的提升移動(dòng)通訊語音質(zhì)量方案

基于“四步法”的提升移動(dòng)通訊語音質(zhì)量方案摘要：VoLTE是基于IMS網(wǎng)絡(luò)的LTE語音解決方案，使得語音業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)的電路域向數(shù)據(jù)域轉(zhuǎn)變。VoLTE技術(shù)提升了通信用戶的體驗(yàn)滿意度，縮短了呼叫語言解析的時(shí)間，使得通信客戶的業(yè)務(wù)操作方式更加靈活，具有更強(qiáng)大的業(yè)務(wù)能力，降低了網(wǎng)絡(luò)成本，提升了頻譜利用效率，提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模。然而實(shí)際使用環(huán)境中，4/5G網(wǎng)絡(luò)的變化會(huì)造成了語音質(zhì)量下降的風(fēng)險(xiǎn)，未接通、掉話、吞字?jǐn)嗬m(xù)等語音問題容易引起用戶投訴，本文主要是對語音業(yè)務(wù)質(zhì)量進(jìn)行分析與研究，首先闡述4G通訊的基本原理、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)并對VoLTE語音質(zhì)量的評價(jià)方法進(jìn)行了總結(jié)；然后對影響語音質(zhì)量問題進(jìn)行研究總結(jié)并提出相關(guān)優(yōu)化方法。創(chuàng)新應(yīng)用了“四步法”制定3維8類22項(xiàng)語音質(zhì)量提升專題工作，取得了良好的效果。關(guān)鍵詞：移動(dòng)通訊；語音傳輸；通話質(zhì)量1研究綜述1.1研究背景VoLTE是使用IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖萍技夹g(shù)，所有業(yè)務(wù)都在高速4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)的統(tǒng)一。推廣VoLTE技術(shù)在很大程度上提升了用戶對于通信質(zhì)量的要求，也提升了語音數(shù)據(jù)分析的效率，使得通信客戶的業(yè)務(wù)操作方式更加靈活。因此，VoLTE的語音質(zhì)量問題無論對運(yùn)營商還是客戶的溝通體驗(yàn)都非常重要。1.2研究意義為了滿足用戶對語音VoLTE服務(wù)智能的特殊需要，我們應(yīng)主要選擇以無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化為主。而影響語音質(zhì)量的因素很多，在實(shí)際過程中，其主要有一下幾個(gè)方面：語言編碼因素、E2E（EndToEnd）時(shí)延因素、丟包因素、抖動(dòng)因素、移動(dòng)設(shè)備的好壞等。因此對VoLTE無線網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化研究，選擇有效方法會(huì)讓VoLTE無線網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量得到明顯的提高。本文選取多個(gè)指標(biāo)，如語音感知與指標(biāo)關(guān)聯(lián)性研究，精準(zhǔn)識別語音感知問題，依托數(shù)智化平臺(tái)和網(wǎng)管的數(shù)據(jù)，基于皮爾遜系數(shù)匯聚KPI與KQI指標(biāo)相關(guān)性，確定語音質(zhì)差場景聚類識別規(guī)則，聚集八大場景，提升用戶語音感知，同時(shí)進(jìn)行參數(shù)特性挖潛，新功能應(yīng)用，有效的提升了用戶語音感知。2移動(dòng)通訊語音質(zhì)量感知評價(jià)體系2.1語音感知與指標(biāo)關(guān)聯(lián)性人正常語速說話為1秒鐘平均6個(gè)字，一個(gè)字對應(yīng)8到10個(gè)RTP語音包，連續(xù)丟包3個(gè)以上，就會(huì)吞一個(gè)字，如果連續(xù)丟包吞多個(gè)字就會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)問題，通過大量的樣本分析，丟包為吞字?jǐn)嗬m(xù)的主要因素，時(shí)延、抖動(dòng)、包間隔對吞字?jǐn)嗬m(xù)的影響不大?；谡鎸?shí)感知定指標(biāo)、定閾值。定指標(biāo):4G/5G語音通過VOIP數(shù)據(jù)包傳遞數(shù)據(jù),通過丟包率表征語音質(zhì)量。丟包率區(qū)間MOS值區(qū)間用戶滿意度0%到1%4到5很好，聽得清楚，延遲很小，交流流暢1%到2%3.5到4稍差，聽得清楚，延遲小，有點(diǎn)雜音2%到8%3-3.5可以接受，有一定延遲，可以交流8%以上3以下勉強(qiáng)，聽不太清或者極差聽不懂表1丟包率與語音質(zhì)量關(guān)系定閾值：根據(jù)實(shí)測結(jié)果，當(dāng)丟包率大于1%時(shí)，語音感知出現(xiàn)不同程度降低。感知類別一級指標(biāo)感知質(zhì)差門限VONR下行VONR丟包率>1%上行VONR丟包率>1%4G語音下行VoLTE丟包率>1%上行VoLTE丟包率>1%表2感知質(zhì)差門限表分頻段：4G語音主要承載在FDD1800和FDD900M，E頻段上行丟包最高，F(xiàn)/A頻段下行丟包最高；5G語音主要承載在700M頻段，700M上行丟包最高，2.6G下行丟包最高；分制式：5G的上下行丟包率高于4G分場景：4G語音丟包較高的主要場景為：高層居民區(qū)、高速公路、高校；5G語音丟包較高的主要場景為：高層居民區(qū)、村莊。2.2語音質(zhì)差場景聚類識別規(guī)則本文依托數(shù)智化平臺(tái)和網(wǎng)管的數(shù)據(jù)，基于皮爾遜系數(shù)匯聚判定小區(qū)級端到端語音KQI和無線KPI指標(biāo)相關(guān)性，通過折線圖分區(qū)間擬合識別語音質(zhì)量劣化拐點(diǎn)，目前已明確上行弱覆蓋（上行PUSCHRSRP＞-125占比超15%）或過覆蓋（平均TA＞1000米）會(huì)導(dǎo)致吞字?jǐn)嗬m(xù)單通比高于2%影響用戶感知，據(jù)此形成弱覆蓋和過覆蓋場景識別規(guī)則?；谄栠d相關(guān)系數(shù)關(guān)聯(lián)分析端到端指標(biāo)“吞字?jǐn)嗬m(xù)單通比”和無線KPI指標(biāo)，目前識別上行弱覆蓋比例（上行PUSCHRSRP＞-125占比）和過覆蓋（平均TA＞1000米）影響系數(shù)超0.2，是影響語音質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。通過分區(qū)間折線圖擬合分析吞字?jǐn)嗬m(xù)單通比的劣化門限，得出上行PUSCHRSRP＞-125占比超15%或平均TA＞1000米后，吞字?jǐn)嗬m(xù)單通比高于2%，此標(biāo)準(zhǔn)可作為提升VoNR語音質(zhì)量的關(guān)鍵門限。3分場景移動(dòng)通訊語音感知優(yōu)化方案3.1室分外泄場景室分對打逐步增多，射燈等易導(dǎo)致室分外泄，加之室分優(yōu)先級高，室外用戶易占用外泄室分信號，進(jìn)而導(dǎo)致語音切出拖死、快衰等問題，引發(fā)掉話等異常事件。識別規(guī)則：室分小區(qū)平均覆蓋距離TA大于500米（室分拉遠(yuǎn)站點(diǎn)&室分外拉除外）且小區(qū)上行或下行丟包比例>1%。室分外泄優(yōu)化方法總結(jié):室分天饋整改：室分外泄優(yōu)先對室分站點(diǎn)覆蓋進(jìn)行控制，通過天饋整改：1）

采用小功率多天線的布放方式：小功率可減少外泄，多天線可保證覆蓋；2）

更換天線類型：將全向天線改為定向天線，控制覆蓋區(qū)域；3）

調(diào)整天線位置：定向天線要靠近柱子或外墻安裝，從窗邊向里覆蓋，控制外泄；4）

調(diào)整支路功率或者天線口增加衰減器；參數(shù)優(yōu)化：如天饋整改無法進(jìn)行，其次可以通過修改相關(guān)參數(shù)控制外泄站點(diǎn)1）功率控制，適當(dāng)降低發(fā)射功率，減少室分站點(diǎn)外泄（一般不采用）；2）重選切換參數(shù)，CIO等參數(shù)，外泄的室分站點(diǎn)盡快切換到室外宏站。錯(cuò)頻優(yōu)化：針對外泄室分進(jìn)行錯(cuò)頻優(yōu)化1）梳理外泄室分小區(qū)的宏站鄰區(qū)關(guān)系梳理；2）核查宏站小區(qū)中配置的外泄小區(qū)頻點(diǎn)的重選優(yōu)先級及切換事件；3）針對性外泄問題小區(qū)，進(jìn)行錯(cuò)頻處理；4）修改宏站到外泄錯(cuò)頻的鄰區(qū)頻點(diǎn)，重選切換參數(shù)。3.2宏站阻擋場景2/4/5G多制式的部署，現(xiàn)網(wǎng)天面日趨復(fù)雜，規(guī)劃不合理、安裝受限、工程質(zhì)量差等，往往導(dǎo)致5G信號打不出、打不準(zhǔn)問題；進(jìn)而可能造成用戶語音質(zhì)差、快衰等問題；現(xiàn)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)多起遮擋導(dǎo)致的語音投訴問題。優(yōu)化方法：調(diào)整天線方位角俯仰角，天面整改，基站搬遷。3.3有4無5場景有4G室分無5G室分場景，室內(nèi)5G終端優(yōu)先占用室外5G宏站，用戶EPSFB回落至室外FDD1800等小區(qū)，易存在信道質(zhì)差導(dǎo)致用戶體驗(yàn)感知差問題。有4無5場景識別：根據(jù)兩兩小區(qū)切換及5G共柵格4G頻點(diǎn)數(shù)據(jù)判斷有4無5G場景，通過5G宏小區(qū)與4G室分頻點(diǎn)切換次數(shù)識別需添加4G頻點(diǎn)信息。多頻點(diǎn)方案介紹：開啟多頻測量定時(shí)器，增加一個(gè)頻點(diǎn)級的B1門限，進(jìn)行多頻點(diǎn)測量后選擇信號最強(qiáng)的頻點(diǎn)進(jìn)行回落。3.4地下室場景部分室外進(jìn)入地下室存在不切換、切換慢導(dǎo)致通話質(zhì)量問題基于地下入口場景業(yè)務(wù)特征，按照切換1:1識別地下室分：根據(jù)切換“宏站切入次數(shù)”：“室分切出次數(shù)”≈1:1。識別規(guī)則：①

識別室分小區(qū)對應(yīng)切換TOP小區(qū)的類型“宏站or室分”，②

滿足宏站切入與室分切出比【0.8，1.2】優(yōu)化方案：①識別有室分物業(yè)點(diǎn)，結(jié)合CWR輸出質(zhì)差小區(qū)，先優(yōu)、后排、再改，②無室分物業(yè)點(diǎn)，聯(lián)合設(shè)計(jì)院對圖紙核對輸出優(yōu)化方案。3.5TAC插花場景TAC插花容易造成頻繁位置更新，無法及時(shí)響應(yīng)尋呼消息導(dǎo)致異常釋放，影響用戶感知。識別規(guī)則：通過MAPINFO工具和站點(diǎn)TAC配置信息，計(jì)算TAC圖框內(nèi)包含站點(diǎn)TAC分布數(shù)量占比，占比＜90%的TAC圖框即為疑似存在插花TAC站點(diǎn)。優(yōu)化方案：插花站點(diǎn)TAC歸屬調(diào)整，同時(shí)收縮TAC邊界站點(diǎn)覆蓋，減少跨TAC重選&切換次數(shù)。3.6物業(yè)點(diǎn)級弱覆蓋室內(nèi)覆蓋造成吞字、斷續(xù)、掉話等語音質(zhì)量問題嚴(yán)重影響用戶感知，目前無有效手段識別存在弱覆蓋的物業(yè)點(diǎn)?；贛R覆蓋柵格實(shí)現(xiàn)4/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋評估，識別居民區(qū)弱覆蓋問題：通過綜合信號強(qiáng)度、速度、呼叫時(shí)長、小區(qū)類型、切換和鄰區(qū)等數(shù)據(jù)，完成MR室內(nèi)外定位和柵格化，匯聚到居民區(qū)輪廓內(nèi)計(jì)算弱覆蓋柵格的數(shù)量和比例。識別規(guī)則：①

完成MR室內(nèi)外定位和柵格化處理，②

通過將柵格MR與場景邊界輪廓進(jìn)行匹配，③生成場景級的覆蓋評估結(jié)果和主覆蓋小區(qū)。優(yōu)化方案：①通過CWR平臺(tái)地理化呈現(xiàn)弱覆蓋柵格區(qū)域，②無室分覆蓋，核定周邊宏站的天饋參數(shù)，輸出調(diào)整方案；③有室分小區(qū)，結(jié)合圖紙排故障和分布，輸出整改方案。3.7宏站入侵有室分樓宇受周邊宏站入侵影響，如從室分切換到室外宏站，用戶體驗(yàn)下降，甚至造成掉話等異常事件。識別規(guī)則：室外入侵MR占比(%)=樓宇室外入侵的MR數(shù)量/樓宇MR數(shù)量對于定位在樓宇的MR，樓宇室外入侵的MR須滿足：1）主服為宏站鄰區(qū)為室分，或主服為室分鄰區(qū)為宏站2）主服與鄰區(qū)電平差小于某個(gè)門限3）主服電平高于某個(gè)門限優(yōu)化方法：控制入侵宏站覆蓋。3.8高層樓宇場景層樓宇周邊空曠，信號雜亂，容易造車丟包、掉話等問題。識別規(guī)則：1）室分與宏站切換小區(qū)數(shù)大于等于40個(gè)；2）與發(fā)生切換的宏站距離大于700米優(yōu)化方法總結(jié)：1）優(yōu)化鄰區(qū)：高層小區(qū)首先要確保滿足覆蓋的要求，對高層小區(qū)只添加室外宏站兩層層宏站鄰區(qū)，到其他宏站為單向鄰區(qū)2）合理門限：對于為室分的高層小區(qū)，確保空閑態(tài)E頻絕對優(yōu)先級，和切換出門限，避免提前切換到室外宏站。已經(jīng)完成參數(shù)核查，整改40個(gè)室分門限不合理小區(qū)3）控制覆蓋:

對于非E頻的其他頻點(diǎn)室分，同頻MR重疊覆蓋指標(biāo)，以及現(xiàn)場測試確認(rèn)釋放受到室外宏站的干擾，控制室外同頻宏站的覆蓋距離。涉及243個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行覆蓋范圍控制。4基于參數(shù)特性優(yōu)化用戶語音感知方案4.1尋呼參數(shù)優(yōu)化篩選TOP尋呼質(zhì)差小區(qū)，進(jìn)行尋呼和隨機(jī)接入響應(yīng)傳輸塊收縮系數(shù)、弱覆蓋場景進(jìn)行Paging功率偏置最大值、VIP場景進(jìn)行默認(rèn)尋呼周期調(diào)優(yōu)。453個(gè)小區(qū)優(yōu)化后尋呼成功率提升幅度在0.46%-1%之間，未見尋呼擁塞，各項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)正常波動(dòng)。4.2基于質(zhì)量的異頻切換門限優(yōu)化問題：由于鏈路質(zhì)量差等問題導(dǎo)致導(dǎo)致VOLTE丟包，但是服務(wù)小區(qū)電平還沒有達(dá)到觸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)切換或系統(tǒng)間切換的水平，此時(shí)用戶感知差，需要挽救手段。解決方案：基站以固定周期檢測語音業(yè)務(wù)丟包率，丟包率超過語音質(zhì)差門限后，基站通過質(zhì)量A4觸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)的異頻切換，可快速的逃生到異頻小區(qū)，保障用戶感知。丟包率繼續(xù)惡化再觸發(fā)基于質(zhì)量的異系統(tǒng)切換。方案基于語音質(zhì)量的異頻切換開關(guān)異頻語音質(zhì)量切換的QCI1丟包率門限語音質(zhì)量恢復(fù)的QCI1丟包率門限語音質(zhì)量的丟包評估周期方案一ON2%1%1s方案二ON1%0%1s表3基于質(zhì)量的異頻切換門限優(yōu)化應(yīng)用場景：本頻點(diǎn)存在干擾質(zhì)差，且存在質(zhì)量好的異頻覆蓋。方案一效果：選取134個(gè)TOP小區(qū)進(jìn)行調(diào)整，上行丟包率改善0.02%，相對提升比例4%，下行丟包率改善0.02%，相對提升比例5%；方案二效果：選取125個(gè)TOP小區(qū)進(jìn)行調(diào)整，上行丟包率改善0.08%，相對提升比例12%，下行丟包率改善0.04%，相對提升比例14%；重傳調(diào)度優(yōu)化：HARQ重傳優(yōu)先級高于初傳調(diào)度優(yōu)先級，HARQ重傳用戶由按照調(diào)度時(shí)間排序調(diào)整為按照優(yōu)先級排序，保證VoIP用戶初傳和重傳優(yōu)先級語音幀智能修復(fù)：當(dāng)RLC層利用RLC分片重組PDCP包時(shí)，根據(jù)A、B子流的丟失情況，針對B子流進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)償，恢復(fù)出容錯(cuò)的PDCP包，并可用于后續(xù)的語音解碼，且不會(huì)造成音質(zhì)明顯下降。上行語音AMC增強(qiáng)：如果檢測到一定時(shí)間內(nèi)沒有上報(bào)PHR或者一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生兩次上行最大重傳次數(shù)且誤塊，則觸發(fā)上行抬升3dB功率。每滿足一次，則抬升一次功率。應(yīng)用效果：選取284個(gè)TOP小區(qū)應(yīng)用，對比調(diào)整前后指標(biāo)，上行語音丟包率改善0.20%，下行語音丟包率改善0.20%。應(yīng)用場景：下行質(zhì)差（CQI比例低）及上行邊緣用戶占比高5結(jié)論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。從2G到3G，再到4G，僅僅幾年的時(shí)間移動(dòng)通信技術(shù)就達(dá)到質(zhì)的飛躍。云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不斷呈現(xiàn)。用戶業(yè)務(wù)訴求的多樣化與個(gè)性化，要求通信運(yùn)營商不斷突破，未來移動(dòng)通信將發(fā)生翻天覆地的變化。本文基于“四步法”制定3維8類22項(xiàng)語音質(zhì)量提升專題工作，累計(jì)處理1434個(gè)質(zhì)差小區(qū)，VoNR兩低一高占比由2.24%壓降至0.73%，VoLTE兩低兩高占比由0.90%壓降至0.43%。但因?yàn)闀r(shí)間和研究水平的限制，文中還有許多需要深入研究和不足的地方，如果有機(jī)會(huì)將更進(jìn)一步對VoLTE語音質(zhì)量問題進(jìn)行研究。6參考文獻(xiàn)[1]丁鋒.5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)大眾通訊質(zhì)量邁向高端[C]//中國標(biāo)