基于“四步法”的提升移动通讯语音质量方案

基于“四步法”的提升移动通讯语音质量方案摘要：VoLTE是基于IMS网络的LTE语音解决方案，使得语音业务从传统的电路域向数据域转变。VoLTE技术提升了通信用户的体验满意度，缩短了呼叫语言解析的时间，使得通信客户的业务操作方式更加灵活，具有更强大的业务能力，降低了网络成本，提升了频谱利用效率，提高了网络覆盖规模。然而实际使用环境中，4/5G网络的变化会造成了语音质量下降的风险，未接通、掉话、吞字断续等语音问题容易引起用户投诉，本文主要是对语音业务质量进行分析与研究，首先阐述4G通讯的基本原理、网络结构、关键技术并对VoLTE语音质量的评价方法进行了总结；然后对影响语音质量问题进行研究总结并提出相关优化方法。创新应用了“四步法”制定3维8类22项语音质量提升专题工作，取得了良好的效果。关键词：移动通讯；语音传输；通话质量1研究综述1.1研究背景VoLTE是使用IP数据传输的高科技技术，所有业务都在高速4G网络的基础上进行，实现网络上数据和语音业务的统一。推广VoLTE技术在很大程度上提升了用户对于通信质量的要求，也提升了语音数据分析的效率，使得通信客户的业务操作方式更加灵活。因此，VoLTE的语音质量问题无论对运营商还是客户的沟通体验都非常重要。1.2研究意义为了满足用户对语音VoLTE服务智能的特殊需要，我们应主要选择以无线通信网络的优化为主。而影响语音质量的因素很多，在实际过程中，其主要有一下几个方面：语言编码因素、E2E（EndToEnd）时延因素、丢包因素、抖动因素、移动设备的好坏等。因此对VoLTE无线网络语音质量进行优化研究，选择有效方法会让VoLTE无线网络语音质量得到明显的提高。本文选取多个指标，如语音感知与指标关联性研究，精准识别语音感知问题，依托数智化平台和网管的数据，基于皮尔逊系数汇聚KPI与KQI指标相关性，确定语音质差场景聚类识别规则，聚集八大场景，提升用户语音感知，同时进行参数特性挖潜，新功能应用，有效的提升了用户语音感知。2移动通讯语音质量感知评价体系2.1语音感知与指标关联性人正常语速说话为1秒钟平均6个字，一个字对应8到10个RTP语音包，连续丢包3个以上，就会吞一个字，如果连续丢包吞多个字就会出现断续问题，通过大量的样本分析，丢包为吞字断续的主要因素，时延、抖动、包间隔对吞字断续的影响不大。基于真实感知定指标、定阈值。定指标:4G/5G语音通过VOIP数据包传递数据,通过丢包率表征语音质量。丢包率区间MOS值区间用户满意度0%到1%4到5很好，听得清楚，延迟很小，交流流畅1%到2%3.5到4稍差，听得清楚，延迟小，有点杂音2%到8%3-3.5可以接受，有一定延迟，可以交流8%以上3以下勉强，听不太清或者极差听不懂表1丢包率与语音质量关系定阈值：根据实测结果，当丢包率大于1%时，语音感知出现不同程度降低。感知类别一级指标感知质差门限VONR下行VONR丢包率>1%上行VONR丢包率>1%4G语音下行VoLTE丢包率>1%上行VoLTE丢包率>1%表2感知质差门限表分频段：4G语音主要承载在FDD1800和FDD900M，E频段上行丢包最高，F/A频段下行丢包最高；5G语音主要承载在700M频段，700M上行丢包最高，2.6G下行丢包最高；分制式：5G的上下行丢包率高于4G分场景：4G语音丢包较高的主要场景为：高层居民区、高速公路、高校；5G语音丢包较高的主要场景为：高层居民区、村庄。2.2语音质差场景聚类识别规则本文依托数智化平台和网管的数据，基于皮尔逊系数汇聚判定小区级端到端语音KQI和无线KPI指标相关性，通过折线图分区间拟合识别语音质量劣化拐点，目前已明确上行弱覆盖（上行PUSCHRSRP＞-125占比超15%）或过覆盖（平均TA＞1000米）会导致吞字断续单通比高于2%影响用户感知，据此形成弱覆盖和过覆盖场景识别规则。基于皮尔逊相关系数关联分析端到端指标“吞字断续单通比”和无线KPI指标，目前识别上行弱覆盖比例（上行PUSCHRSRP＞-125占比）和过覆盖（平均TA＞1000米）影响系数超0.2，是影响语音质量的关键指标。通过分区间折线图拟合分析吞字断续单通比的劣化门限，得出上行PUSCHRSRP＞-125占比超15%或平均TA＞1000米后，吞字断续单通比高于2%，此标准可作为提升VoNR语音质量的关键门限。3分场景移动通讯语音感知优化方案3.1室分外泄场景室分对打逐步增多，射灯等易导致室分外泄，加之室分优先级高，室外用户易占用外泄室分信号，进而导致语音切出拖死、快衰等问题，引发掉话等异常事件。识别规则：室分小区平均覆盖距离TA大于500米（室分拉远站点&室分外拉除外）且小区上行或下行丢包比例>1%。室分外泄优化方法总结:室分天馈整改：室分外泄优先对室分站点覆盖进行控制，通过天馈整改：1）

采用小功率多天线的布放方式：小功率可减少外泄，多天线可保证覆盖；2）

更换天线类型：将全向天线改为定向天线，控制覆盖区域；3）

调整天线位置：定向天线要靠近柱子或外墙安装，从窗边向里覆盖，控制外泄；4）

调整支路功率或者天线口增加衰减器；参数优化：如天馈整改无法进行，其次可以通过修改相关参数控制外泄站点1）功率控制，适当降低发射功率，减少室分站点外泄（一般不采用）；2）重选切换参数，CIO等参数，外泄的室分站点尽快切换到室外宏站。错频优化：针对外泄室分进行错频优化1）梳理外泄室分小区的宏站邻区关系梳理；2）核查宏站小区中配置的外泄小区频点的重选优先级及切换事件；3）针对性外泄问题小区，进行错频处理；4）修改宏站到外泄错频的邻区频点，重选切换参数。3.2宏站阻挡场景2/4/5G多制式的部署，现网天面日趋复杂，规划不合理、安装受限、工程质量差等，往往导致5G信号打不出、打不准问题；进而可能造成用户语音质差、快衰等问题；现网发现多起遮挡导致的语音投诉问题。优化方法：调整天线方位角俯仰角，天面整改，基站搬迁。3.3有4无5场景有4G室分无5G室分场景，室内5G终端优先占用室外5G宏站，用户EPSFB回落至室外FDD1800等小区，易存在信道质差导致用户体验感知差问题。有4无5场景识别：根据两两小区切换及5G共栅格4G频点数据判断有4无5G场景，通过5G宏小区与4G室分频点切换次数识别需添加4G频点信息。多频点方案介绍：开启多频测量定时器，增加一个频点级的B1门限，进行多频点测量后选择信号最强的频点进行回落。3.4地下室场景部分室外进入地下室存在不切换、切换慢导致通话质量问题基于地下入口场景业务特征，按照切换1:1识别地下室分：根据切换“宏站切入次数”：“室分切出次数”≈1:1。识别规则：①

识别室分小区对应切换TOP小区的类型“宏站or室分”，②

满足宏站切入与室分切出比【0.8，1.2】优化方案：①识别有室分物业点，结合CWR输出质差小区，先优、后排、再改，②无室分物业点，联合设计院对图纸核对输出优化方案。3.5TAC插花场景TAC插花容易造成频繁位置更新，无法及时响应寻呼消息导致异常释放，影响用户感知。识别规则：通过MAPINFO工具和站点TAC配置信息，计算TAC图框内包含站点TAC分布数量占比，占比＜90%的TAC图框即为疑似存在插花TAC站点。优化方案：插花站点TAC归属调整，同时收缩TAC边界站点覆盖，减少跨TAC重选&切换次数。3.6物业点级弱覆盖室内覆盖造成吞字、断续、掉话等语音质量问题严重影响用户感知，目前无有效手段识别存在弱覆盖的物业点。基于MR覆盖栅格实现4/5G网络覆盖评估，识别居民区弱覆盖问题：通过综合信号强度、速度、呼叫时长、小区类型、切换和邻区等数据，完成MR室内外定位和栅格化，汇聚到居民区轮廓内计算弱覆盖栅格的数量和比例。识别规则：①

完成MR室内外定位和栅格化处理，②

通过将栅格MR与场景边界轮廓进行匹配，③生成场景级的覆盖评估结果和主覆盖小区。优化方案：①通过CWR平台地理化呈现弱覆盖栅格区域，②无室分覆盖，核定周边宏站的天馈参数，输出调整方案；③有室分小区，结合图纸排故障和分布，输出整改方案。3.7宏站入侵有室分楼宇受周边宏站入侵影响，如从室分切换到室外宏站，用户体验下降，甚至造成掉话等异常事件。识别规则：室外入侵MR占比(%)=楼宇室外入侵的MR数量/楼宇MR数量对于定位在楼宇的MR，楼宇室外入侵的MR须满足：1）主服为宏站邻区为室分，或主服为室分邻区为宏站2）主服与邻区电平差小于某个门限3）主服电平高于某个门限优化方法：控制入侵宏站覆盖。3.8高层楼宇场景层楼宇周边空旷，信号杂乱，容易造车丢包、掉话等问题。识别规则：1）室分与宏站切换小区数大于等于40个；2）与发生切换的宏站距离大于700米优化方法总结：1）优化邻区：高层小区首先要确保满足覆盖的要求，对高层小区只添加室外宏站两层层宏站邻区，到其他宏站为单向邻区2）合理门限：对于为室分的高层小区，确保空闲态E频绝对优先级，和切换出门限，避免提前切换到室外宏站。已经完成参数核查，整改40个室分门限不合理小区3）控制覆盖:

对于非E频的其他频点室分，同频MR重叠覆盖指标，以及现场测试确认释放受到室外宏站的干扰，控制室外同频宏站的覆盖距离。涉及243个宏小区进行覆盖范围控制。4基于参数特性优化用户语音感知方案4.1寻呼参数优化筛选TOP寻呼质差小区，进行寻呼和随机接入响应传输块收缩系数、弱覆盖场景进行Paging功率偏置最大值、VIP场景进行默认寻呼周期调优。453个小区优化后寻呼成功率提升幅度在0.46%-1%之间，未见寻呼拥塞，各项常规指标正常波动。4.2基于质量的异频切换门限优化问题：由于链路质量差等问题导致导致VOLTE丢包，但是服务小区电平还没有达到触发系统内切换或系统间切换的水平，此时用户感知差，需要挽救手段。解决方案：基站以固定周期检测语音业务丢包率，丢包率超过语音质差门限后，基站通过质量A4触发系统内的异频切换，可快速的逃生到异频小区，保障用户感知。丢包率继续恶化再触发基于质量的异系统切换。方案基于语音质量的异频切换开关异频语音质量切换的QCI1丢包率门限语音质量恢复的QCI1丢包率门限语音质量的丢包评估周期方案一ON2%1%1s方案二ON1%0%1s表3基于质量的异频切换门限优化应用场景：本频点存在干扰质差，且存在质量好的异频覆盖。方案一效果：选取134个TOP小区进行调整，上行丢包率改善0.02%，相对提升比例4%，下行丢包率改善0.02%，相对提升比例5%；方案二效果：选取125个TOP小区进行调整，上行丢包率改善0.08%，相对提升比例12%，下行丢包率改善0.04%，相对提升比例14%；重传调度优化：HARQ重传优先级高于初传调度优先级，HARQ重传用户由按照调度时间排序调整为按照优先级排序，保证VoIP用户初传和重传优先级语音帧智能修复：当RLC层利用RLC分片重组PDCP包时，根据A、B子流的丢失情况，针对B子流进行修复补偿，恢复出容错的PDCP包，并可用于后续的语音解码，且不会造成音质明显下降。上行语音AMC增强：如果检测到一定时间内没有上报PHR或者一定时间内发生两次上行最大重传次数且误块，则触发上行抬升3dB功率。每满足一次，则抬升一次功率。应用效果：选取284个TOP小区应用，对比调整前后指标，上行语音丢包率改善0.20%，下行语音丢包率改善0.20%。应用场景：下行质差（CQI比例低）及上行边缘用户占比高5结论随着科学技术的不断发展，移动通信技术也在突飞猛进的发展。从2G到3G，再到4G，仅仅几年的时间移动通信技术就达到质的飞跃。云技术、大数据、物联网、无人驾驶、远程医疗等新型移动通信网络不断呈现。用户业务诉求的多样化与个性化，要求通信运营商不断突破，未来移动通信将发生翻天覆地的变化。本文基于“四步法”制定3维8类22项语音质量提升专题工作，累计处理1434个质差小区，VoNR两低一高占比由2.24%压降至0.73%，VoLTE两低两高占比由0.90%压降至0.43%。但因为时间和研究水平的限制，文中还有许多需要深入研究和不足的地方，如果有机会将更进一步对VoLTE语音质量问题进行研究。6参考文献[1]丁锋.5G技术标准引领大众通讯质量迈向高端[C]//中国标