VoLTE語(yǔ)音MOS無(wú)線優(yōu)化分析思路V1

1、中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)陜西有限公司網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心VoLTE語(yǔ)音MOS無(wú)線優(yōu)化分析思路目錄VoLTE語(yǔ)音MOS無(wú)線優(yōu)化分析思路11、關(guān)于MOS2a)MOS評(píng)分2b)MOS評(píng)估方式3c)MOS 3.0占比考核32、MOS分值影響因素4a)丟包因素4b)時(shí)延因素5c)抖動(dòng)因素5d)語(yǔ)音編碼因素5e)測(cè)試設(shè)備因素63、MOS低分值排查方法64、MOS提升無(wú)線優(yōu)化手段8a)VoLTE語(yǔ)音覆蓋質(zhì)量要求8b)VoLTE語(yǔ)音覆蓋質(zhì)量要求111、 關(guān)于MOSa) MOS評(píng)分在提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中，語(yǔ)音的質(zhì)量是影響服務(wù)質(zhì)量最關(guān)鍵的因素。VoIP業(yè)務(wù)在傳輸過程中，由于存在時(shí)延、抖動(dòng)和丟包等，會(huì)最終影響到語(yǔ)音的質(zhì)量。對(duì)于不同

2、的語(yǔ)音編碼速率，在同樣的時(shí)延和丟包率情況下，MOS分值也會(huì)有所差異。一般對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量主要是從MOS（Mean Opinion Score）值的角度來評(píng)價(jià)。MOS（Mean Opinion Score）是一種常用的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T G.107給出的語(yǔ)音業(yè)務(wù)的MOS值定為五個(gè)等級(jí)，用戶滿意度和MOS等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表： 級(jí)別MOS取值范圍用戶滿意度優(yōu)4.0-5.0很好，聽得清楚，延遲很小，交流順暢良3.5-4.0稍差，聽得清楚，延遲小，有點(diǎn)雜音中3.0-3.5可以接受，有一定延遲，可以交流差1.5-3.0勉強(qiáng)，聽不太清，交流交流重復(fù)多次劣0-1.5極差，聽不懂，延遲大，交流不暢b) MOS

3、評(píng)估方式中國(guó)移動(dòng)MOS測(cè)試采用固定語(yǔ)料和固定打分周期。目前的MOS打分周期是9秒輸出一個(gè)MOS分，主叫和被叫交替發(fā)送固定預(yù)料。對(duì)端接收后在MOS盒與原始預(yù)料進(jìn)行對(duì)比，輸出打分值。因此無(wú)線側(cè)輸出的MOS分值體現(xiàn)了端到端的語(yǔ)音質(zhì)量。MOS測(cè)試有“MOS盒+商用測(cè)試終端”和“ATU設(shè)備（內(nèi)置MOS盒）+商用測(cè)試終端”兩種測(cè)試方式。當(dāng)前省內(nèi)測(cè)試均采用“MOS盒+商用測(cè)試終端”的方式。測(cè)試方案MOS盒+商用測(cè)試終端ATU設(shè)備（內(nèi)置MOS盒）+商用測(cè)試終端測(cè)試設(shè)備PC機(jī)（安裝控制軟件）+ 商用測(cè)試終端（HTC M8T）+MOS盒子ATU設(shè)備（內(nèi)置MOS盒子）+ 商用測(cè)試終端（HTC M8T）常見軟件鼎利、

4、惠杰朗、ASCOM鼎利、諾優(yōu)、大唐c) MOS 3.0占比考核按照當(dāng)前考核指標(biāo)定義：MOS3.0占比=Polqa算法的 3分以上的MOS采樣點(diǎn)數(shù)/MOS總采樣點(diǎn)數(shù)。 可以看出，提升MOS3.0占比最主要還是提升MOS打分值。2、 MOS分值影響因素語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估是端到端的，按照UE、RAN、核心網(wǎng)網(wǎng)元所處的位置，分析對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的影響?？傮w來講，影響MOS分的因素包含：終端，工具（軟件、硬件），語(yǔ)音樣本，測(cè)試用例，語(yǔ)音編解碼版本（AMR NB、AMR WB、G.711）、核心網(wǎng)各網(wǎng)元、eNB等。從無(wú)線角度看，通過測(cè)試軟件（鼎力、CDS、QXDM等）測(cè)得的這些指標(biāo)RTP丟包率，時(shí)延、抖動(dòng)和測(cè)試設(shè)備/

5、方式是影響VoLTE語(yǔ)音MOS的最直接關(guān)鍵因素，需要重點(diǎn)關(guān)注，并對(duì)影響MOS分值的因素，進(jìn)一步原因細(xì)化分解，如下：MOS分值直接原因原因分解根本原因語(yǔ)音編碼方式切換至GSM弱覆蓋參數(shù)問題回落/域選至GSM終端原因參數(shù)問題終端與網(wǎng)絡(luò)協(xié)商編碼終端原因參數(shù)問題RTP丟包頻繁切換弱覆蓋無(wú)主覆蓋RF優(yōu)化問題上行干擾網(wǎng)內(nèi)干擾外部干擾下行干擾網(wǎng)內(nèi)干擾MOD3干擾外部干擾重載容量問題傳輸丟包核心網(wǎng)丟包時(shí)延空口時(shí)延參數(shù)問題容量問題傳輸時(shí)延核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延抖動(dòng)空口引入抖動(dòng)參數(shù)問題容量問題傳輸引入抖動(dòng)核心網(wǎng)引入抖動(dòng)測(cè)試設(shè)備/方式測(cè)試設(shè)備差異POLQA/PESQ語(yǔ)料音量線纜接觸備注：1. 弱覆蓋、無(wú)主覆蓋等未分解到根因

6、，可參照一版數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行分級(jí)；2. 傳輸、核心網(wǎng)等定界完成后，由相應(yīng)專業(yè)進(jìn)行根因分析a) 丟包因素QCI1語(yǔ)音的丟包率要求低于1%，實(shí)際測(cè)試的時(shí)候，只要有丟包，MOS值就會(huì)下降。雖然只丟幾包，但是對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量確是致命的，是造成語(yǔ)音MOS值下降最重要的因素，尤其是連續(xù)丟包，相當(dāng)于語(yǔ)音流有斷篇的現(xiàn)象。b) 時(shí)延因素時(shí)延也是影響語(yǔ)音質(zhì)量的重要因素。協(xié)議23.203 規(guī)定QCI1語(yǔ)音的時(shí)延是100ms，也即是單側(cè)時(shí)延。實(shí)際測(cè)試時(shí)，時(shí)延是小于100ms時(shí)，語(yǔ)音效果很好；但是端到端時(shí)延達(dá)到300ms時(shí)，即單側(cè)時(shí)延達(dá)到150ms時(shí)，語(yǔ)音質(zhì)量會(huì)下降。需要說明的是，在協(xié)議23.203中并不是要求所有包時(shí)延都要小于

7、100ms，98%以上的包時(shí)延都要小于100ms，那么端到端時(shí)延要求就是200ms。c) 抖動(dòng)因素Jitter buffer用于緩存RTP包，目的在于降低抖動(dòng)，屬于終端側(cè)聲碼器前端的設(shè)計(jì)，與終端有關(guān)，終端抖動(dòng)的容忍能力具體需要結(jié)合不同廠家的終端給出評(píng)估結(jié)果。中移動(dòng)要求的是40ms，高通建議在50ms60ms比較合理。d) 語(yǔ)音編碼因素目前語(yǔ)音編碼方式有多種，且每種方式采用不同的語(yǔ)音編碼，使得MOS分值差距也比較大。傳統(tǒng)的電話語(yǔ)音編碼采用窄帶編碼方式，采樣頻率是8kHz，這在很大程度上影響到聲音的真實(shí)性；而VoLTE采用寬帶AMR編碼方式，并能達(dá)到23.85kbit/s的編碼速率，采樣頻率可達(dá)到

8、48kHz，對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量有較大的提升。 VoLTE語(yǔ)音自身上下行平均MSC值的變化，也是影響MOS分值的主要因素，下圖為1月份全省MOS 3.0占比與上行平均MSC值的關(guān)系圖：e) 測(cè)試設(shè)備因素不同設(shè)備之間存在的差異、語(yǔ)料、音量調(diào)節(jié)和線纜接觸的問題，均會(huì)對(duì)MOS評(píng)分產(chǎn)生不同程度的影響。3、 MOS低分值排查方法當(dāng)通過測(cè)試軟件+MOS儀表測(cè)得的MOS值較差時(shí)，排除設(shè)備、語(yǔ)料等問題后，需要確認(rèn)MOS值差主要是受到哪個(gè)因素影響（時(shí)延、抖動(dòng)、丟包），再分類排查，主要確定的手段有：l 在EMS上，利用KPI統(tǒng)計(jì)，可以查看上下行QCI1總的包個(gè)數(shù)、丟包個(gè)數(shù)、丟包率、下行棄包個(gè)數(shù)、棄包率、下行QCI1 PDC

9、P SDU平均時(shí)延與平均抖動(dòng)。l 其次，需要確定問題出現(xiàn)在上行還是下行方向，縮小排查范圍，并在UE側(cè)與S1側(cè)同時(shí)抓包，可以確定上下行時(shí)延以及上下行丟包發(fā)生的時(shí)刻。具體參考wireshark抓包指導(dǎo)書。l RTP丟包排查手段：（1）查看空口是否有丟包：查看內(nèi)容如下所示：如果上述3個(gè)值都為0，則一般來說空口沒有丟包；如果大于0，原因分析如下：a)“小區(qū)上行QCI1 PDCP SDU丟包個(gè)數(shù)”大于0，指的是eNB UL PDCP 收到的SN不連續(xù)，可能的原因有：i. 上行有HARQ FAIL，導(dǎo)致丟包。ii. 上行調(diào)度不及時(shí)，導(dǎo)致UE導(dǎo)致上行PDCP discard timer超時(shí)棄包，可能原因有：

10、eNB ULPHY或者CMAC處理能力受限，上行每TTI調(diào)度UE數(shù)不夠，導(dǎo)致SR/BSR堆積；eNB ULPHY沒有檢測(cè)到SR：UE發(fā)了多次SR ，eNB才檢測(cè)到，雖然沒有SR達(dá)到最大次數(shù)，但UE 上行PDCP discard timer已經(jīng)超時(shí)，導(dǎo)致UE棄包。iii. 即沒有HARQ FAIL，UE也沒有 PDCP discard timer超時(shí)，那可能是UE誤檢了DIC0，從而導(dǎo)致發(fā)送了ULPDCP數(shù)據(jù)。此時(shí)，需要核對(duì) CMAC一級(jí)log，看看是否屬于誤檢。b) “小區(qū)下行QCI1 PDCP SDU丟包個(gè)數(shù)”大于0，指的是eNB 下行RLC通知下行PDCP該包丟了：對(duì)于UM，下行HARQ

11、FAIL則認(rèn)為丟包；對(duì)于AM，下行RLC達(dá)到最大次數(shù)，才認(rèn)為丟包。c) “小區(qū)下行QCI1 PDCP SDU棄包個(gè)數(shù)”大于0，指的是eNB下行調(diào)度不及時(shí)，導(dǎo)致下行PDCP discard timer超時(shí)，棄包。（2）查看核心網(wǎng)是否有丟包：a) 最直接的方法是：在S1口鏡像抓包一段時(shí)間，過濾上下行RTP報(bào)文，看是否相等。b) 簡(jiǎn)單的方法是：查看“小區(qū)上行QCI1 PDCP總的SDU個(gè)數(shù)”和“小區(qū)下行QCI1 PDCP總的SDU個(gè)數(shù)”是否基本相等。如下所示： 可以統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間，保存成excel，然后看兩者差值，來計(jì)算核心網(wǎng)的丟包率。以下情況可能會(huì)導(dǎo)致兩者不相等，排除以下情況后，就是核心網(wǎng)導(dǎo)致的丟包

12、了：上行ROHC解包失敗或者下行ROHC壓縮失?。荷闲锌湛谟写罅縃ARQ FAIL丟包，即“小區(qū)上行QCI1 PDCP SDU丟包個(gè)數(shù)”遠(yuǎn)大于0，這個(gè)會(huì)影響eNB 上行ROHC解包，可能會(huì)導(dǎo)致解壓失?。籖OHC Bug，導(dǎo)致解壓失?。号袛嗍欠裼蠷OHC失敗的方法，telnet到用戶面產(chǎn)品進(jìn)程，輸入ShowRnluRohcAllFailStat多次，看錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)是否有增長(zhǎng)。 可同時(shí)輸入ShowRnluRohcAllSuccStat，看正確統(tǒng)計(jì)，由此可計(jì)算ROHC錯(cuò)誤比率。（3）查看應(yīng)用層是否有丟包：如果空口和核心網(wǎng)都沒有丟包，但端到端RTP還有丟包，就要抓應(yīng)用層報(bào)文了，看上行應(yīng)用層到UE ULPD

13、CP是否有丟包；下行UE DLPDCP到應(yīng)用層是否有丟包。4、 MOS提升無(wú)線優(yōu)化手段根據(jù)中移動(dòng)關(guān)于MOS指標(biāo)考核方法，無(wú)線側(cè)優(yōu)化思路就是采用正確的測(cè)試方法，選用性能良好的終端，選取高清AMR-WB編碼（語(yǔ)音樣本的不同影響MOS高度），在丟包、抖動(dòng)和時(shí)延指標(biāo)達(dá)標(biāo)或影響較小時(shí)（一般來講，若這三個(gè)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)或較差，排查和定位較為麻煩，需要抓取現(xiàn)場(chǎng)LOG交由后方研發(fā)排查定位）。通過提升覆蓋和質(zhì)量，減少切換（尤其避免eSRVCC切換到2G），調(diào)整參數(shù)等手段來提升MOS考核指標(biāo)。a) VoLTE語(yǔ)音覆蓋質(zhì)量要求l 隨著RSRP或SINR逐漸降低，MOS分值整體趨勢(shì)也呈下降趨勢(shì)，但RSRP或SINR的陡降

14、或陡升與MOS分影響無(wú)明顯關(guān)系。l 覆蓋要求：RSRP113dBm&SINR0dB時(shí)能滿足VoLTE基本感知。l LTE覆蓋差區(qū)域，建議eSRVCC B2本系統(tǒng)門限在此區(qū)間配置-110dBm，-115dBm；對(duì)于特殊場(chǎng)景，如快衰落，可以根據(jù)具體情況增大門限提前切換。l 若某些區(qū)域或道路LTE弱覆蓋，需要平衡考慮是否通過調(diào)整eSRVCC將VoLTE語(yǔ)音切換到CS域，還是直至弱覆蓋掉話。前者犧牲的是MOS（CS域MOS比VoLTE低1.52左右），后者犧牲的是掉話率。（1） SINR與MOS評(píng)分關(guān)系 以下從SINR不同場(chǎng)強(qiáng)下與不同MOS區(qū)間值的個(gè)數(shù)占比變化趨勢(shì)，及SINR與MOS均值變化趨勢(shì)，以此

15、兩個(gè)方面來觀察SINR對(duì)MOS的影響。從下圖箭頭所指紅圈內(nèi)可觀察到：l 從不同MOS區(qū)間值的個(gè)數(shù)占比角度看，從SINR值在0dB -1dB左右時(shí)，隨著SINR的降低，各區(qū)間MOS個(gè)數(shù)占比波動(dòng)頻繁，尤其3.5MOS4.5的個(gè)數(shù)占比開始小于MOS2的個(gè)數(shù)占比；l 從MOS平均值（圖中紅色虛線）角度看，隨著SINR下降，MOS也呈下降趨勢(shì)，在0dB -1dB左右時(shí)MOS均值低于3并呈下降趨勢(shì)。以下為1月全省VoLTE語(yǔ)音測(cè)試連續(xù)質(zhì)差里程占比與MOS 3.0占比關(guān)系圖，呈正相關(guān)性。（2） RSRP與MOS評(píng)分關(guān)系以下從RSRP不同場(chǎng)強(qiáng)下與不同MOS區(qū)間值的個(gè)數(shù)占比變化趨勢(shì)，及RSRP與MOS均值變化趨勢(shì)，以此兩個(gè)方面來觀察RSRP對(duì)MOS的影響。從下圖箭頭所指紅圈內(nèi)可觀察到：l 從不同MOS區(qū)間值的個(gè)數(shù)占比角度看，