基于volte的端到端mos優(yōu)化專題研究

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1、引言??????本文主要介紹了VoIP業(yè)務(wù)MOS分的影響因素，這些因素從端到端的角度考慮，在每一協(xié)議層的主要參數(shù)配置及測試信令進(jìn)行詳細(xì)說明，使讀者對VOLTE的優(yōu)化有明確的思路和方法，例如：VoIPMOS的優(yōu)化主要是在丟包與時(shí)延之間二者取平衡。針對不同的場景，每一層的參數(shù)策略都不同。?????如在高速場景時(shí)，其無線信道變化較快，適合采用較大的MAC重傳次數(shù)；如在高校場景時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較重時(shí)，用戶的調(diào)度率較低，可以適當(dāng)加大PDCPDiscardtimer，且盡量減少RLC分片數(shù)；在上行受限場景：如農(nóng)村、郊區(qū)等站間距較大導(dǎo)致上行

2、受限場景時(shí)，通過修改上行功控策略，通過減少發(fā)送的RB個(gè)數(shù)來提高每RB的功率譜密度，使基站更容易解調(diào)，減少丟包等。?????結(jié)合分析每一協(xié)議層的信令，可以找出E2E的丟包、時(shí)延產(chǎn)生的過程及原因，以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)化的優(yōu)化。比如說：主叫MOS較差，通過分析主被叫的QCAT信令，可以詳細(xì)分析是上行丟包或時(shí)延還是下行丟包或時(shí)延；是主叫的原因還是被叫的原因；是時(shí)延的導(dǎo)致還是丟包的導(dǎo)致等等。?1?????影響VoIPMOS的因素????語音在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r(shí)候會(huì)受到時(shí)延、丟包、抖動(dòng)、編碼等因素的影響，造成語音的不連續(xù)甚至中斷現(xiàn)象，從而降低了用

3、戶的使用感受。下面對這些影響因素進(jìn)行簡單的分析和介紹。?1.1?????時(shí)延時(shí)延是影響語音通信質(zhì)量最重要的因素。通俗的講時(shí)延是指語音信息從說話者的嘴到聽者的耳朵所經(jīng)歷的時(shí)延。時(shí)延的產(chǎn)生有多種因素，下面列出了主要的時(shí)延源：??編碼時(shí)延：對模擬的語音信號進(jìn)行采樣、量化和編碼產(chǎn)生的時(shí)延。此時(shí)延為固定時(shí)延。??打包時(shí)延：打包就是將編碼器輸出的語音凈荷放置在RTP/UDP/IP包中的過程。此部分沒有復(fù)雜的運(yùn)算，時(shí)延很小為固定時(shí)延。??串行化時(shí)延：在數(shù)據(jù)被送離設(shè)備前會(huì)放置到物理隊(duì)列中，如果物理隊(duì)列中還有數(shù)據(jù)處于發(fā)送狀態(tài)，則語音數(shù)據(jù)必須等

4、待發(fā)送完畢后才能發(fā)送，即產(chǎn)生了串行化時(shí)延。此時(shí)延為可變時(shí)延。???網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：空口的傳輸時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)上的傳輸節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器處理等產(chǎn)生的時(shí)延。此時(shí)延對用戶來說是不可控制的。?ITU規(guī)定，電信級的通話mouthtoear的時(shí)延要求小于285ms。在通話的兩端，除接入網(wǎng)部分，中間IMS核心網(wǎng)部分的時(shí)延是不可預(yù)知的，所以就要求將接入網(wǎng)的時(shí)延盡量縮到最短。只有兩邊的時(shí)延縮到最短才可以預(yù)留更多的時(shí)延來給中間的IP/Core來傳輸。3GPPTS23.203給出了標(biāo)準(zhǔn)QCI的特性。對QCI為1的VoIP語音和QCI為5的IMS信令的時(shí)延需求，P

5、DB（PacketDelayBudget）均為100ms，也就是對UE到PGW（ProtocolGateWay）的PCEF之間的時(shí)延要求為100ms，為具有98％滿意度的最大時(shí)延。通常我們盡量要求用戶面的傳輸時(shí)延盡量縮短，最好小于50ms（從PCEF到終端的用戶面?zhèn)鬏敃r(shí)延<50ms）。1.2?????抖動(dòng)???變化的時(shí)延就是抖動(dòng)（Jitter），即連續(xù)兩個(gè)語音包時(shí)延的差值。若抖動(dòng)過大給用戶的直接感受就是語音來的忽快忽慢。影響抖動(dòng)的因素一般和網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度、無線環(huán)境（重傳次數(shù)）相關(guān)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量很大時(shí)，數(shù)據(jù)包在各節(jié)點(diǎn)緩存時(shí)間不定

6、，就會(huì)使得抖動(dòng)更加明顯。僅考慮抖動(dòng)的影響時(shí)，采用G.711編碼方式，抖動(dòng)對語音的影響見表1-2。1.3??丟包率???丟包率的形成原因主要跟網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度、無線環(huán)境相關(guān)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量越大、無線環(huán)境越差，影響就越明顯，丟包率也就越大。?數(shù)據(jù)包差錯(cuò)丟包率（PacketErrorLossRate）定義了由發(fā)送端鏈路層ARQ（AutomaticRepeat?ReQuest）協(xié)議處理的SDU（ServiceDataUnit）沒有成功到達(dá)相應(yīng)的接收端高層的比例上限。?QCI為1的VoIP語音的差錯(cuò)丟包率要求為10-2，?QCI為5的IMS

7、信令的差錯(cuò)丟包率要求為10-6。?僅考慮丟包的影響時(shí)，采用G.711編碼方式，丟包率對語音的影響見表1-3。說明：MOS是MeanOpinionScore的縮寫，即對通訊質(zhì)量的評價(jià)。數(shù)值從1到5。手機(jī)通話質(zhì)量通常在4的范圍內(nèi)。2?VoIPMOS接入網(wǎng)的優(yōu)化思路??終端在做VoIP業(yè)務(wù)時(shí)，其E2E的處理流程如圖2所示，下面將對這些協(xié)議層中，分析影響時(shí)延、抖動(dòng)的因素，并簡單介紹優(yōu)化思路。2.1?應(yīng)用層???JitterBuffer(抖動(dòng)緩沖區(qū))用于解決網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)的問題。所謂網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)，就是網(wǎng)絡(luò)延遲一會(huì)大一會(huì)小，在這種情況下，即使發(fā)送

8、方是定時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包的（比如每20ms發(fā)送一個(gè)包），而接收方的接收就無法同樣定時(shí)了，有時(shí)一個(gè)周期內(nèi)一個(gè)包都接收不到，有時(shí)一個(gè)周期內(nèi)接收到好幾個(gè)包。如此，導(dǎo)致接收方聽到的聲音就是一卡一卡的。????DeJitterBuffer工作于解碼器之后，語音播放之前的環(huán)節(jié)。RTP解封裝(剝離RTP協(xié)議包