SQI优化思路

网络打应川NCHINA NEW TELECOMMUNICATIONS .SQI优化思路马宝爽(河北廊坊市移动公司网络部廊坊 065000)摘要在GSM 无线网络中,对无线质量的评估是通过RXQUAL来实现的。但是无线网络的语音是经过话音编码及信道编码两个过程的,RXQUAL只能反映出网络在空中接口上的传输质量，并不能反映终端用户对无线网络语音保真度的最终感受。为此爱立信提出了- .个能够表达终端用户对无线网络质量直接感受的指标一-SQI。关键词SQI 影响因素优化干扰口质量条件下,其他的相关因素(如信道类型、切换1 SQI简介频率等)的不同会产生不同的SQI值。然而我们知道SQI用于评估由于在无线链路传输而造成的RXQUAL的测量是基于信道的BER的，根据爱立信失真度,该算法为爱立信的专利算法。它考虑的因素进行的实验室仿真实验发现 BER与C/I是呈线性关比较多,包括BER、FER、切换频率、切换状态、DTX系的。BER随着C/I值的增加而减小且与信道类型是否激活以及所用的编码器等，从而给出最终的语无关,那么也就是说RXQUAL的测量也是与信道类音质量评估值.SQI的取值范围从-20到30由小到型无关的。说明在相同的空中接口环境下各种类型大其语音质量逐步提升,它与另- -种国际通用的语的 信道的RXQUAL质量是相同的，进一步证实音评估方法MOS之间有直接的对应关系.SQI对于RXQUAL 反映的仅仅是无线空中接口的质量，不能不同的编码器类型有不同的质量上限，对于半速率完 全反映用户对无线网络语音质量的感受。由于编码器sQI质量上限为17,全速率为20,增强型全SQI 与误帧率有着比较密切的联系，因此也对误帧速率为30。这跟各种编码器对数据的压缩有关,不率与 C/I的关系进行了研究。在研究中发现对于不同的编码器压缩有效话音数据的比例不同，那么造同的信道 类型误帧率与C/的关系是不同的，而且成的语音失真度也不-样。- -般来说, 我们的推荐值误帧率 与信道是否采用跳频功能也是有关的。跳频为:当SQ[<0时语音质量为不可接受,018时为语音质量处于道的误帧率则明显比跳频信道要大很多。由于在优良水平。GSM中国煤化工号是经过信道编码根据sQI算法所涉及的诸多因素,SQI并不是的,因CH.CNMHQ系,然而SQ1语音单纯的对无线空中接口的语音质量的测量，而是对质量更多的定取大丁FEK。金丁RXQUAL不能准确无线网络的质量的评估。也就是说在相同的空中接表达语 音的实际质量而只能反映空中接口的干扰情24CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS November 2009网络与应川N中国新通信况,采用sQI来评估网络质量将更加具有优势。半速率采用VCELP编码方式,用固定的随机码本来逼近语音信号的余量信号,这种方法缺乏灵活2影响SQl的各种因素性,不能很好地控制码本的频域特性,且压缩比高，2.1 跳频最终5.6kbits中只有2.8kbits为激励参数,因此对语在呼叫期间让载波频率在几个频率点上不断的音质量有较大的影响。变化,并假定只在一个频率上有一衰落谷点,那么仅在信道编码的保护方面，由于半速率信道的差会损失呼叫的一-小部分，而采用复杂的信号处理过异性比全速率的差异性小，所以半速率信道编码的程能重新恢复全部信息内容,这种方法称为跳频。通很大--部分用于误码保护。然而增强型全速率编码过开启小区的跳频功能能有效的降低“瑞利衰落”对的速率12.2kbit/s小于全速率的13kbit/s, 在信道编码无线信道的影响，同时也可以降低误帧率,对提高中也多 -些保护,所以EFR的使用可以更有效的改SQI有一定的帮助。善SQI。2.2 DTX功能2.4 切换DTX功能允许无线发射机在通话期间根据话音切换的目的是为移动用户提供最好的主服务的有无进行开关操作，在-个正常的通话中会减少小区 ,它也是体现无线网络保持性能的主要指标。在发射时间。启用此功能的主要目的在于降低上、下行切换过 程中需要借用TCH帧(用作FACCH)来传送链路的干扰，对于TCH的CI值大概可以得到3相关切换信令,这将造成通话短暂的中断。为保持网dBm左右的改善。此功能配合跳频功能,能大大的改络的移动性能而完成向更合适小区的切换，是以牺善网络的C/I值,间接的影响到SQI。牲话音的连续性为代价,对话音质量有一定的影响。2.3使用的编码器 类型当出现频繁的乒乓切换时，连续的偷帧问题在用户在GSM无线网络中有三种不同类型的编码器，听觉 上会出现类似帧丢失引起的话音中断情况。在即全速率(FR)、增加型全速率( EFR)、半速率( HR)。SQI算法中由于考虑了切换时偷帧的影响,因此当某它们都是采用混合编码(结合了波形编码的高质量个通 话过程发生频繁切换时其SQI值将迅速下降。和参量编码的高效压缩性的编码技术),但是不同的2.5无线信道干扰编码方式编码后的速率是不同的:良好的无线环境是通话质量的有力保障，较低的C/I、C/A值将会引起较高的误码率( BER )和误帧表1编码方式率(FER),从而降低通话质量或引起掉话。在无线空编码方式速率(kbits)中接口.上影响C/I、C/A值的主要因素是存在信道干全速率RPELTP3扰。无线信道干扰主要存在于两种情况,即频率干扰增强型全速率ACELP| 12.2与外部干扰。干扰引起的误码、误帧也一直是网络优半速率VCELP化较为关注的问题,当出现连续的强干扰时,C/I、C/A由表1可以看出,GSM-FR方式中,采用的编码.值会变得很低。根据SQI与C/I的线性关系可以预见方式为RPELTP,在编码过程中，残差被送到规则脉SQI也会下降，此时在用户感觉方面将严重影响听冲激励分析，执行基本的压缩算法,产生规则脉冲激觉。励参数。规则脉冲激励能很好地逼近残余信号,代价2.6硬件设备故障是13kbit/s编码中有9.4kbit/s为规则脉冲激励参数。基站硬件的正常工作是整个无线通信中最基础GSM-EFR的编码方案基于码本激励线性预测的保证,- -切网络优化都是建立在此基础上的,只有(ACELP)技术,GSM-EFR方案中,采用码本激励来保证 了硬件的正常工作才能谈得上软件、参数上的逼近残差信号,采用代数码本结构,不仅降低了码本优化“ 中国煤化IXU、TRU .CDU及天的存储量和搜索量，更重要的是提供了频域控制函馈线YHCNMH(3出现故障的硬件设数,能更好地逼近残余信号,在12.2kbit/s的编码中有备。章也会影响网络的质8kbit/s为激励参数。量,如直放站、塔放、干放等。硬件故障带给网络的影25中国新通信2009.11万万数据网络与应川NCHINA NEW TELECOMMUNICATIONS响是较大的，但是它表现出来的现象却不- -定是相点是减少 不必要的频繁的切换。同的,一但发现硬件故障应及时作出处理,尽量减少3.2.1 改变基本排队算法对网络性能产生的影响。BSC进行切换决定的前提为LOCATING定位算法。移动台在激活状态下,每480ms向BSS发-一次下3 SQI优化手段行信号强度测量报告，同时BTS也对上行信号进行在清楚了哪些因素对SQI存在影响后，就可以测量。 BSS综合这些测量信息,经过滤波、计算、基本针对这些因素进行优化。现网中所有小区都开启了排队 等得出切换使用的邻小区列表，这一-过程就是DTX功能,以及绝大部分小区都开了跳频,所以在这定位(LOCATING)。而在基本排队中包括两个算法,两个方面应该没有太大的优化空间。然而其他几个即ERICSSON 1 和ERICSSON 3算法.ERICSSON 1因素还有相当的优化空间，特别是切换和编码器类算法来 源于GSM规范,可以选择路径损耗、信号强型两方面。下面将具体介绍优化思路。度或者两者的结合来作为切换准则。ERICSSON3算3.1编码器 类型优化法并不是GSM规范算法,而是仅仅以信号强度作为由于使用增强型全速率能够得到最高的SQI切换的准则。值，相应的EFR也就能提供最高的语音保真度。因我们知道切换对于话音的接续来说很重要,但此建议在实际应用中尽量多使用EFR,尽量少使用是过 多的不必要的重复切换却会造成话音质量的下SQI最差的HR。这样-来就与忙时的话务量存在冲降,并且会增加掉话的风险。反复切换主要发生在小.突，那么就需要对网络中的各个小区进行话务均衡区边界处,在靠近基站附近很少发生。尤其在市区环以及载波调整。在进行载波调整时可使用E0ES软境中, 由于用户密度相当大,以及要求对建筑物有较件中的峰值统计功能，清晰的得到每个小区较长一大的穿 透深度以便更好地为室内用户服务，最后就段时间内的峰值话务量,对载波调整有较大的帮助。使得市 区内的基站密度很大。结果小区之间的相互但无论如何，为了应付像六合彩时突发的高话务还交叠相 当多,不可避免地将发生反复切换的请求。反是会使用- -部分HR,那么建议用OPS脚本程序对复切换将分别引起BSC和MSC的交换负荷大量增HR使用的比例进行实时调整。根据话务量的变化情加。 此类的反复切换正是上文所提到的不必要的强况动态的调整HR的使用率，可以最大限度的限制信 号切换,虽然ERICSSON 1和ERICSSON 3的控制HR的使用,从而达到优化SQI的目的。原理基本相同,但是1算法涉及到的参数较多,而有另外，爱立信在R10中引入了一个新的功能些参 数设置较为笼统,并没有明确的针对强弱信号,“AMR"，它是根据对无线链路的测量中的C/I值实如 HYST。而3算法却不同,它设计的初衷就是为了时调整各种编码方式的语音编码速率。它的原理是减少--些不必要的强信号切换,从而减少总切换数、当C/I低的时候，就使用较多比特用做保护比特,使减少切换掉话 。并且3算法的参数较少,更容易控制抗干扰及抗弱信号能力加强;当C/I高的时候保护比无线网络。特减少,更多的比特用于话音/数据，使用户感觉改3.2.2 优化定位算法的滤波器 长度善。AMRHR的语音质量可以达到传统的FR的水定位算法滤波器的类型及长度将影响到切换的平,因此建议开启所有R10网元的AMR功能,也是速度， 对此参数进优化的目的是减少网络中不必提高网络质量的一种途径。要的切换，避免频繁切换的偷帧行为而严重影响通3.2切换优化话质量。对于市区与郊区无线环境的不同,滤波器的切换的目的是保证网络的移动性及为用户提供长度 应设置为不同的值。在市区中基站密度较大且最好的服务小区。切换可分为小区内切换、小区间切用户的移动速度相对较慢，可以将滤波器的长度设换、MSC内部切换及MSC之间的切换，在这几种切置得设置为12,QLENSD换之中MSC之间的切换所需的时间最长，因此它对设置MH中国煤化工建议将SLENISD设质量的影响也是最大的。而且过多的切换会由于偷置为CNM H G覆盖及高速公路覆帧问题而影响用户感受，因此我们对切换的优化重盖的相关小区 建议不进行调整，同时这些参数的设26CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS November 2009N网络应川中国新通信置值对于不同的网络模型是不相同的，应根据调整设置为1,以减少过多的小区内部切换尝试。这样,如后的指标及路测情况来判断设置值是否合理。果接收的信号质量满足了IHO触发条件,在尝试了3.2.3 MSRXMIN/BSRXMIN 优化一次IHO后,在TIHO( 10 s)的规定时间内不会再进MSRXMIN/BSRXMIN用于判断下行和上行接收行 IHO的尝试，可以给话务更多的机会进行质量紧到的电平值是否达到小区所设定的最小门限值，如急 切换,来将话务转移到质量较好的小区。应该注意果邻小区的信号强度不能同时满足这两个条件将不到的是,IH0的门限设置与紧急切换的门限值相配能进行切换，如果主小区的信号强度不能同时满足合也很重要,在不鼓励小区进行内部切换的情况下，这两个条件将进行切换。这两个最小电平条件分别QLIMUL 和QLIMDL不能设置过高，防止IHO先于在每个小区定义,上、下行链路信号强度弱是用到最质量紧急切换满足触发条件。小电平选择标准。合理调整MSRXMIN及BSRXMIN3.2.5邻区关系优化可以减少弱信号切换,因为弱信号切换是不可靠的，合理的邻区关系才能为网络提供良好的切换性同时切换时对也会产生干扰。至于如何合理的、准确能 ,合理的邻区关系有两层意义:一是合适的邻区数的设置这两个参数，可以结合MRR测量中的上、下量,二是有效的邻区关系。邻区数量太多则BA表过行信号强度统计与弱信号切换进行设置。通过优化大,测量精确度将受到影响。在邻区关系的有效性方这两个参数可以减少不合理的切换，提高切换成功面，我们就是要确保所定义的邻区关系是相关性最率,达到优化网络质量的目的。大的,是保证良好切换性能所必需的。因此邻区关系3.2.4优化小区内切功能的优化我们要做的工作有两方面，一是删除多余的小区内切换是为了在小区的部分信道暂时有干邻区关系,二是增加必要的邻区关系。这两方面都将扰的情况下还能够获得较好的连接质量而在小区内结合 NCS、MCOM以及切换(只有删除邻区才考虑)部进行的切换。小区内切换功能保证了在一个通话进行综合判断。期间的话音质量。当上行或下行链路的信号强度还4处理信道干扰问题足够大但是信道的话音质量变差时,通过改变信道的方法来改善话音质量。小区内切时上行也是会偷通过分析STS找出CELLSQI值较低且上行帧的,所以不提倡做过多的小区内部切换。ICM统计中干扰较大的小区，使用FAS分析这些小当非跳频小区存在硬件问题时还是需要进行内区，可以观察到小区是部分频点受到上行干扰还是切的,所以优化的原则是对跳频小区进行内切限制。小区的整 个频段都受到上行干扰，由此判断小区是当QOFFSET0时,是趋向于鼓励小区频率干扰还是外部干扰。 对于频率干扰的小区可以进行内部切换,相反设置则是不鼓励。所以建议将全通过调整频点避开受干扰的频率。通过EOES的干网跳频小区的QOFFSETDLP ,QOFFSETULP , SSOFF-扰评估软件找出小区中干扰系数较高的频点，结合SETDLN ,SSOFFSETULN均设置为10dB,来对上下话务 统计及地图进行更换。如果是外部干扰则应通行的小区内部切换进行抑制。同时建议将MAXIHO过扫频找出 干扰源,再进行处理。Research on SQI OptimizationMa Baoshuang(Lang Fang Branch of China Mobile Group Hebei Co,Itd, Langfang 065000,China)Abstract In the GSM wireless network, the assessment of wireless quality is achieved by RXQUAL. But the voice of wirelessnetwork comes through two processes which is voice coding and channel co中国煤化工network's tasisionquality of the Um interface. And it does not rllect the final experience toing from the end-user.For this reason,'CNMH GoBKey words SQI, interference factors ,optimization, interfere(收稿日期:2009年11月9日)27中国新通转数09.11