普通商用Android手機(jī)終端語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估方法研究

張勇

摘 要 本文提出了一種利用普通商用Android手機(jī)終端進(jìn)行MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估的方法，該方法通過(guò)在普通Android手機(jī)終端上安裝軟件，撥打IVR語(yǔ)音平臺(tái)，對(duì)語(yǔ)音通話進(jìn)行監(jiān)控并進(jìn)行錄音形成通話錄音文件，并在手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)ITU-P.862中推薦的語(yǔ)音評(píng)估算法PESQ，輸入標(biāo)準(zhǔn)參考語(yǔ)音文件和通話錄音文件經(jīng)計(jì)算后輸出MOS評(píng)估結(jié)果，評(píng)估結(jié)果關(guān)聯(lián)終端設(shè)備信息、無(wú)線信息以及位置信息等進(jìn)行上報(bào)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音質(zhì)量整體評(píng)估。

關(guān)鍵詞 MOS；語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估；Android手機(jī)終端

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）205-0131-05

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的日趨成熟，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量的要求不斷提高，語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量與通常所講的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量有很大的區(qū)別，語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量更好地反映用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)感受情況，其好壞直接影響著用戶對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的選擇。因此，建立一套能客觀體現(xiàn)用戶感知的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，更好的對(duì)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行定量分析和評(píng)估，成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中必須考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。

現(xiàn)有MOS語(yǔ)音質(zhì)量的評(píng)估包括基于無(wú)線指標(biāo)的（RxQual）簡(jiǎn)單評(píng)估[ 1 ]、人為主觀MOS評(píng)估方法、基于無(wú)線電鏈路參數(shù)的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中的語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量、基于智能手機(jī)的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、利用NGN終端進(jìn)行控制撥打進(jìn)行語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試的方法、以及專業(yè)測(cè)試設(shè)備集成硬件進(jìn)行MOS計(jì)算等方法，以上方法總體上可以分為：早期的人為主觀評(píng)估、基于無(wú)線指標(biāo)模擬估算評(píng)估、專業(yè)硬件設(shè)備集成PESQ算法進(jìn)行評(píng)估的方法。

現(xiàn)有的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估人為主觀評(píng)估主觀性大，評(píng)估不客觀且成本高；利用單一無(wú)線指標(biāo)RxQual評(píng)估或者利用多項(xiàng)相關(guān)無(wú)線指標(biāo)參數(shù)計(jì)算語(yǔ)音質(zhì)量的估算值進(jìn)行評(píng)估，估算值不能真實(shí)評(píng)估語(yǔ)音質(zhì)量；專業(yè)測(cè)試設(shè)備硬件集成PESQ算法進(jìn)行評(píng)估，不能直接在普通通用終端直接使用，成本高且不利于推廣。網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音在終端、無(wú)線、路由、交換等傳輸過(guò)程中，都會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致人為主觀感覺(jué)的語(yǔ)音質(zhì)量變差問(wèn)題，以上所有方法都不適用普通通用手機(jī)終端進(jìn)行語(yǔ)音質(zhì)量的真實(shí)感知評(píng)估。

本文提出了一種利用普通商用Android手機(jī)終端進(jìn)行MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估的方法，并充分考慮到普通商用Android手機(jī)終端的多樣性、語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估的便利性、語(yǔ)音評(píng)估的有效性，建立IVR語(yǔ)音平臺(tái)，利用普通Android手機(jī)終端安裝軟件的方法進(jìn)行語(yǔ)音質(zhì)量的評(píng)估，全面推廣后，大數(shù)據(jù)量的語(yǔ)音質(zhì)量結(jié)果上報(bào)進(jìn)行點(diǎn)、線到面的整體通訊網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估。

1 MOS原理

MOS（Mean Opinion Score）語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試是衡量通信系統(tǒng)的重要指標(biāo)，網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音在終端、無(wú)線、路由、交換等傳輸過(guò)程中，都會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致人為主觀感覺(jué)的語(yǔ)音質(zhì)量變差問(wèn)題，因此，如何對(duì)用戶感知的語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估是語(yǔ)音服務(wù)質(zhì)量評(píng)測(cè)過(guò)程中面臨的重要問(wèn)題。

MOS語(yǔ)音測(cè)試是通過(guò)選擇不同的人對(duì)接收的語(yǔ)音和原始語(yǔ)音進(jìn)行主觀感覺(jué)對(duì)比，從而得出MOS結(jié)果，目前語(yǔ)音測(cè)試方法有主觀測(cè)試和客觀測(cè)試兩種：

主觀測(cè)試是按照1-5分對(duì)接收到的電話語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分（最好為5，最差為1），ITU組織在1996年8月制定為標(biāo)準(zhǔn)，其P.800標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)進(jìn)行了定義。

客觀測(cè)試不同于原有的主觀評(píng)估方法，客觀測(cè)試通過(guò)使用計(jì)算機(jī)來(lái)比較其通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸前后的語(yǔ)音質(zhì)量好壞程度及其相對(duì)應(yīng)的級(jí)別，主要有：PSQM、PSQM+、PESQ等。

PSQM（Perceptual Speech Quality Measurement）是通過(guò)比較計(jì)算機(jī)產(chǎn)生波形文件（Wave File）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸前后的變化，計(jì)算語(yǔ)音質(zhì)量好壞程度及相對(duì)應(yīng)的MOS級(jí)別來(lái)評(píng)估語(yǔ)音質(zhì)量，PSQM在1996年被國(guó)際電聯(lián)ITU-T采納為P.861建議。

PESQ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）是支持各類端對(duì)端網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)價(jià)，PESQ可以根據(jù)各種感知標(biāo)準(zhǔn)來(lái)客觀地評(píng)價(jià)語(yǔ)音信號(hào)的質(zhì)量，感知指標(biāo)與人類對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的感受完全吻合的，并可以實(shí)現(xiàn)完全量化，在2001年2月ITU組織將PESQ語(yǔ)音質(zhì)量定義為P.862標(biāo)準(zhǔn)。

PESQ是在 PSQM基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，相比起PSQM，PESQ有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，PESQ能更準(zhǔn)確地模擬人的語(yǔ)音感知，更接近與主觀聽(tīng)覺(jué)測(cè)試語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)測(cè)。

P862與PSQM算法語(yǔ)音分值曲線如圖1：

MOS語(yǔ)音質(zhì)量定義：主觀測(cè)試和客觀測(cè)試方法都必須將測(cè)試的最終結(jié)果對(duì)應(yīng)到MOS值上，MOS語(yǔ)音質(zhì)量值定義如表1所示。

2 PESQ算法

PESQ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）采用插入式測(cè)試算法，通過(guò)提取輸出信號(hào)并與參照信號(hào)進(jìn)行比較計(jì)算出差異值，一般情況下，輸出信號(hào)和參照信號(hào)的差異性越大，MOS參數(shù)值越低。PESQ方法綜合考慮了語(yǔ)音傳輸過(guò)程中的編碼、解碼失真、錯(cuò)誤、丟包、延時(shí)、抖動(dòng)和過(guò)濾等因素，通過(guò)PESQ方法能客觀評(píng)價(jià)語(yǔ)音信號(hào)的質(zhì)量，對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行量化，是目前語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)側(cè)中比較標(biāo)準(zhǔn)和商用化程度最高的算法。

PESQ測(cè)試處理過(guò)程如圖2。

PSQM測(cè)試方法：PSQM測(cè)試是通過(guò)發(fā)送語(yǔ)音參考信號(hào)，并在網(wǎng)絡(luò)的另一端采用數(shù)字信號(hào)處理的方式比較接收到的信號(hào)和語(yǔ)音參考信號(hào)，通過(guò)PSQM算法量化估算出網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量MOS值。endprint

3 MOS影響因素

網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸中會(huì)經(jīng)過(guò)終端、無(wú)線、路由、交換等傳輸過(guò)程，多個(gè)網(wǎng)元都參了語(yǔ)音質(zhì)量的處理，因此在任何語(yǔ)音傳輸?shù)娜魏苇h(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)引起語(yǔ)音質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)對(duì)傳輸過(guò)程中各種情況下語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)和總結(jié)影響MOS值的關(guān)鍵因素。

3.1 語(yǔ)音編碼方式

現(xiàn)網(wǎng)中幾種主要語(yǔ)音編碼方式。

在正常無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境情況下，幾種語(yǔ)音編碼方式與MOS值的關(guān)系為：EFR>AMR>FR>AMR-HR>HR。

3.2 RXQUAL及C/I影響

對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)內(nèi)干擾和網(wǎng)外干擾都可能直接影響網(wǎng)絡(luò)接收質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)干擾降低了基站解調(diào)能力，造成誤碼，使得語(yǔ)音幀解析錯(cuò)誤，形成丟幀影響語(yǔ)音質(zhì)量，對(duì)于語(yǔ)音質(zhì)量的影響范圍很大，C/I是反映通信網(wǎng)絡(luò)干擾水平的重要指標(biāo)，也是影響手機(jī)RXQUAL的主要因素，RXQUAL及C/ I的好壞直接決定著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的好壞和網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量的好壞。

對(duì)手機(jī)用戶，RXQUAL差必然會(huì)對(duì)通話質(zhì)量產(chǎn)生影響，同樣也會(huì)影響MOS值。根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果：

當(dāng)RXQUAL>4.5時(shí)，MOS值開(kāi)始出現(xiàn)下降；當(dāng)RXQUAL>5.4時(shí)，下行MOS值<3.0，通話不太清楚，影響用戶通話質(zhì)量；

當(dāng)RxQual>6時(shí)，下行MOS值<2.0，出現(xiàn)較大雜音或斷續(xù)，嚴(yán)重影響通話質(zhì)量。

3.3 切換頻次

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)蜂窩小區(qū)組成，通過(guò)采用切換技術(shù)提供通信服務(wù)，為了保證用戶在移動(dòng)過(guò)程中得到持續(xù)的通信服務(wù)，系統(tǒng)必須要持續(xù)提供切換服務(wù)，因此，切換是通信系統(tǒng)中最基本、最重要的特性，系統(tǒng)在切換過(guò)程中需要通過(guò)TCH幀來(lái)傳送相關(guān)切換信令，在從源信道切換到目標(biāo)信道過(guò)程中，必然會(huì)存在TCH 幀丟失的情況，因此通話過(guò)程中由于切換導(dǎo)致的語(yǔ)音斷續(xù)是不可避免的，整個(gè)切換過(guò)程犧牲了話音的連續(xù)性，對(duì)話音質(zhì)量存在一定的影響。在PESQ算法模型中考慮了切換對(duì)語(yǔ)音的影響，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際測(cè)試結(jié)果，異常情況下的切換對(duì)語(yǔ)音MOS值影響較大。

乒乓切換：乒乓切換是由于同頻同BSIC而造成的切換失敗，導(dǎo)致手機(jī)不停的向錯(cuò)誤小區(qū)發(fā)切換申請(qǐng)，由上述可知，頻繁的乒乓切換會(huì)帶來(lái)語(yǔ)音斷續(xù)和不連續(xù)，嚴(yán)重影響客戶通話感知，導(dǎo)致MOS值明顯偏低。

另外，由MOS值產(chǎn)生的原理可知，要保持MOS語(yǔ)音測(cè)量值正常，在6秒的通話時(shí)間內(nèi)最多受到兩次切換的影響，當(dāng)6秒通話時(shí)間內(nèi)多次切換時(shí)也將會(huì)帶來(lái)語(yǔ)音斷續(xù)和不連續(xù)的問(wèn)題，影響用戶感知，要減少網(wǎng)絡(luò)的切換頻次，可以采用幾種方法進(jìn)行調(diào)整：

1）調(diào)整小區(qū)天線方向角和下傾角進(jìn)行覆蓋優(yōu)化。

2）調(diào)整切換參數(shù)，調(diào)整切換參數(shù)可以通過(guò)調(diào)整切換參數(shù)BSC級(jí)別的TINIT參數(shù)，TINIT參數(shù)設(shè)置的原理為，在增加TINIT值設(shè)置后，在切換成功后，TINIT將規(guī)定限制時(shí)間內(nèi)不允許手機(jī)再次進(jìn)行切換，從而達(dá)到減少切換次數(shù)的效果。

3）增加小區(qū)級(jí)的切換遲滯值（KHYST）、場(chǎng)強(qiáng)濾波長(zhǎng)度（SSLENSD/I）和質(zhì)量濾波長(zhǎng)度（QLENSD/I）設(shè)置，通過(guò)設(shè)置可以有效推遲小區(qū)間的切換間隔，能有效減少切換次數(shù)。

在進(jìn)行上述調(diào)整切換參數(shù)設(shè)置時(shí)，統(tǒng)一也會(huì)帶來(lái)切換不及時(shí)造成掉話的負(fù)面影響，因此，在實(shí)際參數(shù)調(diào)整設(shè)置過(guò)程中，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)置。

3.4 DTX不連續(xù)發(fā)射

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，開(kāi)啟DTX不連續(xù)發(fā)射會(huì)降低用戶通話過(guò)程中的話音質(zhì)量，但可以提升網(wǎng)絡(luò)的C/I，提升C/I有助于降低網(wǎng)絡(luò)干擾，提供網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，因此，在實(shí)際測(cè)試結(jié)果，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中打開(kāi)DTX或關(guān)閉DTX，MOS值都會(huì)有少許影響，在實(shí)際應(yīng)用中，可以需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況進(jìn)行合理設(shè)置。

3.5 移動(dòng)臺(tái)速率影響

對(duì)于高速度情況下移動(dòng)的用戶，會(huì)因?yàn)槎鄰接绊憣?dǎo)致誤碼上升，從而影響通話質(zhì)量，造成MOS值下降。根據(jù)實(shí)際測(cè)試，速率在400km/ h～500km/h時(shí)會(huì)出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，移動(dòng)基站收到的移動(dòng)臺(tái)信號(hào)會(huì)出現(xiàn)頻偏的情況，當(dāng)頻偏達(dá)到1 320Hz～1 650Hz時(shí)，移動(dòng)基站將出現(xiàn)無(wú)法正確解碼終端信號(hào)的情況，因此高速度情況下對(duì)于語(yǔ)音質(zhì)量MOS值的影響是比較嚴(yán)重的。

3.6 鏈路質(zhì)量、傳輸質(zhì)量影響

語(yǔ)音傳輸?shù)倪^(guò)程中，會(huì)通過(guò)不同的鏈路和路由進(jìn)行傳輸，不同的鏈路和路由也是影響MOS值的一個(gè)重要因素，在語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估中出現(xiàn)大量的誤碼、滑碼、傳輸閃斷、壞幀過(guò)多、信令重傳等情況時(shí)，一般都是由于傳輸質(zhì)量不好引起的，從原理上來(lái)看，傳輸過(guò)程中的傳輸質(zhì)量、鏈路質(zhì)量的問(wèn)題相當(dāng)于在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了一些話音幀的丟失，話音幀的丟失是非常嚴(yán)重的問(wèn)題，因此也是影響話音質(zhì)量MOS值的重要因素。

4 現(xiàn)有MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估缺陷

現(xiàn)有的MOS語(yǔ)音質(zhì)量的評(píng)估方法基于無(wú)線指標(biāo)的（RxQual）簡(jiǎn)單評(píng)估、人為主觀MOS評(píng)估方法、基于無(wú)線電鏈路參數(shù)的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中的語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量、基于智能手機(jī)的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、利用NGN終端進(jìn)行控制撥打進(jìn)行語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試的方法、以及專業(yè)測(cè)試設(shè)備集成硬件進(jìn)行MOS計(jì)算等方法，無(wú)法直接在普通通用終端直接使用，成本高且不利于推廣，不適應(yīng)現(xiàn)有的MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估。

1）采用專用定制測(cè)試手機(jī)或者早期智能手機(jī)，不是普通商用或現(xiàn)有通用的手機(jī)終端，不能獲取真實(shí)用戶感知數(shù)據(jù)。

2）專業(yè)測(cè)試設(shè)備語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估成本高。

3）專業(yè)測(cè)試設(shè)備攜帶不便，效率低。

4）不便于推廣和大量評(píng)估數(shù)據(jù)的獲取。

5 Android終端MOS評(píng)估方法

在普通商用Android手機(jī)終端上進(jìn)行MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估，需在Android手機(jī)終端上安裝軟件，通過(guò)撥打IVR語(yǔ)音平臺(tái)，Android系統(tǒng)對(duì)語(yǔ)音通話進(jìn)行監(jiān)控并進(jìn)行錄音形成通話錄音文件，手機(jī)終端采用軟件方式實(shí)現(xiàn)ITU-P.862中推薦的語(yǔ)音評(píng)估算法PESQ[2]，輸入標(biāo)準(zhǔn)參考語(yǔ)音文件和通話錄音文件經(jīng)計(jì)算后輸出MOS評(píng)估結(jié)果，評(píng)估結(jié)果關(guān)聯(lián)終端設(shè)備信息、無(wú)線信息以及位置信息等進(jìn)行上報(bào)，最終形成有效語(yǔ)音質(zhì)量整體評(píng)估數(shù)據(jù)源。endprint

普通商用Android手機(jī)終端進(jìn)行MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估的步驟包括：

手機(jī)信息采集：利用Android系統(tǒng)機(jī)制啟動(dòng)服務(wù)或者其他常駐內(nèi)存線程采集無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境信息、位置信息和終端設(shè)備信息。

啟動(dòng)手機(jī)呼叫監(jiān)控并撥打IVR語(yǔ)音平臺(tái)：利用Android系統(tǒng)機(jī)制啟動(dòng)手機(jī)呼叫監(jiān)控服務(wù)；通過(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)撥打特定IVR語(yǔ)音平臺(tái)，IVR語(yǔ)音平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)放音，至少8秒以上，循環(huán)播放。

手機(jī)錄音并生成退化錄音文件：手機(jī)從撥打開(kāi)始進(jìn)行內(nèi)錄，應(yīng)答至少8秒后掛機(jī)，獲取從撥打開(kāi)始到掛機(jī)結(jié)束形成退化錄音文件，可循環(huán)撥打形成連續(xù)多個(gè)退化錄音文件。

利用PESQ算法輸出評(píng)估結(jié)果：利用手機(jī)內(nèi)置軟件方式實(shí)現(xiàn)PESQ算法，輸入退化錄音文件和內(nèi)置參考語(yǔ)音文件，最終輸出評(píng)估結(jié)果。

評(píng)估結(jié)果和采集信息關(guān)聯(lián)并上報(bào)：將語(yǔ)音測(cè)試評(píng)估結(jié)果和手機(jī)采集信息通過(guò)特征值關(guān)聯(lián)，并上報(bào)服務(wù)端進(jìn)行持久化存儲(chǔ)，形成整體語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估的可靠全面數(shù)據(jù)源。

Android終端MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估流程如圖5。

詳細(xì)步驟說(shuō)明如下：

1）手機(jī)信息采集。手機(jī)信息采集是特指普通商用智能終端的通用信息采集和手機(jī)作為主叫的呼叫事件信息采集。其中，通用信息采集的內(nèi)容上可以分為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境信息、位置信息和終端設(shè)備信息等，包括但不限于：主服小區(qū)唯一標(biāo)示信息、信號(hào)強(qiáng)度、經(jīng)度、維度、終端型號(hào)、終端固件版本號(hào)，通用信息采集頻率為1次/秒；呼叫事件信息采集信息內(nèi)容包括被叫號(hào)碼、起呼時(shí)間、接通時(shí)間、應(yīng)答時(shí)間、掛機(jī)時(shí)間等基本呼叫信息。

2）啟動(dòng)手機(jī)呼叫監(jiān)控并撥打IVR語(yǔ)音平臺(tái)。利用Android系統(tǒng)機(jī)制，啟動(dòng)監(jiān)聽(tīng)手機(jī)呼叫服務(wù)，服務(wù)包括呼叫監(jiān)聽(tīng)服務(wù)和Radio日志服務(wù)。撥打特定IVR語(yǔ)音平臺(tái)，撥打有效時(shí)長(zhǎng)（從應(yīng)答后至少8秒）、撥打次數(shù)及撥打間隔可設(shè)置，撥打方式可以手動(dòng)進(jìn)行或者通過(guò)任務(wù)計(jì)劃方式定時(shí)啟動(dòng)撥打；

其中，所述啟動(dòng)手機(jī)呼叫監(jiān)控的具體描述如下。

Android操作系統(tǒng)版本不同，低于4.1的版本同時(shí)啟動(dòng)呼叫監(jiān)聽(tīng)服務(wù)和Radio日志服務(wù)，其他版本啟動(dòng)呼叫監(jiān)聽(tīng)服務(wù)；呼叫過(guò)程的監(jiān)控內(nèi)容包括呼叫振鈴時(shí)間、應(yīng)答時(shí)間和掛機(jī)時(shí)間，遵循如下原則：

（1）利用Android系統(tǒng)機(jī)制準(zhǔn)確判斷手機(jī)呼叫振鈴開(kāi)始（CALL_STATE_RINGING）和呼叫結(jié)束（CALL_STATE_OFFHOOK）時(shí)間。

（2）Android操作系統(tǒng)版本不同，低于Android 4.1的手機(jī)采用系統(tǒng)Radio Log日志監(jiān)聽(tīng)精確應(yīng)答時(shí)間，其他終端應(yīng)答時(shí)間采用呼叫振鈴時(shí)間+應(yīng)答時(shí)延（經(jīng)驗(yàn)值）。

其中，所述IVR語(yǔ)音平臺(tái)的具體描述如下：

IVR語(yǔ)音平臺(tái)具有特定的接入號(hào)碼，對(duì)接入的電話自動(dòng)應(yīng)答并播放參考語(yǔ)音文件，參考語(yǔ)音文件有效長(zhǎng)度至少8秒以上，播放超過(guò)特定時(shí)長(zhǎng)自動(dòng)掛斷，不超過(guò)掛斷時(shí)長(zhǎng)閾值時(shí)，循環(huán)播放（沉默間隔2秒）標(biāo)準(zhǔn)參考語(yǔ)音文件。

（3）手機(jī)錄音并生成通話錄音文件。手機(jī)從撥打測(cè)試開(kāi)始進(jìn)行錄音，掛機(jī)后結(jié)束錄音，形成一個(gè)錄音通話文件采樣片段，針對(duì)錄音通話文件采樣片段進(jìn)行剪輯，從撥打應(yīng)答開(kāi)始每8秒形成一個(gè)錄音通話文件，丟棄沉默間隔2秒錄音片段，末尾不足8秒片段丟棄，最終形成一個(gè)或者多個(gè)錄音通話文件。

其中所述錄音的具體描述如下：

基于Android手機(jī)錄音模塊差異，錄音方式采用內(nèi)錄或者外錄，內(nèi)錄指內(nèi)部錄音，特指針對(duì)語(yǔ)音呼叫下行（Rx）音頻的錄制；部分Android機(jī)型不支持內(nèi)錄，采用聽(tīng)筒聲音外放，音源類型設(shè)置為MediaRecorder.AudioSource.CAMCORDER，保證音源最小衰減和減少干擾，此種錄音方式稱為外錄。

（4）利用PESQ算法輸出評(píng)估結(jié)果。利用普通商用手機(jī)端通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)PESQ算法，輸入通話錄音文件和參考語(yǔ)音文件，撥打測(cè)試結(jié)束后輸出語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估結(jié)果。一次撥打IVR語(yǔ)音平臺(tái)過(guò)程可生成一個(gè)或者多個(gè)語(yǔ)音通話文件，按照時(shí)間特征值對(duì)參考語(yǔ)音文件進(jìn)行剪輯，形成一對(duì)或者多對(duì)語(yǔ)音通話文件和參考語(yǔ)音文件的輸入，通過(guò)PESQ算法獲得一個(gè)或者多個(gè)MOS值，如果是多個(gè)MOS值則進(jìn)行平均，最終一次呼叫獲取一個(gè)MOS評(píng)估結(jié)果。

其中，PESQ算法是ITU-P.862中推薦的語(yǔ)音評(píng)估最新算法，算法通過(guò)電平調(diào)整、濾波、時(shí)間對(duì)齊、聽(tīng)覺(jué)轉(zhuǎn)換、擾動(dòng)處理、壞段標(biāo)示及壞段重對(duì)齊等系列處理后最終形成認(rèn)知模型，獲取評(píng)估結(jié)果。

5）評(píng)估結(jié)果和采集信息關(guān)聯(lián)并上報(bào)。MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估結(jié)果和手機(jī)采集信息通過(guò)撥打呼叫事件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)遵循如下原則：

（1）一次撥打呼叫合成一條手機(jī)采集信息，包括通用信息和呼叫事件信息。

（2）一次撥打呼叫合成一個(gè)呼叫事件。

（3）一個(gè)呼叫事件獲取一個(gè)MOS評(píng)估結(jié)果。

完成關(guān)聯(lián)后，上報(bào)服務(wù)端并進(jìn)行持久化存儲(chǔ)。

基于Android手機(jī)終端實(shí)際測(cè)試情況能獲得用戶真實(shí)用戶感知情況，基于用戶真實(shí)MOS值可以進(jìn)行弱MOS分析，從覆蓋、質(zhì)量、切換、編碼方式及傳輸質(zhì)量深入分析各個(gè)原因并進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化。

（1）覆蓋優(yōu)化。覆蓋作為優(yōu)化的基礎(chǔ)，起著至關(guān)重要的作用，對(duì)多項(xiàng)指標(biāo)均有重要的影響，包括對(duì)MOS的影響。MOS分析可以從過(guò)覆蓋、弱覆蓋、背向覆蓋、主服小區(qū)不明顯、室分泄露及覆蓋調(diào)整方面對(duì)MOS值低且存在覆蓋問(wèn)題進(jìn)行剖析。

過(guò)覆蓋。過(guò)覆蓋小區(qū)對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)影響較大也是目前網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)問(wèn)題之一，過(guò)覆蓋會(huì)產(chǎn)生頻率干擾及孤島效應(yīng)，對(duì)MOS值影響較大。

優(yōu)化建議：可通過(guò)控制覆蓋范圍：查看小區(qū)功率等級(jí)、功率類型以及機(jī)械下傾角與電子下傾角；可以通過(guò)層間切換門(mén)限及層間切換統(tǒng)計(jì)時(shí)間與持續(xù)時(shí)間來(lái)控制該路段的切換；可以對(duì)主服小區(qū)的鄰區(qū)進(jìn)行核查，添加合理鄰區(qū)。endprint

弱覆蓋。弱覆蓋形成的低電平質(zhì)差對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也有一定的影響且是對(duì)MOS影響較大，形成原因主要有以下幾點(diǎn)：因地形、物業(yè)等原因無(wú)法建站導(dǎo)致；因建筑阻擋等原因?qū)е拢灰蚱帘螄?yán)重導(dǎo)致；因覆蓋調(diào)整導(dǎo)致等。

優(yōu)化建議：在優(yōu)化無(wú)法滿足的情況下提交新建站計(jì)劃，如工期較長(zhǎng)可提交拉遠(yuǎn)站或一體化機(jī)房等緩解。

背向覆蓋。因工天饋接反或調(diào)整過(guò)程中方位角偏離主服范圍較大等因素形成的背向覆蓋對(duì)MOS影響較大。

優(yōu)化建議：對(duì)背向覆蓋問(wèn)題，可以核實(shí)工參信息經(jīng)緯度及小區(qū)方位角；現(xiàn)場(chǎng)勘查實(shí)際覆蓋情況，避免天線直射或小角度直射易反射物體，判斷是主集與主集接反、主集與分集接反、分集與分集接反還是兩小區(qū)主分集完全接反，提交天饋整改工單或直接派單上站梳理饋線。

主服小區(qū)不明顯。在高層建筑或基站密度較大區(qū)域，因覆蓋重疊度較大而出現(xiàn)頻率資源緊張，復(fù)用度大導(dǎo)致的頻率干擾問(wèn)題較為嚴(yán)重，導(dǎo)致異常事件影響MOS語(yǔ)音質(zhì)量。

優(yōu)化建議：對(duì)周邊站址進(jìn)行實(shí)地勘察，調(diào)整覆蓋，梳理切換，凸顯主服小區(qū)。

室分泄露。室分泄露是因?yàn)槭曳止β实燃?jí)及功率類型較大或?yàn)榱宋赵拕?wù)調(diào)整室分小區(qū)層級(jí)較高等導(dǎo)致重選及切換占用，嚴(yán)重影響MOS語(yǔ)音質(zhì)量。

優(yōu)化建議：調(diào)整室分基站功率等級(jí)及小區(qū)所在層級(jí)；功率等級(jí)較小情況下可派單至室分廠家增加衰減；結(jié)合（PI、PT、CRO、PBGT、P/N等參數(shù)）調(diào)整重選及切換。

（2）質(zhì)量?jī)?yōu)化。質(zhì)量是直接影響MOS指標(biāo)重要的因素，由于干擾、傳輸誤碼、硬件故障及弱覆蓋等原因?qū)е?，現(xiàn)網(wǎng)中的一些質(zhì)量問(wèn)題的主導(dǎo)因素便是干擾，干擾目前主要分為網(wǎng)內(nèi)干擾、外部干擾，硬件問(wèn)題等。針對(duì)外部干擾的諸多原因，可以結(jié)合話務(wù)量與干擾帶等級(jí)的變化進(jìn)行初步分析再結(jié)合掃頻定位，通過(guò)安裝濾波器，或申請(qǐng)無(wú)委進(jìn)行解決，網(wǎng)內(nèi)干擾目前較為嚴(yán)重的是網(wǎng)內(nèi)的同、鄰頻干擾，需要對(duì)基站小區(qū)經(jīng)緯度核實(shí)，合理規(guī)劃覆蓋，修改部分干擾頻點(diǎn)等手段解決。

（3）切換優(yōu)化。切換優(yōu)化是通過(guò)對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)置相關(guān)切換參數(shù)的方法達(dá)到改善用戶感知的目標(biāo)，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，切換不合理會(huì)切換到質(zhì)量差小區(qū)，引起MOS分值低，因此需要反復(fù)檢查相關(guān)切換參數(shù)設(shè)置。

切換優(yōu)化可以采用調(diào)整小區(qū)天線方向角和下傾角進(jìn)行覆蓋優(yōu)化；調(diào)整切換參數(shù)包括通過(guò)調(diào)整切換參數(shù)BSC級(jí)別的TINIT參數(shù)；增加小區(qū)級(jí)的切換遲滯值（KHYST）、場(chǎng)強(qiáng)濾波長(zhǎng)度（SSLENSD/I）和質(zhì)量濾波長(zhǎng)度（QLENSD/I）設(shè)置，有效推遲小區(qū)間的切換間隔等方法。在實(shí)際參數(shù)調(diào)整設(shè)置中，都需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)置。

（4）編碼優(yōu)化。不同編碼方式對(duì)MOS影響不同，其中半速率對(duì)MOS值影響較大，通過(guò)分析語(yǔ)音編碼方式與MOS值，我們可以盡量采用半速率語(yǔ)音編碼方式，并盡可能多使用全速率語(yǔ)音編碼方式。另外，我們也可以盡量減少半速率話務(wù)，這樣可以大幅提高全網(wǎng)MOS大于等于3的比例。

（5）傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化。網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題是指網(wǎng)絡(luò)突發(fā)故障，包括網(wǎng)元硬件故障和傳輸線路故障，網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題常常導(dǎo)致小區(qū)出現(xiàn)通話突然中斷情況，出現(xiàn)大量掉話，造成最差的MOS測(cè)量值，在實(shí)際應(yīng)用測(cè)試中，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題，保障傳輸線路正常。

6 創(chuàng)新點(diǎn)

1）利用普通商用Android手機(jī)終端進(jìn)行MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估，該方法形成的裝置進(jìn)行推廣應(yīng)用為建立語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估體系提供了通用、準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)源基礎(chǔ)。

2）手機(jī)信息采集的方法以及和MOS評(píng)估結(jié)果的關(guān)聯(lián)規(guī)則充分考慮到普通商用手機(jī)終端型號(hào)及Android操作系統(tǒng)的多樣性、評(píng)估采樣數(shù)據(jù)的有效性，能高效完成測(cè)試和獲取豐富客觀的MOS評(píng)估數(shù)據(jù)。

3）本次提出的Android手機(jī)錄音并生成通話錄音文件的方法和規(guī)則充分考慮到普通商用手機(jī)終端型號(hào)及操作系統(tǒng)的多樣性，制定了錄音方式、起止時(shí)間、錄音時(shí)長(zhǎng)等規(guī)則，采集的錄音結(jié)果信息能為MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估提供準(zhǔn)確、有效輸入數(shù)據(jù)源。

7 應(yīng)用價(jià)值

基于普通商用Android手機(jī)終端進(jìn)行MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估方法彌補(bǔ)了現(xiàn)有的利用專業(yè)測(cè)試設(shè)備近似模擬普通商用手機(jī)端進(jìn)行語(yǔ)音質(zhì)量的評(píng)估方法的不能真實(shí)體現(xiàn)用戶感知、成本高、效率低、以及不便推廣的不足，充分考慮到普通商用手機(jī)的移動(dòng)性、便利性和通訊網(wǎng)絡(luò)MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估的準(zhǔn)確性、有效性，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估工作中，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音質(zhì)量提升人員甚至普通員工通過(guò)采用本方法對(duì)應(yīng)裝置進(jìn)行撥打測(cè)試評(píng)估，隨時(shí)隨地?fù)艽驕y(cè)試并上報(bào)測(cè)試結(jié)果及手機(jī)采集信息，形成體現(xiàn)用戶真實(shí)感知、大量、全面的MOS語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)估數(shù)據(jù)源。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉輝.LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，2013.

[2]孫新建，鄒霞，曹鐵勇，等.基于加權(quán)巴克譜失真的語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)算法[J].數(shù)據(jù)采集與處理，2006.endprint