1.背景介绍

语音质量是语音业务的关键指标之一。特别是在LTE移动网络，VoLTE提供比过去更高带宽的语音业务（VoLTE），移动运营商能提供质量更加出色的语音服务，同时语音质量的评估也更加重要。

语音业务的质量，是以用户的感知作为评判标准的。对于VoIP领域的语音业务，语音质量的计量单位是MOS（Mean Opinion Score）。VoLTE作为一种VoIP业务，目前也采用MOS评分作为语音质量的评价工具。直到现在，MOS评分通过测试人员真实拨打，然后对通话进行主观评估并打分。这种评价方法符合语音质量的定义，但主观感受因人而异，因而这种方法有明显的局限性。

为了消除主观因素，整个行业先后出现过多种MOS评分算法，常见的有PESQ、POLQA 等算法。PESQ曾经作为主要应用的算法被大量使用；而相对较晚推出的POLQA，更多地以端到端的方式进行考量，被认为更接近用户的感知和体验，因而成为目前的主流MOS计算算法。

MOS评分的取值范围是1～5。5分为满分最优。影响语音质量的3个关键因素是：时延（latency）、丢包率（Packet Loss Percentage）、抖动（Jitter）。

时延是指RTP包（语音包）在通话用户之间，端到端传递的耗时。

丢包率是指在端到端传递过程中，未成功到达的RTP包在全部应传递RTP语音包中所占的比例。

抖动是指相邻两个成功传递的RTP语音包的时延差值。抖动计量了时延变化的幅度、大小。

一般地，时延越大、丢包率越高、相同时延下，抖动越高，那么对语音质量的影响越大，从而MOS评分也就越低。VoLTE业务MOS计算示意图如图6-29所示。

图6-29 VoLTE业务MOS计算流程

现有的MOS评分获得方式采用专用设备。首先用MOS盒连接两个UE，两个UE建立语音通话后，由MOS盒输出特定的语音语料，最后由MOS盒计算输出MOS评分结果。

在目前中国移动各地LTE网络的VoLTE业务预商用、试商用项目中，上述方式作为网络优化、网络评估验证的主要手段，但这个方法有很大的局限性。

需要使用MOS盒等专用的软件与设备，否则无法获得MOS评分；终端的类型也有限制，只有制订类型的兼容终端，才可以连接并进行评分；无法对商用用户的语音业务做MOS评分，无法以客观的方式获得通话质量；进行测试获得MOS评分需要投入额外的人力、物力等。

2.MOS评分创新体系

（1）技术方案

如果能够利用软件替代MOS盒获得MOS评分，并将软件加载合成到现有网络系统中，那么前述的使用MOS盒的种种限制与缺陷都可以避免。对于运营商而言，就能够方便灵活地发现和解决网络问题，从而提供给用户更加优质的服务。

由此提出一个MOS评分的替代方案，该方案在NodeB上增加软件功能，通话过程中的关键信息，在网管增加服务器对采集数据作存储、解码，以及工具软件进行相关的计算和关联分析，最终输出包括等效MOS评分在内的指标，对语音质量做全面评价。

（2）方案结构与数据采集拓扑图

网络数据采集服务器（Network Data Server，NDS）负责收集存储基站上报的相关测量值，并完成原始数据的解码与存储。NDS可以与网管合并，但对于大规模的网络及未来VoLTE高业务量，一般单独配置大容量服务器，拓扑图如图6-30所示。

图6-30 NDS方案结构与数据采集拓扑图

基站软件相应VoLTE业务相关的特性测量包括并不限于：切换、重建立等事件；RTP时延、丢包等统计结果；分析系统通过对NDS数据库进行查询、关联、计算，对语音质量进行评价。

（3）分析系统功能简介

分析系统根据基站采集的RTP包的时延、抖动、丢包率、MR（Measurement Report）数据、CDT（Call Data Trace）数据、信令跟踪（CT）数据等测量结果，计算等效MOS，如图6-31所示。同时，分析系统结合UE相关事件，如切换、重建立等，综合计算等效MOS值，从而评估话音质量。

分析软件可以直观地输出分析结果，如图6-32所示。

3.MOS评分创新体系的优势与不足

显而易见，在基站侧采样，无法实现POLQA算法所要求的端到端的统计，因而该技术方案所计算的只能是等效MOS评分，是一个等价端到端的结果。

相比现有的商用路测评价系统，优势是多方面的：

(www.daowen.com)

图6-31 分析系统模型图

图6-32 分析系统MOS输出结果图

对语音的评分分为主叫、被叫、上行、下行4个部分，这样当出现低评分时，可以很快判断出问题的关键点是在哪一段，是上行还是下行。而路测系统只有一个评分，当分值较低时，是上行还是下行存在问题，无法直接判断。

多种限制不存在了，主被叫可以在相隔距离较远的不同基站，没有地域限制；各种商用终端都可以评估，没有终端类型的限制。

提供多维度的分析，除了对单个用户可以作全程跟踪、统计与评价，还可以以小区维度做分析与评价，增加了事件的关联分析，如切换、重建立等，因而不仅能了解到语音质量的好坏结果，还能对一些异常做初步分析判断，大大简化了网络优化人员的负担，提高了网络运行维护的效率，提高了网络的服务水平。

4.现网验证

在广州现网某区域进行了实测验证，在不同的场景下用常用的MOS设备与分析系统分别对VoLTE业务进行质量评估。

覆盖优良的区域，整体上MOS评分与路测仪表接近，如图6-33所示。

图6-33 覆盖优良区域分析系统MOS评分

这里，将这种语音质量评估方法称为EMI（等同MOS指示）语音质量评估方法。

覆盖优良的区域，EMI与MOS差值占比情况如图6-34所示。

弱覆盖区域，MOS评分的整体变化趋势接近，如图6-35所示。

图6-34 覆盖优良区域EMI-MOS占比情况

图6-35 弱覆盖区域分析系统MOS评分

弱覆盖区域，EMI与MOS差值占比情况如图6-36所示。

路测场景的测试结果，EMI与MOS对比情况如图6-37所示。

图6-36 弱覆盖区域EMI-MOS占比情况

图6-37 路测场景EMI、MOS评分对比情况

路测场景，EMI与MOS差值占比情况如图6-38所示。

5.总结

如果需要准确的MOS评分，目前还是依赖MOS盒这样的硬件设备作专项测试，但对于网络运行维护与优化，主要是发现问题与定位问题，而等效MOS可以满足上述要求。无论是专项场景测试，还是一般场景的路测，等效MOS评分EMI与常用路测系统的差距在可接受范围，因而这套系统是行之有效的。对于VoLTE大规模商用后，针对该业务的运行维护、网络优化、用户投诉都将发挥重要作用。

图6-38 路测场景EMI-MOS占比情况