算法是在每隔20ms 的帧要进行一次线性预测算法,每5ms搜索一次自适应码本,这个过程是在12.8Kbs 速率下进行。高频带是在解码器端使用低带和随机激励的参数重建的, 目的是调整与在声音基础上的低频有关的高频带. 高频带的声频通过使用由低带LP 过滤器产生的LP 滤波器进行重建。
AMR WB与AMR NB的MUSHRA评分(multi-stimulustest with hidden reference and anchor,ITU-R recommendation BS.1534.)参考见下图。
利用传统的MOS值进行AMR-NB和AMR-WB进行对比测试,结果如下图:
5.004.504.003.503.002.502.001.501.000.500.004.324.184.164.144.284.14.254.084.054.224.053.93.853.73.63.53.6AMR-WBAMR-NB23.85, 12.223.05, 10.219.85, 7.9518.25, 7.415.85, 6.714.25, 5.912.65, 5.158.85, 4.756.6 由以上分析可见AMR-WB比AMR-NB有更高的话音质量。
3.2. VoLTE与GSM语音质量比较
现场使用POLQA SWB作为评分标准,评估GSM,VoLTE(23.85kbps)和VoLTE(12.65kbps)三种通话的语音质量。相比传统的PESQ标准,POLQA标准对宽带
适应能力更好,PESQ无法使用8Khz以上采样频率,其主要区别如下:
VoLTE MOS相比GSM有较大改善,MOS评分参见下表。
语音拨打类型 2G打2G MOS(POLQA SWB) 2.64 VoLTE(23.85kbps) 3.98 VoLTE(12.65kbps) 3.84 2G使用窄带语音AMR-NB 12.2k和EFR编码方式,使用POLQA SWB评分时会比传统PESQ评分会低,具体映射关系如下:
表从上可以看出:AMR(12.2k)/EFR POLQA评分先比PESQ评分低0.5分左右。
按照上表,将2G打2G MOS(POLQA SWB)折算为PESQ MOS分应为2.64+0.5=3.14分。分析2G MOS分值,大量2分MOS分值对应的语音编码方式为EFR,AMR 12.2k编码MOS分一般在3分左右。
POLQA SWB评分按照64Kbps采样率进行语音质量评分,评分标准比传统PESQ高。同样的2G语音POLQA评分先比PESQ评分低0.5分左右。
3.3. VoLTE与OTT语音质量比较
在这里,选择有代表性的腾讯公司的微信电话本的VoIP电话进行对比,其具有低接通时延、无通信费用(仅有流量费用)和高清晰音质等特点。
VoLTE试点区域内共有4G基站400个,主覆盖区域为D频段,覆盖良好。使用设备为ASCOM公司的TEMS16.1.3,测试手机为HTC M8t。
3.3.1. 音质对比分析
从现有的PDCP层速率和MoS进行推测,OTT语音采用的编码为skype的SILK Codec。SILK Codec是一个语音和音频编解码算法, 对于音频带宽、网络带宽和算法复杂度都具有很好的弹性,支持4种采样率:8KHz、12KHz、16KHz、24KHz;三种复杂度:低、中、高。编码码率在 6~40kbps(不同采样率具有不同的码率范围)以及还支持VAD、DTX、FEC等模块,已经在QQ,AIM,GOOGLE TALk上使用,性能在高掉包环境下优于AMR-WB。
为适应其编码方式,这里采用的打分标准使用基于48K采样的POLQA。OTT语音在好点(-88.33dbm,12.67)下,其MoS可以达到3.78,在坏点为1.93。在坏点的条件下,其时延,抖动,丢包都在急剧上涨,用户感知急剧降低。而VoLTE具备QoS保障,其MOS比较稳定,无明显波动,祥见下表。
类型 微信电话本 VoLTE SINR -0.09 0.02 物理层速PDCP速率率(下行) (下行) 50.48 15.61 36.23 10.44 传输模式 MCS 2.00 2.15 6.31 4.95 每TTI RB数 11.94 8.78 总调度RB数 910.89 227.22 TB size 668.44 590.79 为进一步对OTT语音的语音MOS值进行分析,找出其能力拐点,优化人员
对其RSRP的从-125dbm到-110dbm,SINR从-4到10的范围进行测试,详见下图。
语音 VoLTE 23.85 AMR封装负荷 RTP UDP IP 477+21 96 64 40 PDCP头 RLC头 MAC头 Total 8 8 16 16 1010 570 320 8 8 VoLTE 23.85(RoHC) 477+21
微信和VoLTE的RSRP走势对比543210-125-124-123-122-121-120-119-118-117-116-115-114-113-112-111微信-MOSVoLTE-MOS1.88 2.15 1.79 1.78 1.78 1.78 1.98 1.90 1.74 1.74 1.71 1.88 1.57 1.51 2.62.92.92.92.933.33.33.43.43.53.63.63.73.7433.22 210 从RSRP走势中可以看出:在RSRP>-110dBm,SINR >10的在LTE轻载网络环境下,MOS可以保持在3.5以上。当RSRP>-111dBm的时候,语音质量会出现大幅提升,MoS会大于3.22,已经超过了GSM的MoS,其音质和VoLTE AMR-WB在感知上差异不大。
微信和VoLTE的SINR走势对比43210-5-4-3-2-101234VoLTE56789101.83 1.82 1.91 1.76 1.84 1.87 2.01 2.30 2.85 2.55 2.59 2.53 3.53.63.63.63.63.73.73.73.83.83.83.83.83.83.83.83.80 3.50 3.70 3.19 微信-MOS 从SINR走势中可以看出,其在3的时候,其质量会出现大幅提升,MoS会到2.85以上,已经其超过GSM的EFR的MoS,当SINR提升到9的时候,其值已经和VoLTE差距不大。
下图4个波形分为标准语料,GSM波形,VoLTE波形和微信波形。微信语音压缩方法与2G/4G不一样,OTT语音对标准语料毛刺部分压缩比较干净,将标准语音样本中的背景噪声被简单给过滤掉了,故MOS峰值较低。在同样的MOS