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基于AI的无线网络乒乓切换问题

自动优化方法

1概述

随着5G网络逐步商用，5G行业移动类终端业务的乒乓切换问题需要重点解决使5G网络性能发挥到最优；另外4GVoLTE语音业务是面向5G网络及未来网络的IP化语音解决方案，如何利用高效、智能、自主、安全的方法定位并解决4G、5G无线通信网络VoLTE语音业务和5G行业移动终端业务的乒乓切换短板问题，对改善用户感知及4G、5G网络语音业务和

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收稿日期：2021-11-25

5G行业移动终端应用业务的AI智能自动运维标准化具有重要意义。本文提出的基于决策树模型的解决方案也是一种在5G网络实现基于人工智能的乒乓切换短板优化的自动运维的标准化雏形。

2乒乓切换问题及其影响

乒乓切换概念：当用户在目标小区驻留时间较短，重新切换回源小区时，判断为乒乓切换。乒乓切换严重影响终端用户感知，会导致掉话、游戏卡顿、直播中断、视频网页浏览不畅等问题，容易引发投诉。

VoLTE语音业务乒乓切换或频繁切换会造成数据

丢包和时延变长进而影响语音MOS值，直观感受就是影响通信质量，降低用户端的体验感知。其本质原因为VoLTE语音是QCI1承载，3GPPTS36.323有明确规定，已经发给RLC层的PDCP数据会丢弃，所以切换过程可能会引发RTP丢包，从而影响MOS语音感知。时延也是影响VoLTE语音通信质量的重要因素，由于单次切换会引入20~80ms的时延，多次乒乓切换或频繁切换大大增加了VoLTE语音时延，造成语音感知下降。同理，对于5G行业移动终端类应用业务，乒乓切换也会造成业务体验感知下降。具体MOS值与用户感知对应关系、丢包率和时延与用户感受之间的关系如表1~表3所示。

表1MOS分值和用户满意度关系

评估数据中添加用户信息和位置信息后生成语音质量评估文件来评估VoLTE语音质量。

目前尚无针对影响VoLTE语音感知MOS值和5G行业移动终端业务感知的乒乓切换问题采用人工智能方法来自动智能定位及生成解决方案的优化方法。

为了定量验证频繁切换次数对语音质量的影响，分别从普通和高干扰2个场景选点进行实际测试，在切换带进行大量的数据采集，形成切换频次和MOS的散点图与MOS值随切换频次变化的趋势线。

普通场景选取某小区楼顶站的2个扇区互相切换，该场景区域为居民区，RSRP均值为-95dBm，SINR均值为-1.9dB左右，上行底噪为-114dBm左右。实测结果：在普通场景下随切换频次增加，MOS值呈下降趋势，当切换频率达到250次/min，MOS值降至3.0左右（见图1）。

表2丢包率对语音感知影响

4.8

MOS语

MOS

语音质量等级

影响

用户感知

3.8

优秀

正常，未弱化

非常好，听得很清楚，无失真感，无延迟感

3.5~3.8

好

有轻微弱化，但是影响不大

基本都能听清楚，延迟小，有非常少的杂音

3.0~3.5

中等

有一定程度弱化

听不太清楚，有一定延迟，有杂音，个别字需要仔细认真去听

2.0~3.0

次等

明显弱化

有很大杂音，听不太清，大多数需要努力去听去识别

2.0

差

无法接受

静音，完全听不清楚说啥，杂音噪声很大

MOS

MOS值

3.6

3.2

2.8

2.4

2.0

0

50 100 150 200 250

切换次数

图1普通场景切换次数与MOS关系

表3切换时延对语音感知影响

高干扰场景选取某站点2个扇区互切，该场景区域为城中村，RSRP均值为-85dBm，SINR均值为8.6dB，上行底噪为-80dBm左右。在高干扰场景下随切换频次增加，MOS值呈下降趋势，当切换频率达到25次/min，MOS值降至3.0左右（见图2）。

丢包率用户感受0%语音清晰达到5%可以接受1

丢包率

用户感受

0%

语音清晰

达到5%

可以接受

10%

不可接受，听不清楚

切换频次（/次/s）

时延/ms

用户感受

2

150

语音清晰

2~5

150~400

可以接受

5

400

不可接受，听不清楚

现有的对4G、5G网络VoLTE业务、5G行业移动

目前已有的VoLTE语音质量评估方法仅基于采用结合用户信息及用户位置的MO