经典案例高负荷对VoLTE语音感知影响案例.docx

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经典案例高负荷对VoLTE语音感知影响案例

高负荷对VoLTE语音感知影响案例

一、概述1

二、测试方案介绍4

三、测试结论12

四、总结13

高负荷对VoLTE语音感知影响案例

【摘要】随着VOLTE终端越来越多的支持，VOLTE业务商用在即，相比传统语音业务VOLTE也有自身的优势，而传统的语音用户数量庞大，对于LTE网络是一个考验，其中VOLTE业务面临的优势和高负荷都成为一个挑战：

VOLTE语音编码率更高，清晰度更好，在重载下是否可以同样保证语音质量，VOLTE可以更短时延接入网络，在重载下是否可以同样保证语音用户的优先接入更为重要，LTE单小区VoLTE用户容量较大，在重载下是否可以达到规格内用户感知和KPI不下降。

VOLTE业务的引入，使得LTE网络的资源分配发生了变化。

VOLTE作为上下行对称业务，对上行资源的占用会较数据业务多，而且VOLTE业务优先于数据业务的资源占用，因此有必要对基于VOLTE业务的LTE扩容标准进行研究和制定，以保障VOLTE业务商用后的LTE网络用户业务感知。

针对未来网络用户发展趋势，本文主要针对高负荷小区下，语音用户感知及网络性能影响进行研究。

【业务类别】通过降低负荷，增强VoLTE语音质量。

一、概述

VOLTE业务属于上下行对称业务，且属于小包业务，volte业务主要占用上行资源，所以随着VOLTE业务增多，上行资源会优先受限。

为保证用户感知，配置volte业务绝对优先级，上行调度的优先级顺序为：

重传调度>控制信令调度>VoIP业务的BSR和SR调度>数据业务的SR调度>数据业务的BSR调度，下行调度的优先级顺序为：

控制信令>重传调度>VoIP业务调度>数据业务调度，所以在数据和语音混合业务重载场景下，语音业务能够优先被调度，从而保障了语音质量。

但是当上行VOLTE抢占过多上行RB，会导致数据下行业务的上行TCPACK因拥塞无法得到及时调度时，数据下行业务速率会快速恶化。

根据实际测试，通常下行速率40M时，对应TCPACK的上行反馈大约占1M带宽，如果上行预留带宽低于TCPACK对应带宽要求，可能影响下行吞吐率，由此可知，当上行资源拥塞时，下行吞吐量下降明显。

数据业务的控制信令和重传高于语音调度优先级（当语音抢占数据资源后，数据得不到初始调度，也不会有后面的重传），其他语音绝对优先数据调度，同时信令和重传占用RB相对较少，所以数据对语音影响较低，基本可以忽略。

二、测试方案介绍

选取以数据业务为主的分段高负荷小区，在不同高负荷小区下的好、中、远点分别采用2部volte终端进行volte语音测试，测试20次，单次通话时30s，测试完成后评估现网高话务小区下数据业务KPI指标、volte指标及对网络性能影响，测试方案如下：

小区选择标准如下

Ø选取小区内最大用户数在200-300之间的小区

Ø选取小区内最大用户数在300-400之间的小区

Ø选取小区内最大用户数在400-500之间的小区

Ø选取volte语音用户数超过30的小区（暂无）

根据提取数据信息，选取测试小区HB-市区-职大新区-HFTA-432667-53小区作为测试小区，测试小区信息如下，选取测试小区为校园小区：

占用小区

场景

通话次数

单次通话时长（s）

小区VOLTE用户数（个）

HB-市区-职大新区-HFTA-432667-53

200~300

20

30

小于10

HB-市区-职大新区-HFTA-432667-53

300~400

20

30

小于10

HB-市区-职大新区-HFTA-432667-53

400~500

20

30

小于10

备注：

为了满足高负荷小区不同用户数分段，测试时间不同，导致小区内最大用户数在分段区间内波动并不完全一致，测试结果具有一定波动。

2.1高负荷小区下volte用户感知测试

2.1.1好点测试评估

当用户数达到表中要求时，选取测试小区好点（SINR在15dB以上），采用2部volte终端进行volte语音测试，测试20次，单次通话时长30s，测试结束后，采集测试指标及对应时间段内网管数据及VolteKPI指标。

1、小区性能如下：

通过数据KPI指标可知，当用户数达到200+以上时，KPI指标呈现中RRC建立成功率及接通率均<99.9%，随着用户数的增多，指标逐渐恶化。

2、volte语音感知测试指标如下：

随着用户数的增多，当用户数达到300左右时，平均MOS值仍在4.0以上，MOS3.0占比波动正常（380用户时，由于设备问题导致mos指标异常），时延波动较小，当小区内用户数达到400以上，丢包率明显恶化指标明显呈现逐渐恶化状态，上行丢包率由0.019%恶化为0.042%，恶化率23%，下行丢包率由0.3%恶化为0.79%，恶化率49%。

2.1.2中点测试评估

选取测试小区中点（SINR在5-10dB之间），采用2部volte终端进行volte语音测试，测试20次，单次通话时长30s，测试结束后，采集测试指标及对应时间段内网管数据及VolteKPI指标。

1.小区性能指标如下：

通过数据KPI指标可知，当用户数达到200+以上时，RRC建立成功率及接通率均<99.9%，随着用户数的增多，指标逐渐恶化。

2.volte语音感知测试指标如下：

随着用户数的增多，当用户数达到300左右时，指标明显呈现逐渐变差，虽然平均MOS值在4.0以上，MOS3.0占比在95%以上，但是随着用户数的增加，该指标已明显呈现降低趋势，时延整体变化较小，另外随着用户数增多，QCI1上下行丢包率恶化明显。

2.1.3远点测试评估

选取测试小区中点（SINR在-3~0dB之间），采用2部volte终端进行volte语音测试，测试20次，单次通话时长30s，测试结束后，采集测试指标及对应时间段内网管数据及VolteKPI指标。

一、小区性能指标如下：

通过数据KPI指标可知，当用户数达到200+以上时，KPI指标呈现中RRC建立成功率及接通率均<99.9%，且随着用户数增多指标逐渐降低。

二、volte语音感知测试指标如下：

当用户数达到300左右时，指标明显呈现逐渐恶化状态。

通过测试KPI指标及网管KPI指标可知，语音感知指标平均MOS值、MOS3.0占比及时延均呈现恶化趋势，其中当用户数达到490时，MOS均值仅为3.35，MOS大于3.0占比仅为62.5%，上下行丢包率分别为0.067%和0.194%。

2.1.4小区网络性能影响

随着Volte业务终端逐渐增加，当volte业务终端增加到40时，小区数据业务及小区性能均出现明显恶化，具体测试结果如下：

Ø小区VoLTE用户数达到40个时，数据业务用户数为205个，小区总用户数达到245个时，小区掉话率开始下降，掉话率由0.14%恶化为0.61%，恶化幅度高达77%；

Ø小区VoLTE用户数达到50个时，数据业务用户数为200个，小区总用户数达到252个时，小区掉话率急剧恶化，掉话率由0.14%恶化为3.09%，恶化幅度高达95%；

Ø由于远点主要是上行RB受限，语音感知主要是上行受限，下行不受影响，随着VoLTE用户数提升，QCI9上行丢包率大幅度恶化，其中丢包率高达45%：

用户数VS小区掉话率

用户数VS丢包率

用户数VSRRC建立成功率

三、测试结论

针当小区内用户数达到200+时，小区RRC建立成功率及接通指标明显恶化，均小于99.9%，在好中点，MOS均值在4.0以上，但是在差点，MOS均值明显恶化。

当小区用户数达到400+时，MOS均值仅有3.35，QCI1的上下行丢包率随着用户数的增多而增大，随着测试点位越来越差，时延相对越来越高。

当小区内用户数达到500左右时，小区内volte语音用户感知指标明显变差，平均MOS值<4.0，MOS大于3.0占比仅为62.5%，上下行丢包率高达0.067%和0.194%，指标明显影响用户感知。

四、总结

本论文主要针对在数据负荷小区下，进行volte用户感知影响。

全部测试结论均依托于现网测试结果，根据测试结果可知，建议当volte用户达到50时，需要提前完成扩容部署，保证用户感知。

针对高负荷小区，可通过不同保障方案提前完成方案部署，以保证用户的语音及数据业务感知，更好的实现网络性能。