4G优化案例VOLTE语音质量差因素研究及优化提升Word格式.docx

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1.3关键创新点关键创新点1、创新点1：

结合拉网测试数据，建立MOS语音质量与KPI指标的感知拐点：

2、创新点建立MOS语音质量与RTP指标的感知拐点：

3基于VOLTE语音质量与KPI、端到端传输性能的关系，建立了一套基于VOLTE感知优化的KPI&

KQI指标门限标准。

关注指标现网值VoLTE优化值覆盖RSRP（室外）-105dBm-100dBmSINR（室外）-3dB0dBRSRP（室内）-105dBm-105dBmSINR（室内）-3dB0dB小区选择RSRP门限-124dBm-120dBmPUSCHBLER10%9.5%端到端RTP丢包率2%RTP时延200msRTP抖动60ms容量上行PRB数量/每用户无具体要求8下行用户数/每用户无具体要求84、多维度联合定位分析VOLTE问题点二、推广实施二、推广实施122.1VOLTE语音质量与语音质量与KPI/PQI指标的关联指标的关联传统的DT测试方式主要是针对道路覆盖的评估，像小区、室内等深度覆盖的场景需要有新的评估手段，在此种情况下，我们采用基于用户数上报的MR与VoLTEDT测试的结果进行关联分析，整体评估现网用于承载语音的情况，以及语音质量相关的一些KPI研究，为后续VoLTE全网部署以及商用提供基础参考。

2.2DT拉网覆盖指标与拉网覆盖指标与MOS值关系值关系2.2.1室外测试分析室外测试分析通过对室外区域拉网数据分析，整理两大基础覆盖指标RSRP、SINR与MOS值关系如图所示，室外覆盖的曲线拟合来看，覆盖与MOS值之间并没有出现明显拐点，室外MOS值整体水平均在3以上，说明室外覆盖良好。

2.2.2室内、外测试分析室内、外测试分析结合DT/CQT测试数据分析，从VoLTEMOS语音质量看,开始出现明显拐点：

语音质量较高，MOS值3.5对应RSRP=-118dBm或SINR=0dBm语音质量一般，MOS值3对应的RSRP=-123Bm或SINR=-5dBm2.3端到端传输端到端传输性能与性能与MOS值关系值关系MOS采样机制如下：

1.主叫起呼，进行录音（8s左右）；

2.被叫放音，主叫收音，被叫记录第1个MOS采样点（8s）；

3.主叫放音，被叫收音，主叫记录第1个MOS采样点（8s）；

4.被叫放音，主叫收音，被叫记录第2个MOS采样点（8s）；

5.主叫放音，被叫收音，主叫记录第2个MOS采样点（8s）；

6.被叫放音，主叫收音，被叫记录第3个MOS采样点（8s），如此类推由MOS采样点机制可以看出，MOS采样点收集的是采样时间点前8秒的语音质量，所以在分析的时候，需着重分析MOS采样时间前8秒主被叫上下行的情况。

MOS值的直接影响因素为：

端到端时延、抖动、丢包；

VoLTE端到端时延可以分解为：

UE语音编/解码时延、空口传输时延、核心网的处理时延、传输网的传输时延。

丢包和抖动的影响因素包括：

空口信号质量、eNB负载、传输网的丢包和抖动。

可细分出弱覆盖、下行质差、邻区及频繁切换、上行干扰、RRC重建、小区高负荷、上行接入受限等几个方面。

类别原因说明丢包空口持续下行质差包括下行弱覆盖，下行干扰，漏配邻区不切换，导致连续丢包上行干扰上行干扰电平大于-113dBm，导致eNodeB无法正常解码PUSCH或者DTX比例较高，导致连续丢包上行接入受限PL大于125，在上行底噪较好的情况下，也容易出现上行接受容易受限，现象是MOS样本发端的ULMACBLER较高。

下行失步重建UE从RRC连接态突然进入空闲态，并且无法RRC重建，导致连续丢包小区重载小区内RRC和激活用户数较多，导致QCI1无法及时调度，导致连续丢包频繁切换频繁切换导致RTP短时间内连续丢包时延传输时延传输引入时延大于80ms，导致端到端时延大于200ms，通过Ping包测试检测传输时延2.3.1RTP丢包率与丢包率与MOS值关系值关系VoLTE过程送话端RTP实体会给每个被传送的RTP顺序标记序号，受话端RTP实体根据接收RTP的序号就能判断在端到端的RTP包传送链路上是否发生丢包，并计算出RTP丢包率。

下图为RTP丢包率与VoLTE业务质量MOS值间的相关性分析图：

由统计可以看出，下行RTP丢包率均值低于2%时，可保证VoLTE语音通话的MOS均值高于3.5，感知质量优良。

下行RTP丢包率在2%至8%区间时，相应的MOS均值可维持在3.0以上，保证基本的语音交流顺畅。

以上统计及分析结果表明：

RTP传送丢包率小于8%时，可以保证VoLTE业务的基本流顺畅。

RTP传送丢包率小于2%是保证VoLTE业务优良的阈值。

2.3.2RTP时延与时延与MOS值关系值关系送话端RTP实体在发送每个RTP业务数据包时会给其打上发送时间戳，受话端RTP协议在接收到该RTP业务数据包时也会打上接收时间戳，根据两个时间戳的差值可计算VoLTE语音业务RTP数据包的传送时延,以下为VoLTE业务RTP传送时延与语音感知MOS值间的相关性分析图：

VoLTE语音业务质量在RTP时延小于200ms时可以保持在MOS值大于3.5的优良感知。

RTP时延在200ms至260ms之间时，VoLTE语音业务感知质量略有下降，但可保证基本的沟通顺畅。

200ms的RTP时延是VoLTE语音业务的优良阈值。

250ms的RTP时延是VoLTE语音业务的基线值。

2.3.3RTP抖动与抖动与MOS值关系值关系RTP业务数据包传送过程中不同的延迟时间形成了RTP时延抖动。

在VoLTE语音通话过程中的影响与丢失数据包产生的效果相似，造成某些字不清楚或错误，从而影响VoLTE语音通话的质量感知。

抖动的大小取决于数据包的延迟时间的差异程度，差异程度越大，则抖动越大。

以下为VoLTE业务RTP传送时延与语音感知MOS值间的相关性分析图：

VoLTE语音业务质量在RTP时延抖动小于60ms时可以保持在MOS值大于3.5的优良感知。

RTP时延抖动在60ms至90ms之间时，VoLTE语音业务感知质量略有下降，但可保证基本的沟通顺畅。

60ms的RTP时延抖动是VoLTE语音业务的优良阈值。

90ms的RTP时延抖动是VoLTE语音业务的基线阈值。

2.4资源占用与资源占用与VoLTE覆盖的关联覆盖的关联2.4.1上行上行PRB占用分析占用分析正常的VoLTE语音通话中，每20ms发送一次数据，每个数据包的数据量也有在一定范围之内，所以每次（20ms一次）调度时使用的上行RB数也一定。

但随着RSRP的下降（等效于上/下行路损的增大），上行SINR会相应下降，网络侧会指示UE降低MCS，用处理增益来弥补衰耗。

那样的话传送同样大小的数据量就可能需要更多的上行空口资源RB。

以下是测试区域VoLTE业务终端在不同RSRP条件下的上行空口资源RB占用分析：

由以上关联统计分析可知：

当RSRP大于-80dBm时，VoLTE高清语音每时隙调度的上行RB数均值稳定在2个RB。

RSRP小于-115dBm后，VoLTE高清语音每时隙调度的上行RB数均值超过7个。

按照之前RSRP与MOS值关系分析，取3dB余量，当前现网中RSRP大于-115dBm时可保持VoLTE语音通话感知良好，上行RB占用数占用区间在28个。

2.4.2下行下行PRB占用分析占用分析正常的VoLTE语音通话中，每20ms发送一次数据，每个数据包的数据量也有在一定范围之内，所以每次（20ms一次）调度时使用的下行RB数也一定。

但随着下行SINR的下降，网络侧降低MCS，用处理增益来弥补衰耗。

那样的话传送同样大小的数据量就可能需要更多的下行空口资源RB。

以下是测试区域VoLTE业务终端在不同SINR条件下的下行空口资源RB占用分析：

下行SINR小于0dB后，VoLTE高清语音每时隙调度的上行RB数均值超过7个。

下行SINR小于-5dB后，VoLTE高清语音每时隙调度的上行RB数均值超过8个。

由此可见，当前现网中，下行SINR大于0dBm时可保持VoLTE语音通话优良，下行RB占用数在8个左右。

2.5基于基于VoLTE感知的网络优化标准感知的网络优化标准现网当前定义的是以承载数据业务为主的网络，网络优化关注的主要KPI以数据业务用户感知为出发点，如果使用现网承载语音进行商用，为保障VoLTE用户的感知，兼顾数据业务，对优化的目标提出了新的要求。

关注指标现网值VoLTE优化值覆盖RSRP（室外）-105dBm-100dBmSINR（室外）-3dB0dBRSRP（室内）-105dBm-105dBmSINR（室内）-3dB0dB小区选择RSRP门限-124dBm-120dBmPUSCHBLER10%9.5%端到端RTP丢包率2%RTP时延200msRTP抖动60ms容量上行PRB数量/每用户无具体要求8下行用户数/每用户无具体要求82.6VOLTE参数优化提升参数优化提升2.6.1SR周期优化周期优化SR即上行调度请求（SchedulingRequest，SR），如果UE没有上行数据要传输，eNodeB并不需要为该UE分配上行资源，否则会造成资源的浪费。

因此，UE需要告诉eNodeB自己是否有上行数据需要传输，以便eNodeB决定是否给UE分配上行资源。

为此LTE提供了一个上行调度请求（SchedulingRequest，SR）的机制。

eNodeB不知道UE什么时候需要发送上行数据，即不知道UE什么时候会发送SR。

因此，eNodeB需要在已经分配的SR资源上检测是否有SR上报。

eNodeB可以为每个UE分配一个专用的SR资源用于发送SR。

该SR资源是周期性的，每n个子帧出现一次。

下图是SR周期配置的一个例子，配置的周期为10ms。

理论上，缩短上行SR调度周期会提高UE调度频率，降低丢包率，从而改善MOS值。

通过现网基站参数核查，发现SR周期参数（cellSrPeriod）配置较高，普遍为40ms，需要对SR周期进行优化。

SR调度周期虽能改善VoLTE性能指标，但需防止由此带来的小区最大用户数的减小，可能会造成部分热点小区拥塞。

现网时隙配比1:

3，根据不同的SR周期、n1PucchAn（表示预留给SR和半静态调度ACK/NACK的PUCCH资源）可以支持的最大用户数不同。

如果SR周期设置为20ms，n1PucchAn设置为72，根据SR支持的用户数公式可得，能支持的最大用户数为2*20/10*72=288；

当SR周期设置为20ms时n1PucchAn设置为144，能支持的用户数为576；

小站、开了CA的站点SR周期设置20ms，能支持的最大用户数为400。

因此，将现网15天中最大用户数小于200的小区（高校、特殊重点保障站点除外），SR周期设置为20ms，给容量至少留了一半的冗余，避免由于突发情况导致拥塞。

SR用户数=ROUNDUP（No.ofULframeper10ms*cellSrPeriod（ms）/10,0）*n1PucchAn。

对XX区域华为网格进行SR周期（一小部分大容量站点SR周期未做修改），将SR周期由40ms-20ms，路测中RTP丢包率由1.52降低到0.92，MOS3.0占比由85.5%提升到94.76%，效果如下，可见，减小SR周期，提高UE调度频率后指标改善比较明显。

小结：

优化SR周期，可以有效的改善路测中的RTP丢包率，提升MOS3.0占比。

2.7MOS优化分析应用优化分析应用MOS评分是一个端到端的问题，经过的网元，接口特别多，因此任何一个语音传输环节的问题，都会导致语音损伤，最终使MOS分下降，需要逐个排查。

本文通过终端、覆盖、切换、干扰、RRC重建等多个维度联合定位分析，有效解决和优化了目前的VOLTE语音问题点。

2.7.1测试规范测试规范/设备问题设备问题调试MOS设备导致MOS值低问题描述：

周围站点状态正常，无线环境良好；

本次问题发生在10月25日下午第一个正式log的第1次至第3次呼叫，连续21个MOS值均低于1.5（覆盖较好，无干扰和故障），车辆一直在定点位置，第4次起呼MOS值恢复正常，初步判断为当天下午刚开始测试时MOS设备有问题导致。

处理建议：

建议按测试规范进行测试，测试前确保MOS设备正常工作。

终端问题导致MOS值低问题描述：

在高新区拉网测试时，覆盖干扰正常的情况下，MOS=3.0质量占比只有75.68%。

与以往测试结果差距很大。

据测试工程师反馈，在测试时MOS差点很多，电脑重启后设备重新连接，过一段时间MOS值又会变差，统计指标丢包率和抖动等MOS相关均都正常。

第二天在相同区域更换终端重新测试，MOS=3.0质量占比达到96.34%,测试正常。

建议测试工程师在有条件的情况下携带带备用终端，同时留意测试指标情况，若怀疑终端问题，更换终端对比测试结果。

终端问题导致的VOLTE未接通案例问题描述：

主叫在向IMS发起invite请求消息后，发起servicerequest，但一直不向基站侧发送RRCConnectionRequest请求消息，无法触发随机接入流程，网络侧一直下发paging，主叫无响应消息，最终软件计终端未接通。

主被叫信令信令如下：

在此过程中，被叫一直处于空闲态，网络侧一直对其下发paging，由此可以看出本次未接通事件主要是由主叫侧导致。

观察层1信令，发现主叫在servicerequest消息后，并没有向基站发送MSG1消息，即并没有发起随机接入过程。

所以之后的servicerequest流程并没有展开。

本次异常未接通主要是由于主叫没有向eNB发送MSG1消息，无法随机接入，处于空闲态，网络侧一直寻呼不到主叫，最终在16:

06:

15.042，由于与开始的invite消息间隔21s，呼叫超时，主叫挂机，20s后软件计终端一次未接通。

本次异常事件主要是由于终端原因导致，建议更换终端对比测试结果。

2.8覆盖问题覆盖问题根据前述的分析结果，建议VoLTE业务的基本覆盖需求为（MOS质差门限为3）RSRP-100dBm&

SINR0dB（室外）/RSRP-105dBm&

SINR0dB（室内），低于该覆盖条件VoLTE用户感知及指标有快速下降趋势。

语音编码速率23.85Kbps比12.65Kbps覆盖能力稍差1.5dB，差别不大，所以对VoLTE覆盖要求可不考虑编码方式的影响。

基于深度覆盖问题分析需要结合MR数据、DT/CQT测试数据、用户投诉、后台互操作统计以及网络仿真等方面综合进行评估定位。

可使用网翼软件实现对网络弱覆盖比例统计、RSRP分段统计、小区级RSRP统计、弱覆盖小区统计、小区RSRP渲染、小区RSRP栅格地理化展示等功能，能有效协助弱覆盖区域的定位，同时与现场DT/CQT测试数据、用户日常投诉数据等数据进行配合，最终精确定位弱覆盖区域位置，结合现场勘察制定有效的解决方案，提升FDD-LTE网络覆盖率来满足VoLTE要求。

2.8.1周边缺站（需新规划），弱覆盖导致周边缺站（需新规划），弱覆盖导致MOS值低值低问题描述：

车辆在龙山一路由北往南行驶，主被叫占用HZDYW_Y西区德州城室外FLRRU02（PCI：

334，RSRP：

-102dBm，SINR：

-3.1dB），随车辆前行，主被叫SINR值恶化至-8.7dB以下，持续300M，与测量的邻区HZDYW_T西区东风公寓室外FLRRU04（PCI：

208，距离1.5KM、越区覆盖）存在MOD3干扰。

周边站点已被拆除，需重新规划推动开通处理建议：

推动站点西区石化路口开启。

2.8.2无线环境差导致无线环境差导致MOS值低值低问题描述：

车辆在石化大道西由西往东行驶，主被叫占用HZDYW_Y西区德州城室外FLRRU01（RSRP：

-100dBm，SINR：

3.7dB），随车辆前行，主被叫RSRP值恶化至-123dBm以下。

测量邻区的RSRP越也均在-117dBm以下。

该路段时由HZDYW_Y西区德州城室外FLRRU02与HZDYW_D西区联建光电室外FLRRU02衔接覆盖。

优化无线环境。

2.9切换问题切换问题切换执行过程中语音包是无法发送的，等到切换完成后语音包才会在目标小区发送。

因此切换会引起语音包时延和抖动变大。

切换问题主要为频繁切换、切换失败、切换滞后、邻区漏配等。

如果eENODEB给终端下发切换的测量重配置，就算为发生一次切换事件（不管切换成功或失败）。

对某局两个网格MOS打点前8秒内的切换事件进行统计，结果如下表所示：

如上图表，MOS评分低于3分的采样点中，69个采样点发生了108次切换，每MOS分打点切换次数1.57次；

MOS评分在33.2和3.23.4区间内，每MOS分打点切换次数均超过1.5次；

而MOS分在3.8以上的采样点中，每MOS分打点切换次数均在0.5以下。

可见MOS打点前8秒内的频繁切换会对MOS评分造成明显影响。

切换问题优化思路可分为邻区优化和切换参数优化：

1.邻区优化需要重点关注漏配邻区的问题：

通过路测软件、CNO、健康卫士、ANR功能，完善邻区配置，并开启X2自建立功能；

2.切换参数优化：

邻区参数是否正确、A3offsetCIO等切换门限是否合理，这些内容需要纳入日常性的核查与优化工作中；

3.通过RF方向角和下倾角来改变切换区的位置和信号分布，优化时要根据实际的环境加以调整；

4.对于新开站点，系统内邻区配置原则是正向覆盖需要添加2圈基站邻区，背向覆盖至少添加1圈基站邻区，共站小区必须互相添加邻区。

异频测量配置中定义的异频载频必须包含实际配置邻区涉及的频点，如果漏配，该频点下的邻区关系将不在重配消息中下发。

5.RF优化突出主覆盖小区，减少切换。

切换问题处理流程如下：

2.9.1邻区漏配导致邻区漏配导致MOS值低值低问题描述：

在三泰路，UE占用HZHC_Y三栋市场室外FLRRU04小区，平均RSRP=-112dBm；

平均SINR=5db，经过数据回放来看，该路段邻区列表并未显示出周边站点信号,现网管查询，发现HZHC_Y三栋市场室外FLRRU04小区与HZHC_D三栋三泰路室外FLRRU01小区无邻区关系，导致未能及时切换到最优小区，引起弱覆盖。

完善基站邻区2.9.2频繁切换导致频繁切换导致MOS质差质差问题分析：

车辆在龙海一路由西往东行驶，主被叫占用HZHY_T淡水新都会室外FLRRU01，随车辆前行，主被叫切换至HZDYW_D新寮邮政室外FLRRU03（RSRP：

-95dBm，SINR：

6dB），然后切换至HZDYW_D新寮邮政室外FLRRU02（非主覆盖方向），信号SINR值下降，随后在HZDYW_D西区大岭村室外FLRRU01、HZHY_D淡水金玉豪庭室外FLRRU05等小区频繁切换，从而导致SINR值差。

该路段无主覆盖小区，优化调整由HZDYW_D新寮邮政室外FLRRU01、HZDYW_Y西区富口村室外FLR