TDLTE VoLTE专项优化总结报告V2.docx
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TDLTEVoLTE专项优化总结报告V2
TD-LTEVoLTE专项优化5月份总结报告
1概述
本文档从无线角度并结合长沙现网情况，介绍VoLTE网优问题分析和优化方法，为后续VoLTE测试或网络优化提供参考。
1.1IMS注册流程
VoLTE用户建立语音通话之前，前提必须要在MME附着和IMS注册，以下为UE开机注册流程：
整个IMS注册流程可以分为MME附着和IMS注册两个过程：
1.MME附着：
UE刚开机时，先进行物理下行同步，搜索测量进行小区选择，选择到一个合适或者可接纳的小区后，进行随机接入完成上行同步并在LTE附着，建立QCI=9默认承载，此过程为MME附着流程。
2.IMS注册：
（1）VoLTE本质也是数据业务，需要建立相应业务类型的QoS承载，以承载业务数据或信令。
支持VoLTE的终端在完成LTEMME附着后，在UE向IMS网元发起注册前，必须建立QCI=5的承载，用以承载IMSSIP信令；当QCI=5承载建立完成后，UE与IMS进行SIP信令的交互。
（2）UE向IMS发送REGISTER消息，通过IMS网元P-CSCF将注册消息转到I-CSCF，I-CSCF通过HSS为UE选择一个S-CSCF并将注册消息转给S-CSCF，S-CSCF从HSS获得用户的鉴权参数并通过S-CSCF、I-CSCF到P-CSCF发给UE，UE获得鉴权数据后，完成手机对网络的校验；随后发起用户的二次注册请求，UE利用鉴权数据与共享密钥生成的某鉴权参数（RES）与S-CSCF保存的某鉴权参数（XRES）对比通过后，最终完成网络对UE的鉴权校验。
IMS以200OK消息响应二次REGISTE消息，完成在IMS的注册。
至此，用户若要进行VoLTE语音呼叫，需通过触发核心网建立一条用于传输IMS语音包的QCI=1专用承载进行语音通话。
基于IMS的VoLTE语音通话需要建立QCI=9、QCI=5、QCI=1三条承载。
上图说明：
1.上图黑色线为信令，绿色线SIP信令。
2.步骤1～5建立RRC连接：
步骤3和4用于UE与eNB进行连接建立，连接建立的主要目的是冲突解决，建立信令承载SRB1，为后续的NAS的AttachReq消息提供链路承载；消息5（AttachReq消息）可以附带在RRC连接建立完成消息，并需要被透传到MME。
3.步骤6~13建立S1连接：
对于消息6，由于此时eNB和MME的S1链路还没有建立完成，所以eNB发送INITIALUEMESSAGE到MME，消息中携带eNB为S1分配的eNBUES1APID，AttachReq消息附带在INITIALUEMESSAGE透传到MME的NAS层。
4.消息13说明：
MME发起INITIALCONTEXTSETUPREQUEST给eNB，请求eNB建立承载资源，消息中携带的NASPDU表明是否接受UE发起的AttachReq消息。
如果接受，同时消息中携带该UE总计的最大bit率，多条待建的承载信息（QOS参数，上行对应的媒体面地址，TEID），UE的安全能力（UE支持的完整性检查和加密能力,安全能力在attachreq中带给MME），安全Key值（用于eNB推导完整性key和加密key），UE无线能力（支持的接入类型（EUTRA，GERAN等）），如果INITIALCONTEXTSETUPREQ消息中不携带UE的无线能力，eNB可以发起RRCUECapabilityEnquiry流程。
5.消息14~16说明：
实现的时候，为了节省Attach时延，eNB在发送完消息6后，就问UE要能力信息，即先执行消息14、15。
6.消息17~19说明：
eNB发送完消息17，并不需要等收到消息18，就直接发送消息19。
7.消息23~28说明：
IMSSIP注册消息需要建立QCI=5承载，当QCI=8/9的默认承载建立后，UE发起的另一个PDN连接建立请求用于建立QCI5承载（消息23），消息24~27为MME到UE间建立QCI=5默认承载的信令流程。
8.如果发起IMSIattach时，UE的IMSI与另外一个UE的IMSI重复，并且其他UE已经Attach，则核心网会释放先前的UE。
如果IMSI中的MNC与核心网配置的不一致，则核心网会回复AttachReject。
1.2VoLTE呼叫流程
VoLTE呼叫类型包含四种：
空闲态（Idle）呼叫空闲态（Idle）、空闲态（Idle）呼叫连接态（Connected）、连接态（Connected）呼叫空闲态（Idle）、连接态（Connected）呼叫连接态（Connected），其中，第一种场景业务流程最为常见且复杂。
后三种场景只是主叫或被叫有一个或两个处于连接态（Connected），无RRC连接过程，因此，可以参照第一种场景的业务流程。
以下以空闲态（Idle）呼叫空闲态（Idle）为例：
正常的VoLTE呼叫建立包括RRC连接建立和SIP会话建立：
RRC连接建立：
RRCIDLE状态的终端通过“随机接入-RRC连接建立-DRB建立”空口过程完成与无线网的连接并开始上、下行数据传送，视作成功完成连接建立。
SIP会话建立：
从主叫终端发起SIPINVITE消息到接收到网络侧下发的SIP200OK（invite）消息。
上面流程图说明如下：
1.IDLE下主叫UE发起VoLTE语音业务，主叫UE与eNB完成RRC连接建立过程，初始上下文建立过程，eNB下发RRC重配消息，此重配中带有QCI9和QCI5承载的重配置信息，完成QCI8/9和QCI5C承载重配。
2.待QCI5承载重配完成后，主被叫UE可以与IMS进行SIP会话流程交互，主叫发SIP信令INVITE消息到IMS，IMS转发INVITE消息首先经过PDN网关到SGW网关，SGW发现UEB为IDLE模式，发送下行数据到达通知给MME，MME对被叫发起寻呼。
3.处于IDLE下的被叫收到Paging消息后，被叫发起和主叫同样的空口信令流程，完成RRC连接建立过程，初始上下文建立过程，eNB下发RRC重配消息，此重配中带有QCI9和QCI5承载的重配置信息，完成QCI8/9和QCI5C承载重配。
4.主被叫发起QCI1专用承载建立，用以承载语音数据包。
5.当主叫UE收到被叫INVITE的200OK消息后，向被叫响应ACK消息，待被叫收到ACK后，通话开始。
6.若被叫发起挂机，将发送BYE消息给主叫，主叫收到后，回复200OK（BYE）给被叫，通话结束，随后主被叫资源释放。
另外，对于VoLTE掉话，是指UE异常退出RRC_CONNECTED状态导致的连接中断，即：
空口RRC连接不是终端主动发起的异常释放，或者在UE没有收到Release消息的情况下，直接从RRC-CONNECTED状态转到RRC-IDLE。
常见的现象有如正在VoLTE通话中，收到来自eNB的RRC连接释放消息且RRC重建失败，如下图：
常见的VoLTE掉话或接入失败原因有覆盖问题、干扰问题、切换问题、邻区问题及设备问题等，对于掉话问题，通过相应的数据分析其掉话的原因，并根据不同的掉话类型采取具体的解决方案，详见第5章节。
2路测指标定义
下表为中移VoLTE试点阶段时的相关指标定义，目前中移重点关注的基本指标为：
考核关键指标
我司目标值
备注
呼叫接通率
>99%
掉话率
<0.5%
系统内切换成功率
>99%
eSRVCC切换成功率
>98%
eSRVCC触发率
<2.6%
eSRVCC的用户面中断时延
<200ms
端到端RTP丢包率
<1%
MOS值
>3.8
初传上行BLER
<5%
初传下行BLER
<5%
剩余下行BLER
<1%
剩余下行BLER
<1%
IMS呼叫建立时延
<3s
被叫处于IDLE态下，主叫拨打被叫
<2s
被叫处于连接态，主叫拨打被叫
对于接通率、掉话率、eSRVCC切换成功率，网优侧需要做好基础优化，如覆盖、邻区（系统内/间、邻区参数、邻区完善等）、合理参数设置等这几个方面的网优工作。
具体可参见如下附件：
以下为外场路测指标定义，后续估计会有所增加或改动，以下供了解：
指标分类
指标名称
定义
资源占用类
上行RB数
每秒上行调度RB数/每秒上行实际调度次数*100%
下行RB数
每秒下行调度RB数/每秒下行实际调度次数*100%
上行MCS
每秒上行调度MCS值之和/每秒实际调度次数*100%
下行MCS
每秒下行调度MCS值之和/每秒实际调度次数*100%
上行终端发射功率
每秒内终端发射功率的平均值
GSM通话时长占比
指定时间内终端在GSM制式下的通话时长/指定时间内终端总通话时长*100%
呼叫eSRVCC切换占比
发生eSRVCC切换的呼叫次数/总呼叫次数*100%
语音质量类
MoS
MoS盒输出的平均意见得分（PoLQA算法）
BLER
初传BLER
（初传次数-初传成功次数）/初传次数*100%
剩余BLER
（初传次数-多次重传后成功次数）/初传次数*100%
语音丢包率
（发送数据包数—接收数据包数）/发送数据包数*100%
抖动
接收端RTP/PDCP层数据包时延方差
呼叫建立时延
终端发出的第一条随机接入消息到接收到网络侧下发的SIP180Ring消息时间差
IP包时延
从主叫发出到被叫接收的RTP层数据包时间差
端到端时延
主叫端语音编码器输入到被叫端解码输出的时间差
上行速率
过去一秒内，上行PDCP层发送的总比特数
下行速率
过去一秒内，下行PDCP层接收的总比特数
切换中断时延
网内控制面
终端在源小区收到RRC重配消息指示切换，到终端在目标小区收到RRC重配消息指示切换完成的时间差
网内用户面
源小区最后一个PDCP层数据包到目标小区接收到的第一个PDCP层数据包的时间差
网间控制面
空口
从eNodeB下发HandoverCommand到终端向BSS发送HOComplete的时间差
核心网
MME向eMSC发送PStoCSRequest，到收到PStoCSComplete/Ack的时间差
网间用户面
源小区最后一个PDCP层数据包到目标小区建立专有信道恢复话音的时间差
话音挂机时延
主叫端发起BYEMessage到收到网络侧下发的SIP200OK消息差
RRC重建时延
从终端发生RLF（RadioLinkFailure，无线链路失败）的时刻，大盘终端发出RRCConnectionReestablishmentComplete的时刻
KPI指标类
IMS注册成功率
IMS注册成功次数/终端开机次数*100%
话音接通成功率
成功完成呼叫次数/终端发起呼叫总数*100%
掉话率
掉话次数/成功建立呼叫次数*100%
网内切换成功率
切换成功次数/切换请求次数*100%
eSRVCC切换成功率
eSRVCC切换成功次数/eSRVCC切换尝试次数*100%
寻呼成功率
寻呼成功次数/EPC发起寻呼请求总次数*100%
平均长保时间
用户保持通话状态时间的平均值
紧急呼叫建立成功率
拨打紧急呼叫成功接通次数/总拨打次数*100%
里程掉话比
掉话次数/呼叫行驶的里程数（km）*100%
3eNB无线参数配置
版本601P01VoLTE功能限制：
对于商用初期，VoLTE用户不太多的情况下，关闭QCI1承载的SPS和DRX功能。
具体配置可以参考《ZTELTETDDVoLTE（V3.30.601）基本原理与开通指导书_R2.0》。
45月指标趋势及问题分类占比
4.15月指标
5月份攻关小组通过版本升级、覆盖优化、邻区关系优化、参数核查等手段，长沙河西区域整体VoLTE指标提升明显
日期
LTE接通成功率
呼叫在LTE拨打的次数
呼叫在LTE拨打成功的次数
LTE掉话率
主叫在LTE掉话的次数
被叫在LTE掉话的次数
2015-5-6
100.00%
70
70
5.71%
4
0
2015-5-7
96.77%
62
60
0.00%
0
0
2015-5-8
93.01%
143
133
6.77%
4
5
2015-5-9
97.30%
74
72
6.94%
2
3
2015-5-11
96.06%
127
122
3.28%
4
0
2015-5-12
96.67%
150
145
2.76%
4
0
2015-5-13
99.47%
188
187
1.07%
1
1
2015-5-14
97.87%
328
321
4.98%
14
2
2015-5-15
98.56%
348
343
1.75%
6
0
2015-5-16
99.18%
243
241
1.66%
3
1
2015-5-17
95.81%
167
160
1.25%
2
0
2015-5-18
100.00%
106
106
0.00%
0
0
2015-5-19
99.23%
389
386
1.04%
4
0
2015-5-20
99.01%
405
401
0.50%
2
0
2015-5-21
98.51%
201
198
0.51%
1
0
4.2问题分类占比
截止5月21日的R5p版本全网路测软件拉网log已分析完毕，其中未接通事件51个，掉话事件71个，分类情况如下：
未接通问题分类
未接通数量
未接通分类占比
无线覆盖问题
7
13.73%
TAU过程中寻呼问题
12
23.53%
核心网问题
3
5.88%
终端问题
10
19.61%
重定向问题
7
13.73%
站点断链
4
7.84%
测试软件问题
4
7.84%
原因不明
2
3.92%
邻区漏配
2
3.92%
合计
51
100.00%
掉话问题分类
掉话数量
掉话分类占比
无线覆盖问题
15
21.13%
站点断链
10
14.08%
室分信号泄露
8
11.27%
测试软件问题
4
5.63%
邻区漏配
12
16.90%
TAU过程中专用承载建立问题
2
2.82%
原因不明
2
2.82%
重定向问题
18
25.35%
合计
71
100.00%
4.3遗留问题
序号
问题描述
进展
问题状态
责任人
1
4G系统内做TAU时，核心网没有向目标小区发寻呼消息；
5.13：
核心网侧研发分析判断是否可以进行部分机制的调优
5.18:
【核心网答复】：
是流程冲突，在寻呼的时候，收到TAU消息，我们会当做Pagingresponse处理，如果TAURequest消息中没有携带activeflag，那么用户面隧道是无法建立的，消息也无法投递。
这个问题在核心网的下一个补丁中做优化，我们会在TAU过程中无论UE是否携带了activeflag都去建立用户面隧道。
open
陶宜富
2
从2G/3G到4G的系统间TAU，核心网没有消息回应；
5.13：
核心网侧研发分析判断是否可以进行部分机制的调优，
5.18:
【无线侧的疑问】：
认为2G到4G重选，被叫此时并不是在呼叫状态回到4G，HSS应该重新域选择，把呼叫重新转到4G来寻呼。
不然以后这种场景就是打不通。
【核心网答复】：
还未收到专家答复，待回复。
open
陶宜富
3
跨TAC后，在462696-2小区15:
46:
24呼叫建立之2s，核心网S1ap上收到两条ERAB释放（QCI=1/QCI=5）的指示后掉话
5.18:
【核心网答复】：
分析有可能是SGW把会话误删了，导致eNB收到了errorIndication，然后发起了释放。
需要看无线log是否是分析的原因。
；现网SGW确实有个已知的问题，在“MME改变，SGW没有改变的短时间内4切3再切4”过程中，SGW会删除上下文导致用户掉线
open
陶宜富
5VoLTE网络优化分析和案例总结
5.1覆盖类问题
5.1.1地形环境导致弱覆盖
【问题现象】路测表现为：
主被叫手机当前小区和所有邻区RSRP均小于-110dbm，无主服务小区导致SINR<-3dbm,无线环境恶化，导致掉线、切换失败、接入失败等异常事件频发。
【问题分析】结合现场环境和基站拓扑图，对周边所有基站进行逐个勘察和验证覆盖，对于地形原因导致无法彻底解决的区段，提交后续工程建设方案。
【解决方案】：
1：
核查局方站点规划方案，如果有规划站点，提高建设开通优先级，如果无建设规划，提交建站方案；
2：
测试2G网络覆盖情况，对于2覆盖良好情况下，开启SRVCC功能；同时确保2G侧FR功能开启，确保及时回落4G。
3：
对于有测试考核要求的情况下，采取规避路线，减少异常事件发生概率；
5.1.2邻区漏配导致弱覆盖
【问题现象】
DT测试中，此类问题主要表象为如下几种情况：
1.频发A3事件而无法切换；
2.通常伴随主被叫占用小区不同，RSRP相差较大；
3.切换链紊乱；
4.容易引发掉线、重建立、切换失败等事件
如下图：
【问题分析】
1：
前台测试分析，核对A3事件上报小区信息是否包含在RRCConnectionReconfiguration。
如未包含，则确定为漏配邻区。
核对基站拓扑图，判断是否需要添加该邻区，排除过覆盖、针状覆盖小区（室分泄露小区、非道路覆盖小区等）尤其需要慎重添加，防止切换后无法及时切出问题发生。
如下图所示，两个基站相距200m，并且为相邻基站，所以建议补充邻区关系
2：
后台IMSI跟踪信令分析，可以通过UDA工具筛选UnknowPciNotify，对于持续上报未定义PCI的现象要重点结合基站拓扑图来进一步确定是否添加邻区。
如下图，后台信令分析同样发现上报多个测量报告切换候补邻区为486，结合拓扑图，最终建议添加邻区关系
【解决方案】：
1：
近距离相邻基站通常采用添加遗漏邻区方案；
2：
过覆盖小区优先控制覆盖；
3：
针状覆盖场景不建议添加，此问题一般影响较短路面，优先控制覆盖；
5.1.2.1实例1
【问题现象】
主被叫占用新开基站983529133（PCI149）后无邻区关系导致无线环境恶化；
【问题分析】
下图为主被叫占用该小区后，RSRP由强到弱，无线环境逐步恶化，A3事件频繁上报但是未发起切换，查看邻区配置发现该站仅仅配置自身2个小区为邻区关系，通过了解，此站点为新建基站，未实施单验和入网优化工作，因此在此路段频繁导致掉话、重建立等事件发生
【解决方案】
1：
及时开展单站优化和邻区关系补充，确保单站业务性能通过验收；
2：
开通站点第一时间通知优化团队进行参数核查、邻区核查、性能测试，确保入网后正常投入网络运行。
5.1.3站点故障导致弱覆盖
【问题现象】
测试中，此问题表现为：
无法占用附近基站，会伴随邻区漏配、过覆盖情况发生，易导致未接通、掉线、切换链紊乱等现象；
如下图，基站462682位于麓枫路和咸嘉湖西路十字口，为该两条主干道主服务小区，测试到该路段后始终未占用该基站，RSRP下降到-110dbm以下，切换链紊乱，导致掉线。
【问题分析】
站点“长沙阳明山庄23栋（地华梅溪湖拉远）ZL-B8300462682PT”因纠纷暂时下网，导致周边无主覆盖小区；
【解决方案】：
需尽快恢复“长沙阳明山庄23栋（地华梅溪湖拉远）ZL-B8300462682PT”；对周边小区开启SRVCC切换。
5.1.4越区覆盖导致无法切换
【问题现象】
过覆盖问题主要表象为：
未占用过覆盖小区情况下，当前小区可能会发生SINR恶化，伴随上报测量报告包含周边未知PCI。
占用过覆盖小区情况下，RSRP变化较大，伴随上行信号异常，邻区漏配现象，易导致掉线、接入失败、切换失败等异常事件。
如下图，手机占用PCI=121小区，enodeid=471089，无法向周边PCI=110切换，最终导致掉话；
【问题分析】
此类问题需要结合周边道路测试分析和基站拓扑关系来判断问题小区为周边哪个区域的主覆盖小区，进而采取优化手段进行调整；
如下图描述，问题点区域最近4次切换链为1、2、3、4次切换，其中2、3、4切换和PCI=121有关，同时分析周边道路主服务小区并无PCI=121,查看拓扑图发现该站位于周边较远区域，同时前往PCI=121测试发现，经纬度正确，主要原因是地势较高导致；
【解决方案】：
针对周边过覆盖小区，采用调整俯仰角、天线挂高、基站分布等手段；
对于特殊场景建设的基站，比如此案例中该站实际主要覆盖附近风景区，但是地势原因导致信号无法彻底控制，可以采取单向删除过远基站邻区，避免孤岛效应。
5.1.4.1实例1岳华路长房和园附近长沙观沙岭消防队2小区越区覆盖
【问题描述】
UE从4625062到4620931切换不及时导致重建
【问题分析】
1、增强4625333、4620931在此处的覆盖；
2、压低4625062下倾角2-3°。
已调整4625333、4620931小区方位角及下倾角至该路口覆盖，但覆盖方向存在部分阻挡，已达最大优化调整，调整后测试效果不明显，后调整新开站点长沙岳麓大道与岳华路交叉口-3小区覆盖至该片区域，调整后覆盖得到一定增强，如需彻底解决该片区域覆盖问题，需开通该区域规划站址长沙绿洲小区景观塔。
【解决方案和复测结果】
通过上述调整，该站点及时切换到983474，越区覆盖小区此处信号减弱。
5.1.5切换参数设置错误导致无法切换
【问题现象】
车辆由东向西行驶在茶子山，当于基站462514退服后不能及时向附近小区切换，使得该路段RSRP差，最终导致掉话。
如下图
对比前期测试该路段正常，如下图：
【问题分析】
从路测占用小区来看，即使该站断站，如果可以向462576-2（PCI=259中心频点1895Mhz）切换，信号可以保持在-105dbm，不会发生掉话现象。
查看未切换到462576-2原因，从路测信令来看，A2事件上报后，重配消息中没有携带该异频邻区，首先认为没有配置该邻区关系。
但是后台核查邻区列表后发现已经添加该邻区，进一步排查为什么重配消息中未携带该邻区关系，发现【EUtranCellMeasurementTDD】表中的“eutranMeasParas_interCarriFreq”异频载频里面没有配置1895导致，补充添加后可以正常切换。
【解决方案】
1：
主因是由于基站462514退服导致跨站切换不顺畅，因此优先解决故障站点
2：
从该事件发现，如果测量参数【EUtranCellMeasurementTDD】中漏配异频频点，也会导致无法下发该异频频点邻区，即使配置了邻区关系也是无效，所以需要日常优化中定期核查【EUtranCellMeasurementTDD】表中的“eutranMeasParas_interCarriFreq”是否包含邻区定义的频点。
5.1.6异频重定向
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