经典案例VoLTE业务省际边界挂机异常导致掉话浅析.docx
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经典案例VoLTE业务省际边界挂机异常导致掉话浅析
VOLTE业务省际边界挂机异常导致掉话浅析
摘要：
在集团双提升的高速、高铁的volte业务通话测试中发现，在川渝和渝黔省际边界存在挂机异常现象，导致了volte掉话率指标恶化。
通过对无线空口和基站信令，核心网和IMS网络的信令联合分析，综合使用了路测软件、EPS和IMS信令网管和VOLTE业务平台，利用flowshark和wirshark等信令和数据抓包工具，最终定位为漫游用户IMSPDN释放机制问题。
关键字：
VOLTESIP信令挂机流程省际漫游
【问题描述】
渝广高速进行volte业务测试过程中，在川渝边界的主叫未能正常挂机导致掉话：
从重庆境内电信小区起呼（合川渝广收费站FRRU1_双槐支局（铁塔）），中途切换至四川境内电信小区（enodeBid:
661789cellid:
19TAC：
41330），最后在重庆站点（合川渝广收费站FRRU2_双槐支局（铁塔））挂机失败导致掉话。
图1路测拉网省际边界问题点位置
【问题简介】
一、无线侧信令观察
1、鼎利软件分析：
主叫占用重庆站点合川渝广收费站FRRU1_双槐支局（铁塔）（RSRP=-100dBm，SINR=5dB，enodeBID=619411,tac=38188）在14:
48:
24发起inviterequest，并在14:
48:
24建立QCI1（EBI=5），在14:
48:
30与被叫建立通话。
图2主被叫信令分析
在14:
49:
39主被叫均切换至四川站点（enodeBid:
661789cellid:
19TAC：
41330）
图3省际切换信令
在14:
49:
51，从四川站点切换至重庆站点，但切换失败通过重建至重庆站点
图4切换信令分析
通话3分钟后，在14:
51:
29主叫占用重庆站点合川渝广收费站FRRU2_双槐支局（铁塔）（enodeBid:
619411CELLID:
49）（RSRP=-86dBm,SINR=20dB）发起bye-request，在14:
51:
29释放QCI1（EBI=5），一直未收到bye200导致掉话。
图5掉话信令分析
二、信令回溯
1、IMS侧回溯：
通过中国电信VOLTE业务运营支撑系统平台进行了初步分析，再使用flowshark将挂机的信令流程PCAP包进行详细的分析：
IMS侧在14:
51:
27收到主叫的bye，并启动STR挂机流程，并在14:
51:
27SBC转发至PGW
图6volte平台和flowshark信令分析
2、基站侧信令跟踪：
从14:
51:
27收到byerequest，一直未收到PGW透传的bye200
图7基站侧信令跟踪
3、EPC-MME侧信令分析：
在14:
49:
51,UE从四川站点切换至重庆站点，从MME侧的S1-AP信令分析看，MME下发初始上下文建立消息-INITIALCONTEXTSETUPREQUEST至enodeB，其建立的ERAB列表：
3个EBI分别对应关系：
EBI=6对应QCI=5；EBI=5对应QCI=1；EBI=7对应QCI=9。
图8核心网MME侧信令跟踪
4、路测无线侧信令回溯：
从路测数据来看，在发起bye-request后，主叫先后分别删除了QCI1和QCI5的承载，而未收到Bye-200消息。
图9路测软件挂机信令分析
三、性能指标分析
（1）路测软件掉话率指标
路测掉话率是客户检验网络掉话情况最直观的感受。
VoLTE掉话率=（主叫掉话次数+被叫掉话次数）/（主叫呼叫建立成功次数+被叫呼叫建立成功次数）。
根据中国电信VOLTE测试规范规定（Q/CTX-2016），如果主叫或者被叫UE未收到Bye-OK计为掉话一次，而本次案例软件判断主叫未收到bye-OK，即为掉话一次。
文件名
VoLTE业务指标
主叫呼叫次数
主叫接通次数
主叫掉话次数
被叫掉话次数
呼叫成功率
接通率
掉话率
呼叫建立时延（s）
渝广高速四川-重庆验证1_1009-144808_UE1
1
1
1
0
50.00%
100.00%
50.00%
2.06
1
1
1
0
50.00%
100.00%
50.00%
2.06
表1路测指标统计（鼎力统计）
（2）网管指标
华为PRS话统网管进行KPI统计分析，为QCI1或者QCI5异常释放记为一次掉话，因此，该问题只影响路测指标，不影响网管性能指标。
表2PRS网管指标统计
四、故障定位
1、现网volte业务释放流程
图11VOLTE跨省漫游主被叫呼叫和释放流程示意图
图12标准VOLTE挂机信令
针对呼叫释放流程，结合电信volte现网拓扑和网元功能综合分析如下
✓挂机主叫收200bye：
主叫UE发送byerequest后，通过DNS查询得到被叫I-SCCF地址，通过被叫的HSS查询到被叫UE，并转发byerequest给UE，UE回复200bye并原路返回200bye到主叫SBC，SBC通过SGI口转发200bye至PGW，再通过PGW-SGW-S1-U口至无线侧。
✓具体分析：
主叫删除QCI承载：
（1）当主叫发送byerequest至四川SBC；
（2）四川SBC收byerequest后，向四川PCRF下发终止会话请求消息STR消息释放承载会话；
（3）四川PCRF向四川PGW发送删除专用承载请求QCI1，四川PCRF返回终止会话应答消息STA响应给主叫P-CSCF；
（4）由于为跨省切换呼叫，因此在挂机时四川MME发起注销流程，要求PGW释放默认承载QCI5；
从中国电信VOLTE业务运营支撑系统平台和VMAX平台分析IMS信令中SIP消息：
SBC侧已下发了200bye，但路测时主叫未收到200bye，从SBC到UE的消息被打包在SGI和S1-U用户面的数据流中，目前该平台无法解析IP数据包，无法准确定位是IMS还是EPC网络问题，因此，需对SGI和S1-U抓包进行分析。
3、SGI口数据包和SBC信令跟踪
在SBC上跟踪消息，并利用wireshark专业抓包工具，在PGW侧的SGI口进行实时数据包获取和分析。
通过无线侧与核心网共同配合多次测试，成功抓取了异常事件的数据包。
SBC侧跟踪消息发PGW送200bye：
图13SBC侧接口抓包分析
从跟踪到的用户数据包看，SBC收到被叫转发的200bye消息，并同时转发至PGW，但是PGW侧未收到200Bye
图14PGW侧接口数据包跟踪
小结：
通过SGI接口抓包和流程跟踪分析，确认PGW一直未收到SBC转发的200bye。
4、EPC专载释放与默认承载释放验证
表3EPC-MME承载控制信令
从PGW承载建立与删除消息核对可以看出，PGW在收到PCRF下发的释放专用承载请求后，又收到了重庆MME发过来的删除默认承载请求。
5、结论：
根据中国电信VoLTE基本语音业务及视频业务技术要求0120（Q/CTX-2014）第5节：
当用户在呼叫过程中发生跨省切换时，需要进行PGW的重选。
具体要求如下：
MME发现用户所在的SGW发生改变导致SGW和PGW不属于同省时（根据设备域名或者接口IP地址进行判断），为用户重新建立IMSPDN连接：
-当前IMSPDN连接中不存在QCI=1的专有承载时，直接发起IMSPDN连接的去激活；
-当前IMSPDN连接中存在QCI=1的专有承载时，等待QCI=1的专有承载释放后发起IMSPDN连接的去激活。
根据规范解读如下：
✓跨省通话的漫游用户（QCI1存在），MME和SGW可以通过TAU流程更新为漫游地的，但是由于牵涉到漫游费，所以PGW以及在PGW建立的APN（QCI5、QCI1）都不会在用户使用的时候删除。
✓通话结束后（QCI1不存在），MME发现SGW和PGW不属于同省时，会把IMSPDN去激活（即删除QCI5）
但该规范未对IMSPDN去激活的具体“时机”进行说明，本案例是SBC收到主叫的bye-request后，马上启动STR挂机流程，MME判断为跨省用户通话结束后发起了IMSPDN的注销流程，导致被叫通过SBC转发的200bye消息没有默认承载传递。
【解决方法】
影响范围：
重庆和贵州、四川的省际边界区域。
从高铁和高速volte测试数据来看，即在川渝和渝黔边界区域的跨省际volte业务均存在掉话现象。
同时重庆和四川的lte核心网，EPC设备均使用中兴设备，故定位是中兴SBC设备软件参数设置问题。
建议解决方案：
根据中国电信VOLTE测试规范规定（Q/CTX-2016）要求主叫未收到200bye判断为掉话（路测也必须以该信令点进行统计），为了保证跨省用户能收到被叫转发的200bye，建议对SBC启动STR（释放QCI1）的时机进行调整如下：
SBC触发STR机制
调整前
调整后
SBC收到主叫byerequest
SBC收到被叫200bye
【经验总结】
1.VOLTE属于端到端业务，对分析人员也要求具备端到端的分析能力，因此，需熟练掌握VOLTE系统组网拓扑网元及接口、端到端业务信令流程、集团业务规范定义，运用无线及端到端信令平台才能快速准确定位问题。
2.根据本次案例处理过程，总结出VOLTE掉话流程如下
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