经典案例VoLTE五元五域四环法定界网络问题方法研究.docx

1、经典案例VoLTE五元五域四环法定界网络问题方法研究温州-VOLTE五元五域四环法定界网络问题方法研究1概述4G网络建设初期，综合考虑成本、改造工作量、部署效率、用户规模等问题，选用SRLTE、SVLTE作为LTE网络语音解决过渡方案。但随着LTE网络的逐步成熟，网络规模和用户规模爆炸性扩大，SRLTE、SVLTE带来的问题逐步显露，无法支撑语音与数据并发，终端耗电增加，终端成本增加，CDMA、EHRPD和LTE多张网络共存，运营成本增加。为了进一步提升用户语音业务感知， 降低运营成本，LTE网络全IP端到端语音最终解决方案VoLTE (Voice over LTE) 的使用已经迫在眉睫。Vo

2、LTE的语音作为IP数据传输，无需2G/3G网，全部业务承载于LTE网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。相对于现有的2G/3G 网络，通过引入高清编解码等技术，VoLTE可拥有比2G/3G语音以及时下流行的OTT (Over The Top，通过 互联网向用户提供各种应用服务）语音业务更好的用户体验。其优势主要体现在两个方面：(1)VoLTE走的是数据网络,可以让用户体验语音与数据并发的高价值体验，同一时间可以做两件事情。(2)VoLTE能够带来更好的使用感知和更佳的用户体验，高清语音和视频编解码的引入提升了语音通话质量，VoLTE的呼叫接续时长缩短。(3)VoLTE基于LTE承载

3、语音，能够充分利用LTE无线技术高频谱利用率、抗衰落、高带宽、大容 量的优点。2方法研究2018年4月开始VOLTE已经进入内部体验测试阶段，VOLTE的正式商用即将来临，以客户感知为导向的端到端业务管理方式，使得对VoLTE网络质量的提升优化需求变得迫切，而VoLTE网络包含的网元众多，后期商用后更是涵盖了现网除 2、3G无线网络之外的所有专业领域，覆盖80%以上的网元，这给如何进行客户感知的优化带来了前所未有的挑战。基于上述现状和需求，本次针对VoLTE网络的特点，分析了相应的KQI (Key Quality Indicators,关键 质量指标）/KPI (Key Performance

4、 Indicators,关键 绩效指标）指标体系，通过主动分析和被动改进两种思路，对VoLTE的客户感知提出了对应的优化方法。我们从接入性、完整性、保持性、移动性四方面定义了五大KQI:VoLTE接通率、呼叫建立时长、VOLTE掉话率、MOS 值、切换成功率。进一步关联到了网元级的KPI指标。KQI指标可以直观地表征用户体验情况，可以作为优化人员是否需要展开优化的晴雨表。针对这五大KQI，提出了五元五域四环分析法，具体如图1所示。图1五元五域四环分析法以VoLTE业务关键实现过程为串联，分析五元指标：VOLTE接通率、呼叫建立时延、 切换成功率、VOLTE掉话率和MOS值，通过四环定界方法：确

5、定问题域、确定问题网元、确定失败原因、确定根因，进而归属到五域专业：用户、终端、无线、EPC和IMS。在五五四分析法中，四环定界是关键，而四环定界的基础则是失败原因码。我们通过首拆线点识别 +SIP响应码+SIP warning码+Q850原因码的失败原因统计机制。第一环统计出各个域首拆及失败占比，第二环统计出域内各个网元的失败占比，第三环统计出每个网元各原因值的占比，第四环统计出原因值对应的详细描述，从而定位根因。五元指标体系：1、VOLTE接通率KPI指标体系：图2 VOLTE接通示意图 如上图所示红色1到红色2表示真正的VOLTE接通，根据上图所示的流程定义各节点连接成功率，辅助KQI指

6、标分析，如下表所示：VOLTE接通率SIP信令侧主叫侧SBC接通率S-CSCF接通率AS接通率EPC接通率被叫侧SBC接通率S-CSCF接通率AS接通率EPC接通率183响应率180响应率Diameter信令侧AAR成功率RAR成功率UDR成功率CCR-U成功率CCR-I成功率EPC侧RRC连接建立成率E-RAB建立成率寻呼成功率表1 VOLTE接通率KPI指标体系2、呼叫建立时延KPI指标体系：图3 呼叫建立时延示意图 如上图所示红色1到红色2表示端到端呼叫建立时延，从终端发起第一条invite消息到网络侧下发SIP 180 ring消息之间的时间差。呼叫建立时延Invitet透传时延183

7、透传时延180透传时延主叫 SBC 发 Invite 时延主叫 SBC 收 180时延被叫 SCSCF 发 Invite 时延被叫 SCSCF 收 180时延被叫 SBC 收 Invite 时延被叫 SBC 收 180时延被收 PRACK 时延表2 呼叫建立时延KPI指标体系主要体现了VoLTE呼叫在不同呼叫模型下对时延指标的分段呈现，体现 invite，183,180,200OK等消息传递时延，便于分析主要消息时延损耗，定界问题域。3、切换成率KPI指标体系：图4 切换成功率示意图 由于LTE与CDMA网络之间无法进行ESRVCC切换，所以在中国电信VOLTE切换只存在同频切换与异频切换，根

8、据切换流程将切换成功率KQI指标分解为如下详细KPI指标，帮助定界问题域：切换成功率同频X2口切换准备成功率S1口切换准备成功率X2口切出小区成功率S1口切出小区成功率X2口切入小区成功率S1口切入小区成功率异频X2口切换准备成功率S1口切换准备成功率X2口切出小区成功率S1口切出小区成功率X2口切入小区成功率S1口切入小区成功率表3 切换成功率KPI指标体系4、VOLTE掉话率KPI指标体系：图5VOLTE掉话率示意图 VOLTE掉话率是最直接影响用户感知的，我们将该KQI指标分解为如下KPI指标，方便日常优化定位分析：VOLTE掉话率E-RAB掉话率IMS掉话率无线导致掉话占比X2切换导致

9、掉话占比S1切换导致掉话占比表4 VOLTE掉话率KPI指标体系5、MOS值KPI指标体系：图6 MOS值示意图 MOS值语音质量的量化指标，通过该指标我们可以直观额判断用户VOLTE语音体验的质量好坏，优化MOS值即优化用户通话语音质量，我们将MOS值KQI指标分解为如下KPI指标：MOS值上行单通比例RTCP丢包率RTP丢包率RTCP抖动RTP抖动下行单通比例RTCP丢包率RTP丢包率RTCP抖动RTP抖动AMR NB编解码占比AMR WB编解码占比表5 VOLTEMOS值KPI指标体系为进一步阐述六元六域分析方法，图7以VoLTE接通率为例进行定界。图7 VOLTE接通率定界流程当VOL

10、TE接通率发送恶化时，首先要进入第一环，筛选出失败占比最高的域。然后针对该域进入第二环，根据各网元的RRC连接建立成功率、E-RAB建立成功率、S-CSCF接通率、IMS专用承载建立成功率等指标、IMS注册成功率等指标，筛选出指标异常的网元。然后针对该网元进入第三环，查询统计出该网元KPI指标异常的失败原因值，筛选占比最高的几类失败原因值。然后进入第四环，根据占比最高的几类失败原因，结合MR图层、VOLTE业务感知地图、信令跟踪、现场排查等手段确定问题跟因。3现场应用由于目前VOLTE业务还未正式商用，所以网管上所能跟踪到的指标有限，且不存在普遍意义，所以我们结合温州2018年VOLTE内部体

11、验测试和VOLTE拉网测试，来进行优化实例的应用。VOLTE接通失败原因值分布如下：原因归属域域失败原因占比失败原因原因占比无线域44.66%外部干扰22.33%导频污染17.48%弱覆盖7.77%CQI优良比低4.85%用户域22.33%被叫忙3.88%被叫关机6.80%自动拨号异常2.91%视频呼叫10000号被拒绝0.97%用户早释2.91%被叫未注册2.91%部分特服号码无法接通1.94%EPC域13.59%invite消息发送延时8.83%invite消息未发送1.35%服务器超时3.41%终端域9.71%被叫终端异常起呼2.91%被叫终端无应答1.94%终端异常释放1.12%双模终

12、端设置异常1.22%主叫无法起呼2.52%IMS域1.94%AS网元状态异常1.94%表6温州VOLTE拉网接通率失败原因值分布 由表1可以得知本次温州体验测试和拉网阶段，VOLTE未接通占比最高的域为无线域，详细的失败原因值占比最高为外部干扰和导频污染，进一步对问题区域进行现场测试和路测数据分析，发现外部干扰主要是由公安仿真基站引起，导频污染导致的VOLTE未接通主要是因为核心网下发寻呼消息的同时终端切换到了其他小区导致寻呼小区未被正确接收。针对公安仿真基站我们通过设置重选优先级和异频高优先级重选门限来解决，具体参数调整如下：图8 重选参数设置针对导频污染问题，我们通过天馈调整和CIO参数调

13、整控制导频污染区域的难易程度，从而避免过覆盖和频繁切换。其中EPC域主要存在的问题是invite消息发送延时导致未接通，详细分析过程如下图所示： 车瓯海三溪中乔皮业西面路段由东向西行驶时，UE在LF_H_瓯海三溪中乔皮业-3（PCI 71）扇区的信号上发起起呼，起呼时RSRP值在-93dBm左右，SINR值在2.3dB左右，信号覆盖良好，但主叫在收到核心网的IMS_SIP_UPDATE 200消息后，未进一步收到核心网的invite消息，随后主叫发送IMS_SIP_CANCEL消息后，随后下发IMS_SIP_INVITE 487，请求终止，导致主叫起呼失败。主叫在22:24:25.250发出U

14、PDATE消息，被叫在22:24:32.112才收到寻呼消息，核心网下发寻呼时延过长，且被叫也一直没有收到核心网发送的PRACK和UPDATE消息。需要核心网配合核查向主叫下发IMS_SIP_INVITE 487、核心网下发寻呼时延过长，且被叫一直没有收到核心网发送的PRACK和UPDATE消息的原因。4经验推广 VOLTE商用在即，商用之后叠加彩铃、虚拟网等业务后，网络诊断会更加复杂，对于节假日突发事件等特殊场景的业务波动规律及优化也提出了新的挑战。针对VoLTE的网络复杂性和业务复杂性，建立有效的客户感知体系，通过主动分析和被动改进两种优化方法逐步分解各项KQI/KPI，层层解析，逐项突破，一定能有效提升VoLTE的客户感知，建立优势网络。