提升VoLTE客户感知的优化分析方法

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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提升VoLTE客户感知的优化分析方法

洪志敏沈国威

中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司523129

摘要:本文阐述了VoLTE网络架构和关键指标体系,研究了VoLTE端到端分析方法,从主动分析和被动改进两方面入手,提出了六元六域四环分析法,实现了VoLTE客户感知的提升,为VoLTE端到端优化分析提供了方向。

关键词:VoLTE;客户感知;优化分析

4G网已逐步成熟,,选用CSFB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,CSFB带来的问题逐步显露,额外的回落时延、LTE向2G与3G回落,带来的失败等都影响了用户语音业务感知。LTE系统是全面面向IP的,3GPP组织考虑到整个LTE网络架构的扁平化,要求摒弃CS(电路交换)域,保留PS(分组交换)域,取消RNC(无线基站控制器),降低时延,提高速率,增加带宽。正由于LTE网络只支持PS域,VoLTE也就应运而生。

一、VoLTE网络特性和性能指标

VoLTE业务过程中主要涉及EUTRAN、EPC以及IMS系统。其中,EUTRAN无线系统用于提供无线业务接入,EPC系统用于提供业务承载,IMS(IP多媒体子

系统)系统用于实现业务控制功能,它们三者共同完成端到端的LTE语音和视频通信业务。此外,还需要采用PCC架构实现用户业务QoS控制以及计费策略的控制等功能。

1、VoLTE网络特性

VoLTE系统中,需要传送IMS控制消息、话音信息以及数据业务。用户面话音数据采用RTP/RTCP协议进行承载,控制面消息采用SIP协议经由IMS网络进行传送。根据3GPP规定,QCI1适用于对实时性要求较高的GBR类业务(如话音业务);QCI5专门用于IMS信令,其丢包率要求更严格;QCI9则适用于缓存视频流业务或者基于TCP的各类业务。中国移动集团VoLTE测试过程中,要求建立3个DRB,其中IMS信令(SIP)采用QCI5的缺省承载,语音采用QCI1的专用承载,数据采用QCI9的缺省承载。LTE用户进行VoLTE业务时,需要经过无线连接建立、EPS附着、IMS注册、呼叫建立、呼叫保持以及呼叫释放等过程。

2、VoLTE网络性能指标

呼叫过程中,UE需要建立RRC连接和E-RAB,因此,RRC和E-RAB相关的性能指标是首先需要关注的关键指标。另外,考虑到UE的移动性,切换相关的指

标也非常重要。LTE核心网关键指标则包括UE与EPS之间相关连接的性能信息,决定了是否能够成功建立VoLTE业务。VoLTE建立过程中,首先需要保证良好的LTE无线性能指标,如RRC连接建立成功率、E-RAB建立成功率、E-RAB掉线率、EPS附着成功率等。

二、VoLTE分析方法

1、VoLTE涉及领域

无线、EPC、IMS、业务等十大领域,十几种设备、二十多个关键接口,这增加了网络的复杂性,参数配置的多重性以及设备交互的配合难度。同时VoLTE业务与传统的CSFB业务、2G/3G业务仍然会长期共存,这造就了VoLTE前期甚至中期的业务复杂性。VoLTE通话过程中,如果LTE覆盖效果不佳,则需要eSRVCC;CS用户主叫VoLTE用户则需要锚定;VoLTE用户还涉及CSFB用户、2G/3G用户、PSTN用户、互相拨打等,这就引入了多重呼叫场景。总之,网络复杂、业务复杂是VoLTE面临的新挑战。

运营商对VoLTE业务的迫切需求,必然会大力推动VoLTE业务的快速发展。VoLTE目前受终端限制,商用后的用户增长速度缓慢,但是随着后续高普及率的终端支持,爆发性的用户增长是可以预见的,所以留给优化人员的分析优化时间估计只有几个月。VoLTE的快速发展迫使优化人员必须找准方向,理清思路。

2、KQI指标

从接入性、完整性、保持性和移动性四方面定义了六大KQI:VoLTE接通率、呼叫建立时长、掉话率、eSRVCC切换成功率、eSRVCC切换时长、MOS值,进一步关联到了网元级的16项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。考虑到上文提到的与普通2G/3G用户、CSFB用户的交互,可以进一步设置分业务场景的指标,如VoLTE呼叫VoLTE接通率、VoLTE呼叫CS接通率等。另外,因为涉及查询动作,HSS查询成功率或者ENUM查询成功率等也可以考虑加入到优化人员的客户感知体系。当然,要综合考虑指标的实用性、实现难易度等因素,避免大而全,从而影响判断。

三、客户感知体系优化方法

客户感知体系建立优化资源配置,保证优质服务质量,提高用户的出行感知度,完成后就可以开展优化工作。优化方法一般分为两种:主动出击和被动改进。

1、主动出击

主动出击就是利用工具与平台等手段,开展专项分析或者利用拨测系统开展大规模的拨测来发现问题。主动出击需要相关手段,特别是基于信令的分析,如果需要短、平、快地去建设工具手段,建议可以先针对各个域,如EPC(EvolvedPacketCore)、IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体子系统)去关联信令,端到端全流程的关联可以放到长期建设中去,因为接口涉及越多,关联的难度、复杂度会随之增加。之所以强调基于信令,是因为信令中包含丰富的字段、失败原因码,这是分析优化的万能钥匙。

2、被动改进

被动改进就是依靠内部问题反馈、投诉处理等方法来改进存在的问题。针对这六大KQI,文章提出了六元六域四环分析以VoLTE业务关键实现过程为串联,分析六元指标:接通率、建立时长、切换成功率、切换时长、掉话率和MOS值,通过四环方法:确定问题域、确定问题网元、确定失败原因、确定根因,进而归属到六域专业:用户、终端、无线、EPC、IMS和CS。在“六六四”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。

文章构建了首拆线点识别+SIP响应码+SIPwarning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。根据国内外VoLTE优化指标体系及日常优化经验,六元指标包含了用户感知最为关键的内容。

根据中国移动VoLTE三轮常规测试和互通测试,100%的问题根因可以归属到六域内;四环定界包含所有症结失败原因,流程清晰,因此,本文提出的六元六域四环分析法具有可验证性。

为进一步阐述六元六域分析方法。当VoLTE接通率发生劣化时,首先第一环看各域的失败占比情况,占比高的域进入第二环,分解到关联KPI指标。如EPC的承载建立成功率、IMS域的SBC接通率、CSCF接通率、域选成功率、MGCF接通率、HSS查询成功率等。确定是否发生关联KPI的异常,若发生异常,则可以确定问题网元,然后针对问题网元,进入第三环,进一步统计该网元产生的失败原因,排列出占比高的失败原因。最后进入第四环,对高占比原因进行描述,明确失败场景,确定根因。之所以只分解三大域的指标,是因为其他三域难以对应关联KPI,通过EPC/IMS/CS更容易着手。

结束语:综上所述,随着VoLTE商用的不断成熟,相应业务量会随着产业链及终端的成熟产生指数级的增长。叠加彩铃、虚拟网等业务后,网络会更加复杂,对于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,迎接OTT的正面冲击。

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