经典案例-VoLTE抖动时延优化专题研究

VoLTE语音质量优化案例1：VoLTE窄带与宽带语音质量对比【问题现象】在3GPPLTE中，VoLTE业务编码有AMR-NB窄带和AMR-WB宽带两种编码，两种编码速率具有不同的话音质量，所以又分别称为VoLTE标清语音（或VoLTE12.2kbps）和VoLTE高清语音（或VoLTE23.85kbps）。

【问题分析】AMR-NB和AMR-WB这2种编码具有如下特点：●每20ms产生一个语音包，包括了RTP/UDP/RLC-Security压缩头；●每160ms生成一个SID语音静默包。

●帧长20ms；AMR-NB编码特点为：● 4.75kbps到12.2kbps共8个码率，分别为：4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2kbps；●采样率为8kHz。

AMR-WB编码特点为：● 6.6kbps到23.85kbps共8个码率，分别为：6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85kbps；●采样率为16kHz。

可见两者显着的差异是采样速率不一样，窄带一个语音帧是160个点，宽带一个语音帧采样320个点。

AMRNB的语音带宽范围：300－3400Hz，8KHz采样。

AMRWB 的语音带宽范围：?50－7000Hz，16KHz采样。

用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。

AMRWB与AMRNB不同之处在于AMRWB按16kHz采样，分别按频率带50~6400Hz?和6400~7000Hz进行编码。

用来降低复杂度，AMRWB将位算法集中到更重要的频率区。

低频带使用ACELP算法进行编码。

添加几个特征来达到一个高的主观质量。

线性预测（LP）算法是在每隔20ms的帧要进行一次线性预测算法，每5ms搜索一次自适应码本，这个过程是在12.8Kbs速率下进行。

高频带是在解码器端使用低带和随机激励的参数重建的,目的是调整与在声音基础上的低频有关的高频带.高频带的声频通过使用由低带LP过滤器产生的LP滤波器进行重建。

低负荷场景下的VOLTE时延优化案例一、问题描述5月份VOLTE测试中发现，玉环城区呼叫建立时延均值在3.45s左右，在覆盖率以及MOS 值均远远好于其它几个城区的情况下，呼叫建立时延较差。

二、原因分析VOLTE呼叫流程图VOLTE呼叫时延的定义是从终端上报信令INVITE Request至终端接收到信令INVITE Ringing 180之间的时长，按照SIP信令节点对SIP invite到SIP 180 Ringing之间的信令区间进行了如下编号：对本次玉环城区VOLTE测试数据进行主被叫时延分段统计：通过分段时延统计发现，玉环城区呼叫建立时延较高的主要原因在于A1（invit Request->183 Session Progress）信令段的时延较大。

筛选出呼叫建立时延大于4s的数据发现，其A1信令段的时延在3-4s左右，高于正常的A1信令段时延1-2s，导致其总体时延较大。

如何减少A1信令段的时延是本次解决问题的主要方向。

三、解决问题过程1优化方案目前现网控制面user-inactivity定时器设置为10s，即VOLTE呼叫结束10s内如无数据业务所有承载将全部被释放掉；而本次测试设置呼叫间隔为15s，故每次呼叫均在QCI=9和QCI=5的承载被释放后发起，此时主被叫均需重新建立QCI=9和QCI=5的承载，即每次呼叫主被叫均要发起随机接入过程，由空闲态转为连接态，如果让主被叫在呼叫过程中一直保持在连接态，则会省掉RRC连接建立过程，缩短呼叫时延。

针对该过程优化措施为：增大控制面user-inactivity定时器。

现网user-inactivity定时器过程2优化方案目前现网UE监听寻呼场合的DRX循环周期为128rf，极端情况下可认为被叫最长等待监听寻呼消息间隔为128rf即1280ms，针对该过程优化措施为：减小UE监听寻呼场合的DRX循环周期，让被叫更快速的监听寻呼消息。

VOLTE呼叫建立时延长案例分析问题描述呼叫建立时延为VOLTE用户感知竞争力之一，经用户反馈使用VOLTE手机的呼叫建立时延有时较长，针对反馈的问题点进行实际测试，现个别呼叫建立时延在4s以上，影响用户感知，降低了用户满意度。

原因定位无线侧问题描述：正常呼叫建立时延在3s以内，针对用户反馈的问题，我们对网格进行VoLTE拉网测试，呼叫建立时延均在3.1s以上，最高时达3.5S：无线侧信令分析对多轮测试数据进行信令分段统计，筛选出INVITE REQUEST→180 RINGING信令段时间差大于5s的通话。

对超长时延通话的各个信令段占用时长进行统计，发现影响通话时长的主要信令段集中在100 trying->183段。

对超长时延的通话进行信令分析，均为主叫发送INVITE Request 到被叫收到INVITE Request时间长，在此段信令中进行深入分析，为被叫收到Paging 消息耗时长。

针对此情况在端到端信令分析平台上进行回溯分析，发现对被叫寻呼时，一次寻呼未成功，6s后再次寻呼，导致时延额外增加6秒，影响整体呼叫建立时延。

参数调整测试为减小呼叫建立时延，对一次寻呼成功率进行优化提升，因此在eNodeB侧进行最优参数组合优化，“开”寻呼信道干扰随机化开关、“降”寻呼码率、“增”寻呼下发次数，达到提升空口寻呼成功概率。

对测试网格主服务小区进行参数的修改优化，并对金湖网格进行复测，复测后网格的拉网测试呼叫建立时延由最高的3.5s降低到1.99s，大大降低了呼叫建立时延，提高了VOLTE用户感知。

问题原因：主叫发送INVITE Request到被叫收到INVITE Request时间较长，为被叫收到Paging消息耗时长，深入分析问题根因，为一次寻呼未成功，从而二次寻呼导致呼叫建立时延长，其次100 trying->183 这段信令的时延较长导致整体呼叫建立时延较长。

影响范围：全网解决方案通过eNodeB侧最优参数组合优化，“开”寻呼信道干扰随机化开关、“降”寻呼码率、“增”寻呼下发次数，达到提升空口寻呼成功概率，从而解决语音呼叫建立时延长问题。

VoLTE语音质量优化案例1：VoLTE窄带与宽带语音质量对比【问题现象】在3GPP LTE中，VoLTE业务编码有AMR-NB窄带和AMR-WB宽带两种编码，两种编码速率具有不同的话音质量，所以又分别称为VoLTE标清语音（或VoLTE 12.2kbps）和VoLTE 高清语音（或VoLTE 23.85kbps）。

【问题分析】AMR-NB和AMR-WB这2种编码具有如下特点：●每20ms产生一个语音包，包括了RTP/UDP/RLC-Security压缩头；●每160ms生成一个SID语音静默包。

●帧长20ms；AMR-NB编码特点为：● 4.75kbps到12.2kbps共8个码率，分别为：4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2kbps；●采样率为8kHz。

AMR-WB编码特点为：● 6.6kbps到23.85kbps共8个码率，分别为：6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85kbps；●采样率为16kHz。

可见两者显著的差异是采样速率不一样，窄带一个语音帧是160个点，宽带一个语音帧采样320个点。

AMR NB的语音带宽范围：300－3400Hz，8KHz采样。

AMR WB的语音带宽范围：50－7000Hz，16KHz采样。

用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。

AMR WB与AMR NB不同之处在于AMR WB按16kHz采样，分别按频率带50~6400Hz 和6400~7000Hz 进行编码。

用来降低复杂度，AMR WB将位算法集中到更重要的频率区。

低频带使用ACELP算法进行编码。

添加几个特征来达到一个高的主观质量。

线性预测（LP）算法是在每隔20ms 的帧要进行一次线性预测算法，每5ms搜索一次自适应码本，这个过程是在12.8Kbs 速率下进行。

高频带是在解码器端使用低带和随机激励的参数重建的, 目的是调整与在声音基础上的低频有关的高频带. 高频带的声频通过使用由低带LP 过滤器产生的LP 滤波器进行重建。

VOLTE与数据网络分层切换策略研究案例1•问题现象1.1 VOLTE语音面临问题VOLTE语音业务和数据业务的QoS和用户感知存在差异，VOLTE对于时延、抖动更敏感，对于切换、掉话更敏感。

4G无线网络在RSRP达到-12OdBm时，就能够为用户提供较好的数据业务体验, 但是基本的高淸语音业务通话就要求信号电平至少要达到-115dBm,数据业务和语音业务对覆盖电平的要求差距将近5dB° VOLTE的商用对网络覆盖、网络结构提出了更高的要求。

现有4G网络在室外道路基本能够实现髙淸语音的连续覆盖，但是在室外盲点和室内弱覆盖场景，高淸语音还很难保障。

¾dB√-115dBm÷,-12OdBrTv1.2 VOLTE语音质量要求就业务体验中较为敏感的语音质量而言，业界普遍认为MoS达到3. 5分才能体现“高淸”业务优势，以应对体验竞争。

根据路测数据统汁,业务感知对RF条件的要求为:满足MOS大于3. 5分时,RSRP要求大于-IlOdBnbSiNR要求大于-2dB.详细的数据拟合曲线如下图:2•问题分析在实际电信多频组网中,800M网络RSRP性能远优于1.8G,2.1G; 室外盲点和室内弱覆盖场景均靠800M网络深度覆盖,在VOLTE商用后, 800M网络优良是保障VOLTE语音性能的关键。

2.1现阶段问题南充现网VOLTE初期下发多频组网策略后，VoLTE路测中，800M占比较少，以南充嘉陵为例，800M 占比大约20%,平均RSRP-76. 86dBm; VOLTE用户未能完全承载在800M网络上：室外1. 8G∕2. IG混合业务未能有效分层，针对数据和语音的性能增益参数无法同时实施，不能达到双向均升。

2.2现网多频组网策略分析现网VOLTE与数据业务均使用基于覆盖特性切换，语音与数据未能完全分层，现网策略如下：3•问题处理3. 1 方案思路VoLTE的商用对网络覆盖、网络结构提出了更高的要求。

经典案例-VoLTE掉话研究和实践总结Volte掉话研究和实践总结1概述随着Volte的不断放号，Volte用户不断增加，如何保持Volte用户在语音通话过程中不掉话将至关重要。

本文将介绍Volte语音掉话优化方法以及台州Volte掉话优化成果。

下图所示为挂机流程：Volte掉话定义如下：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)路测软件掉话定义：呼叫成功后，通话阶段收到RRCCONECTION RELEASE消息，挂机阶段QCI1承载没有释放，BYE REQUEST没有收到200 OK。

2影响Volte掉话的因素Volte掉话问题涉及到UE，EnodeB，EPS，IMS端到端网元，需要各个网元联合分析和定位具体原因。

影响Volte掉话的因素如下图所示：3Volte掉话定位思路首先确定是哪类原因引起的掉话，再根据触发异常的网元分析掉话原因。

Volte通话过程中网络侧下发RRC Release或者SIP信令异常等掉话问题，一般是由空口质量，切换失败，重建，流程冲突等原因造成，涉及端到端网元，因此定位根因需要端到端信令，下图是Volte 定位思路。

如上图所示，分析Volte掉话时，告警核查和参数核查是无条件执行的。

掉话是在通话阶段收到了RRC Release1、查看基站侧虚用户跟踪，若是基站触发的，查看S1口释放原因。

2、根据原因值结合基站日志进行分析。

3、若是MME触发的，则查看释放原因，联合MME分析。

QCI1承载没有删除1、查看QCI1承载删除是否有切换，TAU流程，若存在查看基站虚用户跟踪，EPC跟踪，分析流程交叉处理顺序是否合理。

2、若流程交叉无问题或是无流程冲突，则查看基站虚用户跟踪是否收到QCI1承载删除。

3、若基站收到QCI1承载删除，则分析基站为何没有下发给终端。

4、若基站没有收到QCI1承载删除，则查看MME/PGW/SGW是否收到PCRF指示删除QCI1承载。

中国电信衡水分公司Volte业务中对呼叫建立时延的优化分析目录一、概述 (3)二、呼建时延分析 (4)2.1 Volte业务的呼叫建立流程 (4)2.2 影响呼叫建立时延的因素 (5)2.3 无线侧对呼叫建立时延的影响 (6)2.4 实践验证 (8)三、总结 (12)一、概述LTE时代，多元化的业务对“覆盖”、“速率”和“时延”提出了更高的要求，比如语音、web、视频等。

而语音业务特别是高清语音（VOLTE）的诉求逐渐增加，高清语音的优良感知提出新的挑战。

衡水LTE本地网络目前为800M、1800M、2100M共三个频段组网，对于不同业务承载采用的业务分层，即QCI（1、2、5）以800M网络优先承载，QCI（6、7）为1800M 网络优先承载。

本文通过对Volte语音业务下的呼叫流程解析以及Volte承载在不同频段下的起呼流程对比，从无线优化的角度来验证业务分层对呼叫建立时延的影响。

二、呼建时延分析2.1 Volte业务的呼叫建立流程volte信令流程图根据简化信令流程图所示，主叫发送Invite消息到主叫收到180振铃消息的时间差，即主叫发起第1条信令到主叫收到第11条信令的时间差即为呼叫建立时延。

正常情况下，UE由空闲态发起的VoLTE高清语音通话接入时延大致在3秒左右。

Volte网元流程图根据网元流程图，整个呼叫建立流程涉及到EPC(S/P-GW)、IMS(SBC/P-CSCF、I/S-CSCF)两个核心实体。

2.2 影响呼叫建立时延的因素主被叫UE在LTE网络下的Volte语音呼叫时延由终端、无线、EPC及IMS网络时延组成。

从主叫终端发送第一个会话消息（INVITE）到接受到网络侧发送的振铃消息（180），影响呼叫建立时长的因素主要有三个：IMS消息处理部分耗时，IMS消息处理主要包括消息在网元间的传输时延以及业务流程耗时，包括主叫业务、被叫业务、锚定、域选等关键流程。

呼叫过程中的空口耗时+EPC消息来回耗时，消息在网络侧和终端之间的耗时。

VOLTE网络呼叫建立时延问题优化实践总结一、问题描述VOLTE技术的应用使4G网络除了能提供高速率的数据业务，同时还能提供高质量的音视频通话，不同于目前2G、3G网络下语音业务，带给4G用户最直接的感受就是接通等待时间更短，音视频通话效果更佳。

呼市电信VOLTE业务于2017年9月份已全部开通，但目前还未正式投入商用，此次优化重点找出VOLTE网络薄弱环节重点提升，夯实网络基础，确保VOLTE网络顺利试商用。

二、问题定位过程描述前期集团要求VOLTE网络全网摸底测试发现，呼叫建立时延较差在4S左右，未达到3S之内标准。

本次优化考虑到市内路况拥堵因素对测试结果的影响，故试验区域选择丰州路与昭君路区间南二环及其南侧区域主要道路为测试路线，规划路线总长约48km，途径站点74个，共273个小区。

具体规划路线如下图所示：对规划路线进行了首轮摸底测试，测试参数设置如下：主叫侧参数配置被叫侧参数配置测试指标统计如下：经分析电子围栏干扰发生一次掉话外，发现呼叫建立时延指标未达到标准值，本次重点提升呼叫建立时延指标。

全程呼叫成功率（%）测试里程(km)平均RSRP(dBm)平均SINR(dB)掉话次数（次）掉话率（%）呼叫建立时延（s）平均MOS值MOS>3.5比例（%）100.00% 47 -83.98 12.27 1 2.63% 3.49 4.11 97.73%三、优化过程（方法）描述➢过程1优化方案目前现网控制面user-inactivity定时器设置为10s，即VOLTE 呼叫结束10s内如无数据业务所有承载将全部被释放掉；而本次测试设置呼叫间隔为15s，故每次呼叫均在QCI=9和QCI=5的承载被释放后发起，此时主被叫均需重新建立QCI=9和QCI=5的承载，即每次呼叫主被叫均要发起随机接入过程，由空闲态转为连接态，如果让主被叫在呼叫过程中一直保持在连接态，则会省掉RRC连接建立过程，缩短呼叫时延。

Volte丢包率优化方案一、概述随着市场推广,移动VOLTE用户逐步增多，Volte丢包率对用户语音质量影响较大，为提升用户感知,现针对VOLTE上下行丢包进行优化,提升用户满意度。

二、Volte丢包率优化思路1、影响Volte丢包率的因素用户对语音质量的感知直接受语音编码、丢包、时延以及抖动影响。

语音编码：高速率编码消耗带宽大，低速率编码影响语音质量丢包:数据包丢失，会显著地影响语音质量时延:时延会带来语音变形和会话中断抖动：效果类似丢包，某些字词听不清楚2、Volte语音通话协议栈和接口映射从协议上看，一个Volte语音通话的参与网元主要有：UE、eNB、SGW、IMS，既有RAN侧网元,又有传统EPC侧网元，还有IMS侧网元.其中在无线测我们需要重点关注的网元是UE和eNB以及UE和eNB之间的Uu接口。

即主要涉及的协议是PHY、MAC、RLC、PDCP.需要注意的是，IMS侧的控制面协议,在EPC是以用户面数据形式进行传输的，在IMS侧才会被拆分成控制面和用户面.Volte语音通话涉及的协议图：当前网络结构图：三、Volte丢包率优化目标梳理Volte语音通话中各设备的问题表现及对应的影响因素,即可明确无线优化手段：参数优化，覆盖优化,干扰优化,移动性能优化，邻区优化，容量优化，功能优化。

设备问题表现影响因素终端终端能力，软件配置，语音编码硬件性能，参数设置，软件限制基站基站能力、特性限制参数配置，特性开关，基站异常,版本问题核心网核心网参数配置等参数配置,特性开关无线空口空口编码,空口资源，空口时延,QoS配置，空口其他原因丢包参数配置,话务容量受限，覆盖差,外部干扰，切换异常，版本问题传输承载大时延、抖动，丢包、乱序参数配置，容量或能力限制，传输质量问题1、Volte丢包率参数优化PDCP层参数优化PDCP是对分组数据汇聚协议的一个简称.它是UMTS中的一个无线传输协议栈，它负责将IP头压缩和解压、传输用户数据并维护为无损的无线网络服务子系统（SRNS）设置的无线承载的序列号。