经典案例-VoLTE呼叫建立时延优化研究和实践总结
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VoLTE呼叫时延的优化研究目录第一章项目创新背景 (3)第二章项目创新总体思路 (3)第三章项目创新方案和实施过程 (9)第四章项目创新成效 (17)第一章项目创新背景VoLTE即Voice over LTE,是基于IMS的语音业务。
它是一种IP数据传输技术,无需2G/3G网,全部业务承载于4G网络上,可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。
VoLTE技术带给4G用户最直接的感受就是接通等待时间更短,以及更高质量、更自然的语音视频通话效果。
VoLTE与2G、3G语音通话有着本质的不同。
VoLTE是架构在4G网络上全IP条件下的端到端语音方案。
VoLTE相较2G、3G语音通话,语音质量能提高40%左右,因为它采用高分辨率编解码技术。
VoLTE为用户带来更低的接入时延(拨号后的等待时间),比3G降50%,大概在2秒左右,而2G 时代在6-7秒。
VOLTE呼叫建立时延是影响VOLTE网络质量和用户感知的关键因素,本文基于现网进行研究与实践,端到端分析影响VOLTE 呼叫时延的因素,探索时延优化思路和方法,为VOLTE呼叫时延优化提供参考。
第二章项目创新总体思路一、VoLTE呼叫原理及呼叫时长定义VOLTE使用SIP (session initiation protocol)会话发起协议实现语音会话信令流程,SIP信令包括invite、100 trying、 183 session progress、 prack/prack 200 OK、update/ update 200 OK 、 180 ringing 、invite 200 OK 等信令消息。
(一)、呼叫时长定义呼叫建立时延= 呼叫接通与呼叫试呼之间的时间差,即主叫发送INVITE消息到主叫收到180振铃消息的时间差。
如下图信令流程图中主叫发起第1条信令到主叫收到第11条信令的时间差。
在正常情况下,空闲态发起的VOLTE语音呼叫接入时延大致在3秒左右,下图是一次典型的VOLTE语音业务主被叫间各信令之间的时延分段统计,可作为时延参考。
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优化经验总结及案例分享1优化经验总结1.1日常优化总结日常优化工作主要从无线覆盖优化、参数优化、系统内外邻区优化,功能优化四个方面着手,与ATU路网、工程建设紧密配合,提升整体网络质量。
1.2RLC优先级优化现象:呼叫建立与切换过程冲突,专载被MME释放。
呼叫建立过程中专载建立与切换几乎同时发生,MME未收到NAS专载完成消息导致释放专载,终端回复invite580(也有上发CANCLE的情况),专载丢失形成未接通事件。
原因分析:QCI5设置的RLC优先级为2,高于SRB=2(传送NAS层消息)配置为3.导致NAS的层3消息已经比MR要早,但是因为优先级比MR 和SIP低,未及时发送。
优化措施:降低QCI5优先级,确保SIP消息及时上传,修改后此类问题改善明显。
1.3QCI5PDCP DiscardTimer时长优化现象:终端业务建立过程中,出现SIP信息传递丢失的问题,导致收到网络下发的INVITE500或者580等原因值释放。
原因分析:UE在无线信道较差的情况下,SIP信令发送或接收不完整或者无法及时传递,导致IMS相关定时器超时而发起会话cancel。
经过分析,由于QCI5的pdcp丢弃时长过小,在无线覆盖较差的地方,上行时延会变大,容易导致QCI5信令丢包。
优化措施:QCI5PDCP DiscardTimer由300ms修改为无穷大优化效果:VoLTE无线接通率提升明显1.4SBC传输协议TCP重传次数优化背景:被叫从2G返回4G后,主叫起呼,被叫首先bye消息,紧接着接连收到多条上一次呼叫的invite,被叫回复bye481\invite486\invite580,呼叫失败。
优化措施:爱立信SBC对TCP配置进行了修改:最大重传次数从15次改为5次,最大重传隔间从十几分钟改为15s,此类问题已解决。
1.5系统间邻区优化LTE网络的GSM邻区关系根据工程参数、共站2G邻区同向小区继承进行规划,同时根据4G、2G道路测试数据匹配进行邻区补充:4G弱信号路段与2G拉网服务小区匹配:利用第三方拉网测试数据,将4G和2G拉网信号强度、经纬度、服务小区等信息导出。
邮电设计技术/2021/02——————————收稿日期:2021-01-050引言截至2020年6月底,广东省VoLTE 用户数占比达到50%。
VoLTE 以其接通快、语音清晰,语音过程不影响数据业务、支持视频彩铃等特点越来越受到客户的青睐。
呼叫接续时延是用于评估VoLTE 网络业务可接入性、衡量VoLTE 用户体验的一个重要指标。
随着网络技术的不断成熟,业务优化功能不断改进,用户对呼叫时延感知的要求也越来越高,为提升市场竞争力,接续时延优化势在必行。
1VoLTE 接续时延分析根据被叫号码类型或被叫域选情况,VoLTE 呼叫场景分为V2V 和V2C 2种。
V2C 场景的被叫号码为CS 、PSTN 、网间号码和VoLTE 域选在CS 等。
V2V 场景的主被叫均为VoLTE 且双方均在LTE 。
本文重点讨论V2V 场景。
为了定位影响V2V 接续时延的关键因素,主要从2个方面入手,一方面通过第三方信令工具对现网VoLTE 用户呼叫时延进行专题分析,从地(市)、厂家等维度定位接续时延短板;另一方面组织不同网元、厂商、运营商等进行呼叫测试,通过消息跟踪记录各子流程耗时,统计分析测试结果定位耗时较多的网VoLTE 接续时延分析与优化实践Analysis and Optimization of VoLTE Call Connection Delay关键词:VoLTE;接续时延;专载建立;MME 寻呼参数;域选doi :10.12045/j.issn.1007-3043.2021.02.006文章编号:1007-3043(2021)02-0031-06中图分类号:TN929.5文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID ):摘要:为降低VoLTE 呼叫接续时延,提升客户感知,中国联通广东和河北分公司核心网运维人员通力协作,全面分析现网VoLTE 呼叫接续时延,结合KPI 分析和友商呼叫时延对比测试结果,定位影响时延的关键因素。
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优化经验总结及案例分享1 优化经验总结1.1 日常优化总结日常优化工作主要从无线覆盖优化、参数优化、系统内外邻区优化,功能优化四个方面着手,与ATU路网、工程建设紧密配合,提升整体网络质量。
1.2 RLC优先级优化现象:呼叫建立与切换过程冲突,专载被MME释放。
呼叫建立过程中专载建立与切换几乎同时发生,MME未收到NAS专载完成消息导致释放专载,终端回复invite580(也有上发CANCLE的情况),专载丢失形成未接通事件。
原因分析:QCI5设置的RLC优先级为2,高于SRB=2(传送NAS层消息)配置为3. 导致NAS的层3消息已经比MR要早,但是因为优先级比MR 和SIP低,未及时发送。
优化措施:降低QCI 5优先级,确保SIP消息及时上传,修改后此类问题改善明显。
1.3 QCI 5 PDCP DiscardTimer时长优化现象:终端业务建立过程中,出现SIP信息传递丢失的问题,导致收到网络下发的INVITE500或者580等原因值释放。
原因分析:UE在无线信道较差的情况下,SIP信令发送或接收不完整或者无法及时传递,导致IMS相关定时器超时而发起会话cancel。
经过分析,由于QCI5的pdcp 丢弃时长过小,在无线覆盖较差的地方,上行时延会变大,容易导致QCI5信令丢包。
优化措施:QCI5 PDCP DiscardTimer 由300ms 修改为无穷大优化效果:VoLTE无线接通率提升明显1.4 SBC传输协议TCP重传次数优化背景:被叫从2G返回4G后,主叫起呼,被叫首先bye消息,紧接着接连收到多条上一次呼叫的invite,被叫回复bye481\invite486\invite580,呼叫失败。
优化措施:爱立信SBC对TCP配置进行了修改:最大重传次数从15次改为5次,最大重传隔间从十几分钟改为15s,此类问题已解决。
1.5 系统间邻区优化LTE网络的GSM邻区关系根据工程参数、共站2G邻区同向小区继承进行规划,同时根据4G、2G道路测试数据匹配进行邻区补充:4G弱信号路段与2G拉网服务小区匹配:利用第三方拉网测试数据,将4G和2G拉网信号强度、经纬度、服务小区等信息导出。
案例:VOLTE接通时延长问题浅析一、概述网格VOLTE测试过程中发现4种接通时延过长的情况,针对4种不同原因,现进行一一分析。
二、VOLTE接通时延长问题1、被叫收到Paging消息时延长导致主叫接通时延长。
2、主叫接收INVITE 183消息延迟,导致未接通。
3、被叫切换不及时导致主叫接通时延长。
4、随机接入失败导致接通时延长。
三、接通时延过长问题分析被叫收到Paging消息时延长导致主叫接通时延长【问题描述】:主叫在11:46:41:297上发INVITE消息,在11:46:41:641收到下发的INVITE 100消息,被叫在11:46:43:483收到Paging消息,间隔2s左右,导致主叫接通时延达。
【问题分析】:该未接通事件为,主叫上发INVITE消息约2s左右,被叫才收到Paging消息,导致接通时延在4s至5s。
该事件需进一步跟踪IMS到UE侧,是否为IMS接收延迟还是IMS发送延迟。
主叫接收INVITE 183消息延迟导致未接通【问题描述】:主叫在12:57:55:580上发INVITE消息,在12:57:55:892收到下发的INVITE 100消息,被叫在12:57:57:290收到Paging消息,间隔2s左右,随后被叫在12:57:57:637上发INVITE 183消息,由于主叫未收到,被叫在3s后再次上发INVITE 183消息,导致主叫接通时延达。
该路段无线环境较好,主叫未收到第一次发送的INVITE 183消息导致接通时延较长,需排查未收到的原因。
【问题分析】:该未接通事件,在被叫上发两次INVITE 183消息(间隔时间3s)后主叫才收到INVITE 183消息,导致主叫接通时延长达。
该问题需定位被叫上发INVITE 183至IMS,IMS接收延迟的问题。
被叫切换不及时导致主叫接通时延长【问题描述】:主叫在13:28:42:938上发INVITE消息,在13:28:43:275收到下发的INVITE 100消息,被叫在13:28:44:342收到Paging消息。
Volte呼叫时延优化研究报告2019年10月目录一、问题描述 (3)1影响Volte呼叫时延的因素 (3)1.1端到端的呼叫流程 (3)1.2影响VOLTE时延的相关流程 (3)1.3影响时延的主要因素 (4)1.4二次寻呼对VOLTE呼叫时延的影响 (5)二、分析过程 (7)2、VoLTE呼叫时延优化手段 (7)2.1volte无线问题优化 (7)2.2eNodeB寻呼参数 (7)2.3SCTP捆绑模式优化 (11)2.4MME寻呼策略优化 (12)2.5SBC的Rx订阅过程优化 (13)2.6TAS的CS RETRY过程优化 (13)2.7DNS缓存配置优化 (13)三、分析过程Volte呼叫时延优化进展 (14)3.1认寻呼周期优化 (14)3.2寻呼策略优化 (15)3.3手机连接态和空闲态验证优化 (17)3.4手机彩铃验证优化 (19)3.5切换验证优化 (19)3.6volte无线空口优化 (20)四、解决措施 (21)4 Volte呼叫时延优化效果 (21)五、经验总结 (22)【摘要】随着LTE快速发展,VoLTE商用在即,与友商VOLTE业务的竞争一触即发;聚焦VOLTE 的差异化优势、竞争力可比的要求,VoLTE用户“接得快”的优势端到端感知体验,成为本文的重点研究方向。
本文主要介绍了影响Volte呼叫时延中常见问题,对整个呼叫过程涉及的网元影响因素进行分析(UE->ENB->MME->PGW->SGW->DRA->PCRF->P-CSCF->S-CSCF->ATS->HSS->ENUM->MMTel AS);并对其验证优化,通过理论结合实践的方法,汇总VOLTE呼叫时延的优化经验,保障VOLTE用户优异的接入感知体验。
通过呼叫时延优化,现网平均Volte呼叫时延由3.17S降低至1.43S。
本文研究内容主要涉及以下几方面内容:影响VOLTE呼叫时延的因素;2、Volte呼叫时延优化思路及手段3、Volte呼叫时延验证及优化效果。
VoLTE不同呼叫阶段优化探讨摘要随着LTE快速发展,VoLTE已经成为4G网络的焦点。
VoLTE用户感知体验的关注度逐步升温。
对于运营商来说,如何给VoLTE用户提供优异的感知体验,是VoLTE优化提升的方向。
本案例主要从三个阶段提升VoLTE用户感知。
起呼阶段,结合电信与移动起呼阶段信令,减少呼叫时延,提升用户感知;通话阶段,减少掉话,提升VoLTE用户感知;挂机阶段,核实主叫发送挂断消息后,IMS是否及时发送Bye 200信令,提升VoLTE用户感知。
通过总结VoLTE感知问题优化方法,对以后VoLTE投诉处理以及优化形成指导意见,为VoLTE运维体系的搭建提供有力支撑。
关键字:VoLTE感知提升呼叫时延VoLTE掉话目录一、起呼阶段,降低起呼时延 (4)1.1 差异性分析 (4)1.2 优化建议 (5)1.3 实验效果 (6)二、通话阶段,降低掉话率 (6)2.1 通话掉话分析 (6)2.2 通话掉话案例 (6)三、挂机阶段,IMS信令优化 (7)2.1 挂机掉话分析 (7)2.2 挂机掉话案例 (7)四、总结 (9)一、起呼阶段,降低起呼时延通过对比中国电信与中国移动的VoLTE呼叫流程,查找差异性,从而在源头上减少呼叫时延,提升VoLTE感知。
1.1 差异性分析通过信令流程对比,中国电信VoLTE呼叫流程比中国移动VoLTE呼叫流程复杂,其中较为明显的比移动起呼多出一个流程:多一次修改专用承载过程,多了两条信令(Modify EPS Bearer Context Request;Modify EPS Bearer Context Accept),电信VoLTE呼叫建立过程需要完成建立专载和修改专载两个步骤,额外增加了呼叫建立时延。
中国电信呼叫流程:中国移动呼叫流程:1.2 优化建议根据3GPP规范建议,Netloc功能支持在EPS bearer会话建立、更改或释放过程中获取UE位置信息, 下图是会话建立过程中获取UE位置信息(NPLI)的流程(根据运营商配置,MME和eNB之间可通过S1-AP消息获取例如ECGI等具体信息):开启Netloc功能后,VoLTE呼叫建立过程需要完成建立专载和修改专载两个步骤,额外增加了呼叫建立时延。
VoLTE呼叫时延端到端分析案例目录一、问题描述 (3)二、分析过程 (3)三、解决措施 (8)四、经验总结 (8)VoLTE呼叫时延端到端分析案例【摘要】VoLTE语音呼叫建立时延是衡量VoLTE网络质量和客户感知的关键指标之一,呼叫时延的缩短,不但对减少网络信令资源消耗和减轻网络负荷具有重要价值,对提升客户体验和客户满意度也具有显著意义。
【关键字】VoLTE VoLTE时延端到端【业务类别】端到端优化一、问题描述滁州VOLTE DT测试,使用三星S7,Mate 9测试结果如下,可以看到,在测试定远县的过程中呼叫建立时延明显高于其他区域。
二、分析过程1、VOLTE时延优化思路VoLTE呼叫建立时延主要是通过对SIP信令进行分段计算,与参考基线对比,确定呼叫建立时延的GAP存在于哪一个阶段。
2、VOLTE呼叫时延分析使用鼎力软件进行分析,通过对VoLTE DT测试LOG进行主被叫联合分析,其中主叫发送INVITE请求到收到被叫发送的183消息时延大于3s;主叫发送UPDATE消息到收到200 OK 消息时延大于2s。
选取一次通话进行信令分析,呼叫建立过程中,UE无线覆盖环境良好,无质差,时间点23:09:39.242被叫收到INVTE请求,2s后即23:09:41.379才发送183消息;时间点23:09:42.527被叫收到UPDATE消息,2s后即23:09:44.568才发送UPDATE 200消息。
时延高由于被叫UE反馈相应SIP信令消息较晚导致,分析为终端问题。
3、VOLTE呼叫时延定位确认使用S7终端进行VoLTE业务测试,概率性出现呼叫时延长>6s问题,从路测信令分析,主要集中在2段:➢被叫终端收到INVITE消息->发送183,时延>2s➢被叫终端收到UPDATE消息->UPDATE 200,时延>2s从终端日志分析,问题确实集中在这2段根据终端侧PDCP配置,RB-Cfg_Idx是终端承载表示,RB-Cfg_Idx与承载对应关系如下图所示:➢RB-Cfg Idx=1对应EPS ID = 5,对应QCI=9,用于默认承载➢RB-Cfg Idx=2对应EPS ID = 6,对应QCI=5,用于承载SIP信令➢RB-Cfg Idx=1对应EPS ID = 1, SRB承载➢RB-Cfg Idx=2对应EPS ID =2, SRB承载根据RB-Cfg Idx=2,对应QCI=5所在承载,检查终端侧上行L2 PDCP数据包:发送100trying后,PDCP看到发送一个数据包,包长442过了1.5s(终端每500ms上报1次)一直到183发送前,PDCP数据包还是只有一个,包长不变442,说明PDCP没有新增数据(说明终端RTP层没有新的数据183发送至PDCP层。
VoLTE网络优化分析方法研究及实践
VoLTE是基于4G网络的全IP端到端的语音解决方案,实现了语音业务由传统电路域向数据域的转变,为用户带来更低的接入时延、更高质量的语音和视频通话效果。
VoLTE的商用对运营商来说意义重大,标志着语音正式进入宽带化、IP化的时代,可显著提升无线频谱利用率,提升用户感知,显著降低建网成本。
VoLTE语音解决方案的核心是在EPC网络上增加IMS系统实现语音控制,在提供高质量语音业务同时也面临着端到端业务实现流程复杂,涉及用户、终端、无线、传输、EPC、IMS、CS、数通等多专业协同的问题。
VoLTE网络架构复杂、端到端流程长、涉及网元多的特点给VoLTE网络问题定位和优化提升带来巨大挑战。
本文结合甘肃移动VoLTE网络试商用期间的维护优化经验,对VoLTE的分析和优化方法进行了研究和总结,主要分为四个部分:首先是对网络架构、基本原理和关键技术进行了总结;其次是对涉及到的IMS注册、呼叫、eSRVCC关键信令流程进行了分析;第三是对VoLTE的问题分析和定位方法进行了论述并制定了相应的规则;最后结合实践经验对VoLTE优化涉及到的基础无线网优化和方法进行了详细的论述,包括覆盖、干扰、切换、接通、掉线、MOS、容量评估。
本文形成的分析和优化和流程对于运营商VoLTE网络商用初期的性能优化有一定指导和借鉴意义。
基于QCI5承载保持时长优化降低VoLTE呼叫建立时延研究目录一、问题描述 (3)二、分析过程 (3)三、解决措施 (3)四、经验总结 (3)基于QCI5承载保持时长优化降低VoLTE呼叫建立时延研究【摘要】VoLTE呼叫建立时延是衡量VoLTE网络质量和客户感知的关键指标之一,直接影响用户VoLTE语音通话的启用,时延过大会导致通话未接通。
本文主要研究主被叫空闲态和连接态起呼对VoLTE呼叫建立时延影响,主要通过增加终端QCI5承载保持时长,使VoLTE终端专载晚释,保持在RRC连接态,降低VoLTE呼叫过程中主被叫RRC建立时延和被叫寻呼时延,保障VoLTE用户的接通率和业务体验。
【关键字】呼叫建立时延、RRC、VoLTE、QCI5承载【业务类别】优化方法、VoLTE一、问题描述省公司通报3月份各地市RCU路测VoLTE呼叫建立时延,发现淮南地市3月份平均呼叫建立时延2.57s,远低于全省均值1.97s,位于全省倒数,急需开展研究呼叫建立时延高原因及快速优化降低路测VoLTE呼叫建立时延。
全省通报指标:二、分析过程2.1呼叫建立时延定义无线侧VOLTE呼叫建立时延定义:主叫发送Invite消息至主叫收到网络侧下发的180振铃消息的时间差。
2.2呼叫建立时延分段第1段:主叫发出INVITE到主叫收到INVITE100,这是主叫RRC建立所用时间;第2段:主叫收到INVITE100到被叫收到paging,这是寻呼时延;-核心网第3段:被叫paging到被叫收到INVITE,这是被叫RRC及default承载建立所用时间;第4段:被叫收到INVITE到被叫发出INVITE180,这是被叫专用承载建立时间;第5段:被叫发出INVITE180到主叫收到INVITE180,这是核心网以及无线传输时间。
2.3呼叫建立时延现状分析➢整体指标分析:4月份前三周VoLTE呼叫建立时延均在2.75s+,存在很大提升空间,急需优化;取淮南市区4月18日RCU路测数据分段统计有呼叫建立时延均值为2.66s,其中主叫INVITE至主叫收到网络侧转发的183消息时延为2.096s,占比为78.80%,此阶段包含主被叫的RRC建立过程和被叫寻呼,可以计算得出主叫INVITE至被叫paging时延为1.586-0.176=1.41s,主要时延落在寻呼被叫阶段,即A1阶段。
常州高校校园场景VoLTE优化报告目录一、场景概述 (3)二、场景评估 (3)2.1 容量评估 (3)2.2 容量评估 (4)2.3 容量评估 (4)三、高校场景特点及优化思路 (5)3.1高校场景特点 (5)3.2优化思路 (6)四、常见问题及优化方法详解 (6)4.1弱覆盖场景优化 (6)4.2移动场景优化 (11)4.3室内场景高负荷优化 (16)4.4干扰场景优化 (24)五、小结 (30)一、场景概述本次优化主要针对常工院本部进行选点,校内存在高干扰高话务基站(常工院本部LDF) ,话务突发性强,流变动大,场景极具代表性二、场景评估2.1 容量评估根据初步数据统计,常工院本部校内人数约为5000人,最大在线用户数总数为984,移动用户渗透率为70%,其中LTE用户为96.81%.具体如下:2.2 室外覆盖评估常工院本部涉及5个宏站站点共39个小区,9个室分站点共71个室分小区:根据测试指标统计,平均RSRP电平值-85.2dBm,RSRP>-101dBm and SINR>-3dB的比率占比90.23%,可以满足用户需求,现场测试轨迹及覆盖指标如下:2.3 室外干扰评估常工院本部场景楼层密集,个别区域无主覆盖,信号较杂乱导致SINR值较差;根据测试指标统计,平均SINR值为12.39dB,SINR值大于0的采样点占比93.94%,基本满足用户需求,现场测试轨迹及覆盖指标如下:重叠覆盖度:路测中主服务小区与最强邻区RSRP的差值小于6dB,同时最强邻区RSRP>=-105dB。
重叠覆盖度大于等于3比例定义为:重叠覆盖度为大于等于3的采样点/ 总采样点* 100%;三、高校场景特点及优化思路3.1高校场景特点经过分析,初步归纳出如下的场景特点:1)高校学生群体4G用户渗透率高,以及用户较高的业务使用。
高校话务量随时间变化较稳定,上课时段话务主要集中在教学楼,早中晚饭时间话务主要集中在学校食堂,晚间休息时段话务主要集中在学生宿舍。
河北电信VoLTE呼叫时延研究总结报告目录1. 概述 (3)1.1 背景 (3)1.2 创新点 (3)2. VoLTE呼叫原理 (3)2.1 呼叫时长定义 (3)2.2 信令与承载流程 (5)2.3 实测信令流程 (7)3. VoLTE呼叫时延分析 (8)3.1 RRC连接建立阶段时延 (8)3.2 被叫paging阶段时延 (9)3.2.1 寻呼机制 (9)3.2.2 核心侧寻呼策略优化 (10)3.2.3 无线侧寻呼参数优化 (12)3.3 IMS呼叫信令时延优化 (13)3.3.1 IMS时延优化方法 (13)3.3.2 EPC时延优化方法 (15)3.3.3 无线侧其他时延优化方法 (15)4. 石家庄VoLTE呼叫时延优化提升 (15)4.1 石家庄多轮优化效果 (16)4.2 其他措施优化效果 (17)5. 石家庄VoLTE时延典型问题分析 (18)5.1 弱覆盖导致时延增大。
(18)5.2 切换参数不合理导致频繁切换引起时延增加 (19)5.3 重复寻呼导致时延偏长 (20)5.4 越区覆盖导致时延增加 (24)5.5 下行干扰导致时延增大 (25)5.6 核心网异常下发MODIFY请求增大时延 (25)5.7 S-GW寻呼未缓存导致呼叫建立时延长 (27)5.8 IMS参数优化 (28)1.概述1.1背景VoLTE呼叫建立时延是影响VoLTE网络质量和用户感知的关键因素。
本文基于石家庄电信现网进行研究与实践,端到端分析影响VoLTE呼叫时延的因素,探索时延优化思路和方法,为VoLTE呼叫时延优化提供参考。
1.2创新点在VoLTE呼叫建立时延影响因素很多,空口质量,寻呼机制,IMS处理等需要研究,本文力图从全流程分析各个环节,拓展优化思路。
2.VoLTE呼叫原理VoLTE使用SIP (session initiation protocol)会话发起协议实现语音会话信令流程,SIP 信令包括invite、100 trying、183 session progress、prack/prack 200 OK、update/ update 200 OK 、180 ringing 、invite 200 OK 等信令消息。
VOLTE寻呼周期优化降低呼叫建立时延【摘要】VoLTE测试中,发现呼叫建立时延较高,根据省公司VoLTE呼叫时延专题研究报告,调整寻呼周期,降低呼叫建立时延,效果良好,该参数设置全网推广。
【关键字】VoLTE 寻呼周期 SIP信令一、问题描述VOLTE呼叫建立时延是评价VOLTE用户感知的重要指标,本次对安庆城区海燕南村小区进行VOLTE语音参数验证测试,在分析数据发现,部分楼层仍然存在呼叫建立时延超过4S 的情况,针对此问题展开分析。
指标统计情况如下二、分析处理过程呼叫时长定义:按照《中国电信VoLTE测试技术规范》要求,呼叫建立时延= 呼叫接通与呼叫试呼之间的时间差,即主叫发送INVITE消息到主叫收到180振铃消息的时间差。
如下图信令流程图中主叫发起第1条信令到主叫收到第11条信令的时间差。
在正常情况下,空闲态发起的VoLTE语音呼叫接入时延大致在3秒左右,下图是一次典型的VoLTE语音业务主被叫间各信令之间的时延分段统计,可作为时延参考。
由以上时延分段统计图可知:无线接入阶段由RRC连接建立(SRB1)、SIP信令承载建立(QCI5,与SRB2/ QCI9同时建立)、VoLTE语音业务承载建立(QCI1)三部构成。
前两步是呼叫建立流程中后续SIP信令交互的前提,时延大约100ms。
第三步与SIP流程并行,不影响接入时延。
QCI5的SIP信令承载建立后,终端通过NAS消息将INVITE请求发往IMS域。
首条SIP 消息,需要经过I-CSCF路由处理,加上空口的寻呼时延,至被叫接收到VoLTE呼叫的寻呼请求时延大致在1s。
被叫终端接收INVITE消息到回复SESSION_PROGRESS (183),大约在50ms。
被叫SIP接入时延同样在100ms左右,建立QCI5的SIP信令承载后回复SESSION_PROGRESS (183),同样需要经过I-CSCF路由处理,时延在500ms左右。
淮北无线中心+VOLTE呼叫建立时延提升验证案例总结目录一、问题描述 (3)二、分析过程 (3)三、解决措施 (3)四、经验总结 (3)VOLTE呼叫建立时延提升验证案例总结【摘要】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,对高清语音的优良感知提出新的挑战。
淮北LTE本地网络目前为FDD:800M、1800M、2100M以及TDD共四个频段组网,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影响时延的因素。
【关键字】VoLTE 时延定时器【业务类别】VoLTE、流程类、参数优化一、问题描述2月淮北市在进行市区VOLTE拉网路测时,在帝景翰园附近测试,终端呼叫建立时延8.80s,远高于淮北城区的VOLTE呼叫建立时延平均值1.29s,需分析解决。
按照《中国电信VoLTE测试技术规范》要求,呼叫建立时延= 呼叫接通与呼叫试呼之间的时间差,即主叫发送INVITE消息到主叫收到180振铃消息的时间差。
如下图信令流程图中主叫发起第1条信令INVITE到主叫收到第11条信令180Ringing的时间差。
图1 VOLTE呼叫信令流程图在正常情况下,空闲态发起的VoLTE语音呼叫接入时延大致在3秒左右,下图是一次典型的VoLTE语音业务主被叫间各信令之间的时延分段统计,可作为时延参考。
由以上时延分段统计图可知影响VOLTE呼叫建立时延的因素主要有以下几种:无线接入阶段由RRC连接建立(SRB1)、SIP信令承载建立(QCI5,与SRB2/QCI9同时建立)、VoLTE语音业务承载建立(QCI1)三部构成。
前两步是呼叫建立流程中后续SIP信令交互的前提,时延大约100ms;第三步与SIP流程并行,不影响接入时延。
QCI5的SIP信令承载建立后,终端通过NAS消息将INVITE请求发往IMS域。
VOLTE呼叫建立时延优化研究和实践总结1概述在VOLTE网络性能评估体系中,VOLTE语音呼叫建立时延是一个关键指标。
呼叫时延的缩短,不但对减少网络信令资源消耗和减轻网络负荷具有重要价值,对提升用户体验和客户满意度也具有重要意义。
Volte语音呼叫建立时延定义为终端发出INVITE 请求到接收到对端发送的振铃消息之间的时间间隔。
由于VOLTE呼叫端到端时延是以SIP 信令为统计基准的,对于ENB和EPC来说SIP 信令是透传的,因此VOLTE时延统计只能从终端侧进行统计。
下图所示为端到端呼叫建立时延:2影响VOLTE呼叫时延的因素2.1端到端的呼叫流程呼叫建立时延指从主叫终端发出INVITE 请求到接收到对端发送振铃消息之间的时间间隔,对VOLTE端到端呼叫时延进行分析优化必须清楚整个呼叫过程中的端到端流程,端到端的呼叫流程图如下:2.2影响时延的主要因素根据VOLTE端到端流程和电信网络存在的高时延原因分布,从UE、ENB、EPC/IMS IP承载网四个维度给出影响VOLTE时延的主要因素。
呼叫建立时延影响因素流程图:3VOLTE端到端时延定位思路VOLTE呼叫时延优化的核心方法是还原呼叫流程,逐段评估,分段优化。
利用对比方法,使用实际测试值与分段基线数据进行对比,通过对比基线数据,找到时延差异,对差异部分进行分析。
根据终端和SBC 日志对SIP 信令进行分段时延分析,终端侧主要关注主叫终端如下几个阶段的时延,与VOLTE时延基线(可采集本地呼叫时延较短的呼叫流程进行平均得到)进行对比,识别出高时延SIP 信令段。
除了上述SIP信令分段时延统计外,主被叫终端还可以关注AAR等流程的时延,详细时延关注段如下:下图给出了呼叫建立各子流程时延较大的排查思路。
4VOLTE端到端时延优化手段4.1空口质量优化空口质量差可能引起SIP信令丢失、承载建立失败、被叫寻呼过晚等问题,造成端到端时延增加,建议按照下列步骤对空口进行排查和优化。
4.2eNodeB寻呼参数优化◆寻呼周期:寻呼周期设置过大,对VOLTE 时延影响较大。
基站当前寻呼周期设置是rf128,即128个无线帧。
如果终端寻呼周期刚过,SGW 收到SIP Invite 消息,在基站侧要等1.28秒才能寻呼终端,呼叫时延最大增加1.28秒,平均增加0.64秒。
在台州试点将寻呼周期从rf128 修改为rf64 后,呼叫时延较少约290ms。
◆寻呼码率:在弱覆盖或干扰区域,被叫寻呼成功率不高。
通过降低寻呼消息码率,提升寻呼消息接收可靠性,达到提高寻呼成功率目的。
降低寻呼码率,寻呼消息接收可靠性越大,消息占用的RB 也会越多,寻呼消息较多时,可能系统吞吐量下降。
在系统资源不足时,可能会推迟随机接入响应消息的发送,从而影响随机接入响应时间。
◆二次寻呼:在弱覆盖或干扰区域,被叫寻呼成功率不高,通过空口寻呼重发机制,提高寻呼成功率。
4.3SCTP捆绑模式优化各个网元对于SIP消息传输主要是基于Diameter消息形式发送,在开启SCTP 绑定时会引起大量的端到端SIP传输时延。
SCTP绑定机制是RFC 2960协议定义的。
Diameter消息在发送的时候,并不会立刻发送,而是缓存起来,累积若干条Diameter消息,大于K字节后,打一个包头,然后再发送。
由于商用初期,用户量少,在规定时间内无法累计K字节,所以必须等待定时器超时后再发送,所以导致了Diameter消息转发时延。
在商用成熟期,当用户量较多时,每个节点的缓冲时延都会减少,整个呼叫流程时延也会减少,此时Diameter的缓冲时延可以忽略。
建议关闭SCTP捆绑功能,当活动用户数较多造成一定负荷时,根据设备性能再开启SCTP捆绑功能。
4.4MME寻呼策略优化目前LTE 网络中,为了降低eNodeB 寻呼负荷,节省网络资源,通常MME 会针对LTE普通数据业务采用精准寻呼机制。
首次寻呼仅在Last visited eNodeB发送了S1AP Paging消息,而不是直接在UE注册的TAI list范围内发起寻呼,重传寻呼才在TAI list范围内发起寻呼,这样很容易因UE 移动出了Last visited eNodeB覆盖范围而导致第一次寻呼失败,导致VoLTE 呼叫时延增加。
MME寻呼参数优化:N3413(寻呼重发次数):该参数用于指定在寻呼流程中,没有收到UE 的响应消息,MME 重复发送Paging Request消息的次数。
T3413(寻呼重发间隔):此定时器用于控制MME 发起寻呼与UE响应的时间间隔。
在MME 发送Paging Request消息后启动,在收到Service Request消息后停止,超时后,MME 重发Paging Request消息。
设置注意事项: N3413建议设置为4次,T3413建议设置位3s。
4.5SBC的Rx订阅过程优化主被叫收到Update 200的SDP Answer后,当前及时媒体信息无变化,仍然会下发AAR进行修改承载,实际上这个是冗余操作。
对SBC进行优化,判断媒体信息无变化时,不再下发修改承载操作,主被叫合计节约240ms左右。
5VOLTE高时延案例分析5.1基站寻呼周期参数验证寻呼周期验证VOLTE呼叫时延本身比较小,寻呼周期设置过大,对VOLTE时延影响较大。
基站当前寻呼周期设置是rf128,即128个无线帧。
如果终端寻呼周期刚过,SGW收到SIP Invite消息,在基站侧要等1.28秒才能寻呼终端,呼叫时延最大增加1.28秒,平均增加0.64秒。
修改寻呼周期:MOD PCCHCFG:LOCALCELLID=1,DEFAULTPAGINGCYCLE=rf64;在台州做试点将寻呼周期由rf128修改为rf64,呼叫时延提升约290ms,提升的主要是寻呼被叫时间从参数修改的情况可以看到,寻呼周期修改后,主要是100 trying-->183 session progress 之间的时间缩短明显,从而有效的改善了整体的时延,使整体呼叫时延改善290ms。
寻呼码率验证在弱覆盖或干扰区域,被叫寻呼成功率不高。
通过降低寻呼消息码率,提升寻呼消息接收可靠性,达到提高寻呼成功率目的。
降低寻呼码率,寻呼消息接收可靠性越大,消息占用的RB也会越多,寻呼消息较多时,可能系统吞吐量下降。
增加寻呼码率,寻呼消息占用的RB也会越少,但寻呼消息接收可靠性会降低,可能导致寻呼成功率下降。
修改寻呼码率对容量和性能影响:1)、调整寻呼消息和随机接入响应码率,将会导致这些消息占用的RB数变化,从而引起系统峰值吞吐量的轻微变化。
2)、调高(或调低)寻呼消息和随机接入响应码率,会降低(或提升)寻呼成功率和随机接入成功率。
3)、码率调整得过低,会导致随机接入响应消息占用较多RB。
在系统资源不足时,可能会推迟随机接入响应消息的发送,从而影响随机接入响应时间。
4)、当eNodeB要同时寻呼的UE较多时,按照默认的码率,eNodeB剩余的RB数可能不足以发送寻呼消息,此时eNodeB会自动提升码率发送。
如果寻呼消息记录条数设置得比较大,在寻呼消息较多时,eNodeB可能会提升码率,从而降低寻呼成功率;如果设置得比较小,在寻呼消息较多时,会导致寻呼延迟发送,影响寻呼响应时间。
5)、寻呼出现拥塞或话务量较大小区,不建议修改寻呼码率。
寻呼优化参数:建议选择合适的场景修改RarAndPagingCR、MaxPagingRecordsNum和PagingSentNum三个参数,其中建议RarAndPagingCR修改为50,MaxPagingRecordsNum修改为10, PagingSentNum 修改为2,修改前先进行小范围验证,再大面积使用,需要关注Paging相关指标变化。
在台州选取RSRP小于-110dBm区域,验证弱覆盖场景寻呼参数修改前后(RarAndPagingCR:117->50,MaxPagingRecordsNum:8->10,PagingSentNum:1->2)寻呼成功率及时延变化情况:参数修改后寻呼成功率由修改前94.5%提升到96.7%;主叫呼叫请求到被叫收到呼叫请求平均时延,由修改前3.32秒降低到2.21秒。
5.2Paging和PRACK重复发送导致呼叫建立时长增加【问题描述】5月16号对椒江城区进行VoLTE拉网例测,发现在经纬度(121.443906,28.649034)附近,距离LF_H_椒江吴叶村海城佳苑站点150米左右,呼叫建立时长为6.96秒,大于集团要求的4秒。
问题区域位置:【分析处理过程】V olte呼叫建立过程涉及SIP信令交互,SIP信令交互基本是串行进行,前面的信令没有走完,会导致后面的信令无法进行,造成呼叫时长增加,所以分析呼叫时长异常的关键是确定哪一步信令时长异常,什么原因造成时长异常。
下图为V olte SIP信令交互过程,下一步将先整体后局部分析造成呼叫建立时长异常的原因。
✓呼叫建立时长异常和时长正常整体流程对比对比当天测试呼叫建立时长正常的呼叫流程,发现呼叫建立时长异常的流程时长明显大于正常的时长。
✓呼叫建立时长异常和时长正常分段对比将呼叫建立时长异常的信令流程分成4段,与呼叫建立时长正常的流程进行各分段时长对比。
下图为4个流程分段时长,通过对比可以看出时长异常的分段分别是分段2和分段3。
将上图汇总成表格进行统计,分段2和分段3异常流程比正常流程分别时长增加了2.16秒和2.01秒,这两个流程是呼叫时长增加的主要原因,下一步将对分段2和分段3流程进行详细对比分析。
✓分段2流程分析对分段2流程进行详细分析,如下图所示分段2流程中,异常呼叫建立主叫Trying 100至被叫Paging时长为3.27秒比正常流程时长1.18秒多了2.09秒,对比整个分段2异常流程比正常流程长2.16秒,可以看出主叫Trying 100至被叫Paging信令流程时长异常是分段2时长异常的根因,需要进一步分析。
上图可以看到正常呼叫建立流程主叫发送Trying 100到被叫收到Paging时长为1.18秒,下图为异常流程的主被叫信令图以及被叫电平表,从下表可以看出主叫14:19:18:809发送Trying 100按照正常时延,被叫应该在14:19:19:989左右收到Paging,实际被叫在该时段未收到Paging,核查被叫电平表在14:19:19:518(距离理论应该收到Paging消息最近的时间)SINR为-5.8dB,导致未收到Paging。
由于核心网有重发Paging机制,被叫在大于2秒后,14:19:22:075收到第二次寻呼,导致呼叫建立时长增加。
分析被叫SINR差原因,如下图所示,LF_H_椒江景和名苑24幢_50对主服务小区造成干扰。