中国电信 VoLTE 语音质量优化指导书
中国电信集团有限公司网运部
2019 年 4 月
目录
1 编写说明 ....................................................................................................................................... 1
1.1 前言 ............................................................................................................................................... 1
1.2 内容简介 ....................................................................................................................................... 1
1.3 编写单位 ....................................................................................................................................... 2
1.4 版本记录 ....................................................................................................................................... 2
2 VOLTE 语音质量综合评价体系 ...................................................................................................... 2
2.1 语音质量综合评价思路 ............................................................................................................... 2
2.2 语音质量综合评价体系 ............................................................................................................... 5
2.2.1 原始指标得分办法 .............................................................................................................. 5
2.2.2 各项指标权重 ...................................................................................................................... 7
2.2.3 综合评价得分办法 .............................................................................................................. 8
2.2.4 综合评价现网验证 .............................................................................................................. 8
2.3 语音质差小区优化流程 ............................................................................................................. 10
3 VOLTE 业务端到端流程................................................................................................................ 13
3.1 无线侧信令流程 ......................................................................................................................... 15
3.1.1 主/被叫接入 ...................................................................................................................... 15
3.1.2 被叫寻呼 ............................................................................................................................ 27
3.1.3 专载建立 ............................................................................................................................ 29
3.2 EPC 侧信令流程 .......................................................................................................................... 32
3.2.1 专载流程冲突 .................................................................................................................... 32
3.2.2 专载保持 ............................................................................................................................ 35
3.2.3 寻呼策略 ............................................................................................................................ 37
3.3 IMS 侧信令流程 .......................................................................................................................... 39
3.3.1 ENUM/DNS查询 ................................................................................................................... 39
3.3.2 S-CSCF查询 ....................................................................................................................... 39
3.3.3 被叫域选 ............................................................................................................................ 40
3.3.4 Precondition .................................................................................................................... 40
4 打得通-接通问题分析与优化 ..................................................................................................... 42
4.1 接通定义 ..................................................................................................................................... 42
4.1.1 无线侧接通定义 ................................................................................................................ 42
4.1.2 核心侧接通定义 ................................................................................................................ 43
4.1.3 端到端系统接通定义 ........................................................................................................ 43
4.2 未接通原因分类 ......................................................................................................................... 43
4.2.1 S1-AP/NAS协议消息 ......................................................................................................... 43
4.2.2 Diameter协议消息 ........................................................................................................... 45
1
4.2.3 SIP协议消息 ..................................................................................................................... 46
4.3 典型案例 ..................................................................................................................................... 47
4.3.1 无线-Msg3 DTX鲁棒性增强提升接入成功率 ................................................................. 47
4.3.2 无线-专载GBR带宽配置不足导致接入失败 .................................................................. 48
4.3.3 无线-专载数量限制导致接入失败 .................................................................................. 49
4.3.4 无线-TAU流程冲突导致呼叫失败 ................................................................................... 51
4.3.5 无线-切换流程冲突导致呼叫失败 .................................................................................. 53
4.3.6 无线-空口频繁切换导致呼叫失败 .................................................................................. 54
4.3.7 无线-QCI1不活动定时器设置不合理导致呼叫失败 ..................................................... 55
4.3.8 EPC-寻呼间隔不合理导致呼叫失败 ................................................................................ 57
4.3.9 终端-终端异常导致呼叫失败 .......................................................................................... 58
4.3.10 终端-自刷机水货终端不支持QCI1导致呼叫失败 ...................................................... 59
5 接得快-接通时延问题分析与优化 .............................................................................................. 61
5.1 不同子过程在接通时延的占比分析.......................................................................................... 61
5.2 不同呼叫场景对接通时延的影响.............................................................................................. 62
5.2.1 电信VoLTE--电信C网/固话 ........................................................................................... 62
5.2.2 电信VoLTE--他网 ............................................................................................................. 63
5.3 增值业务对接入时延的影响 ..................................................................................................... 64
5.3.1 彩铃 .................................................................................................................................... 64
5.3.2 短号 .................................................................................................................................... 65
5.4 不同省接入流程的空口信令对比.............................................................................................. 65
5.5 定时器约束关系与参数配置 ..................................................................................................... 66
5.6 时延优化方法 ............................................................................................................................. 70
5.6.1 无线-调整DRX参数降低接入时延 .................................................................................. 70
5.6.2 无线-调整SR周期降低接入时延 .................................................................................... 71
5.6.3 无线-SRB预调度降低接入时延 ....................................................................................... 71
5.6.4 无线-DRB预调度降低接入时延 ....................................................................................... 72
5.6.5 无线-寻呼周期调整降低接入时延 .................................................................................. 73
5.6.6 无线-寻呼码率调整降低接入时延 .................................................................................. 73
5.6.7 IMS-主叫侧不发起QCI1专载更新过程 .......................................................................... 74
5.6.8 IMS-主叫提前发送invite和被叫提前发送183 ........................................................... 75
6 听得清-语音质量问题分析与优化 .............................................................................................. 76
6.1 语音质量问题定义 ..................................................................................................................... 76
6.2 端到端语音质量分析平台 ......................................................................................................... 76
6.2.1 语音质量问题定位思路 .................................................................................................... 76
6.2.2 语音质量分析数据采集 .................................................................................................... 78
6.3 语音质量问题发现方法 ............................................................................................................. 80
6.4 定界定位 ..................................................................................................................................... 81
6.4.1 IMS域 ................................................................................................................................. 82
6.4.2 EPC域 ................................................................................................................................. 83
6.4.3 无线网 ................................................................................................................................ 83
2
6.5 原因分析与优化 ......................................................................................................................... 84
6.5.1 IMS域 ................................................................................................................................. 84
6.5.2 EPC域 ................................................................................................................................. 85
6.5.3 无线网 ................................................................................................................................ 85
6.6 典型案例 ..................................................................................................................................... 92
6.6.1 IMS域-核心网带宽配置低导致高铁通话断续 ............................................................... 92
6.6.2 无线-伪双流场景下同时开启CA和RANK2探测导致单通 ............................................ 92
6.6.3 无线-高铁场景丢弃定时器过短导致语音MOS值低 ...................................................... 94
6.6.4 无线-邻区漏配导致MOS值低 .......................................................................................... 95
6.6.5 无线-基站功率受限导致丢包率高 .................................................................................. 95
6.6.6 无线-上行干扰导致用户通话断续 .................................................................................. 96
6.6.7 无线-优化SR周期参数解决高抖动导致的MOS低 ........................................................ 97
6.6.8 无线-乒乓切换导致高铁MOS值低 .................................................................................. 98
6.6.9 无线-重选优先级设置错误导致MOS值低 .................................................................... 100
6.6.10 终端-三星S7终端硬件版本问题导致视频通话时语音失真 .................................... 101
7 不掉话-掉话问题分析与优化 ................................................................................................... 103
7.1 掉话定义 ................................................................................................................................... 103
7.2 掉话机制 ................................................................................................................................... 103
7.3 定界定位 ................................................................................................................................... 107
7.3.1 概述 .................................................................................................................................. 107
7.3.2 IMS域 ............................................................................................................................... 109
7.3.3 EPC域 ............................................................................................................................... 109
7.3.4 无线网 .............................................................................................................................. 109
7.4 原因分析与优化 ....................................................................................................................... 110
7.4.1 概述 .................................................................................................................................. 110
7.4.2 IMS域 ............................................................................................................................... 111
7.4.3 EPC域 ............................................................................................................................... 111
7.4.4 无线网 .............................................................................................................................. 112
7.5 典型案例 ................................................................................................................................... 112
7.5.1 无线-弱覆盖导致掉话 .................................................................................................... 112
7.5.2 无线-异频切换不及时掉话 ............................................................................................ 113
7.5.3 无线-重叠覆盖导致掉话 ................................................................................................ 114
7.5.4 无线-切换与承载建立流程冲突掉话 ............................................................................ 115
7.5.5 无线-邻区漏配导致掉话 ................................................................................................ 116
7.5.6 无线-伪基站导致掉话 .................................................................................................... 117
7.5.7 无线-反向干扰导致掉话 ................................................................................................ 118
7.5.8 终端-三星S7测试终端异常导致掉话 .......................................................................... 119
8 边界优化 ................................................................................................................................... 121
8.1 概述 ........................................................................................................................................... 121
8.1.1 边界场景特点 .................................................................................................................. 121
8.1.2 边界切换原理 .................................................................................................................. 122
3
8.1.3 切换对语音质量影响 ...................................................................................................... 122
8.1.4 重选对VoLTE业务的影响 .............................................................................................. 123
8.2 边界优化方法 ........................................................................................................................... 124
8.2.1 边界基站参数一致性核查 .............................................................................................. 124
8.2.2 边界覆盖优化 .................................................................................................................. 126
8.2.3 边界邻区优化 .................................................................................................................. 127
8.2.4 相关参数优化 .................................................................................................................. 127
8.3 分场景优化 ............................................................................................................................... 128
8.3.1 边界频繁切换场景 .......................................................................................................... 128
8.3.2 边界弱覆盖切换场景 ...................................................................................................... 130
8.3.3 边界快衰落切换场景 ...................................................................................................... 132
8.3.4 高速穿越边界场景 .......................................................................................................... 134
8.4 典型案例 ................................................................................................................................... 137
8.4.1 IMS-省际边界异常挂机导致掉话 .................................................................................. 137
8.4.2 无线-边界射频优化减少频繁切换解决语音质差 ........................................................ 138
8.4.3 无线-边界快衰落场景切换失败导致掉话 .................................................................... 139
8.4.4 无线-调整语音优先级提升高速穿越边界路段MOS值 ................................................ 140
8.4.5 无线-异厂家边界联通共享站点间S1切换成功率低 .................................................. 140
8.4.6 无线-边界射频优化解决重选时间过长 ........................................................................ 141
附录 SIP 消息说明 ....................................................................................................................... 142
4
1 编写说明
1.1 前言
自 2018 年底中国电信 VoLTE 业务试商用以来,各省以“打得通、接得快、
听得清、不掉话”为目标,从提升业务感知的角度,开展 VoLTE 优化,积累了较
多优化经验。为支撑 VoLTE 业务正式商用,在总结前期经验的基础上,集团公司
网运部于 2019 年 1 季度组织相关省份开展了 VoLTE 业务深入优化的试点,针对
影响用户感知的常见问题,梳理了 VoLTE 接入性能和语音质量问题定位、优化方
法和典型案例,定义了用于排查 VoLTE 业务质差小区的指标,编写了本指导书,
供各省在 VoLTE 优化工作中参考。
1.2 内容简介
第一章为编写说明。
第二章阐述基于性能 KPI、感知数据(DPI)、MR 数据的 VoLTE 业务质差小区
的指标定义,用于日常优化中事先化、主动化发现 VoLTE 业务质差区域并开展优
化。
第三章按照分段定界的方式阐述 VoLTE 呼叫端到端信令流程及优化提升接
通率的方法。
第四章阐述未接通问题的原因分析和优化方法。
第五章分析影响接通时延的因素,以及呼叫场景、增值业务对接通时延的影
响,总结降低接通时延的参数优化方法和新功能。
第六章介绍单通、吞字断续等语音质量问题发现手段和定界定位方法,分析
原因和优化方法。
第七章研究掉话机制、掉话原因和定界定位、优化方法。
第八章介绍边界优化特点和思路,分场景梳理优化方法。
第四、六、七、八章配有典型优化案例。
附录提供 SIP 响应状态码分类、触发请求消息的原因和 SIP 告警原因的解释。
1
1.3 编写单位
中国电信集团公司网运部
中国电信安徽公司
中国电信江苏公司
中国电信上海公司
中国电信湖北公司
中国电信广东公司
中国电信河北公司
中国电信四川公司
中国电信江西公司
中国电信河南公司
1.4 版本记录
序号 版本 修订时间 撰稿人
1
V1.0
2019.4.10
李建光、贾东亮、彭东升、陈大明、俞文波、柳书、胡
一伟、田姗姗、刘湘梅、王健、付亚宁、程奎淋、曾建
民、王永谦
2 VoLTE 语音质量综合评价体系
2.1 语音质量综合评价思路
VoLTE 语音质量直接相关因素包括无线覆盖、内外部干扰和丢包等,其中无
线覆盖与规划准确性、实际站点位置与规划偏差、工参合理性、覆盖环境变化等
因素有关;内外部干扰指网络内部频率规划不合理产生的同邻频干扰或网络外部
射频干扰;丢包与空口信号质量、基站负载、传输网丢包等因素相关。
2
VoLTE 语音质量多维度综合评价思路如下:
1、利用 VoLTE 用户面数据获取业务感知,实现端到端的语音质量评估
通过搭建 VoLTE 用户面数据采集平台,实现语音质量数据回溯,完整获取用
户感知信息,利用大数据分析充分挖掘 VoLTE 语音质量数据,最终实现端到端语
音质量评估。
通过在关键节点镜像用户面数据,结合信令面数据,可统计网络中对语音质
量影响的特有因素,如 MOS(通过用户面 DPI 数据获取)质差比、上下行 RTP 丢
包率等关键指标,实现语音质量评估。具体数据采集点如下图所示:
图 2-1,VoLTE 端到端用户面数据采集点
2、利用性能 KPI 和 MR 数据,抽取与语音质量相关的关键指标
性能 KPI 中的上下行语音丢包率是与 VoLTE 业务质量强相关的一个重要指标,
丢包是影响 VoLTE 语音质量的关键因素,降低上下行语音丢包率可以提升语音感
知。VoLTE 业务实际传输的数据包为 RTP 格式,VoLTE 数据包在基站侧均为透传,
无法准确识别,但在基站侧可分 QCI 统计 PDCP 层的丢包数量来评估语音业务整
体丢包情况。MR 数据由终端上报,反映无线网络覆盖情况,MR 弱覆盖直接影响
VoLTE 业务质量。
3、构建 VoLTE 语音质量综合评价体系
从上述 VoLTE 语音质量相关因素出发,综合考虑用户面感知数据、性能 KPI
和 MR 数据的特点,抽取与语音质量关联性最强的 8 项指标,按照对感知影响的
3