VoLTE端到端語音質量評估及優化研究

陳森 金巖華

摘要：目前，VoLTE用戶投訴出現過單通、斷續、音質等問題，嚴重影響用戶的高清語音體驗。VoLTE網絡涉及網元眾多，廠家眾多，場景復雜，語音質量問題歸屬困難。文章針對VoLTE端到端語音質量存在的問題，基于華為端到端信令分析平臺SEQ，針對多網元的信令面數據進行相關性分析及聚類分析，通過一系列數據挖掘，建立了快速有效的端到端質量評估及優化體系，確保快速有效地定位網絡中存在問題。

關鍵詞：VoLTE；語音質量；端到端

目前現網用戶投訴出現過單通、斷續、音質等問題，這會影響用戶的高清語音體驗。華為SEQ端到端信令分析平臺可以完成用戶面數據的采集，結合其他接口的信令面數據，通過上下行丟包、抖動、時延、吞字、斷續、MOS值等KPI指標完成話單級的語音質量評估，為通過大數據分析VoLTE語音質量問題奠定了基礎。

1 端到端語音質量定位思路

兩維：影響VoLTE語音感知主要是用戶面RTP包的丟包和抖動時延過大。

三域：在Sl-U，SGI接口（信令面Gm口）部署了探針，同時結合終端上報的RTCP控制包信息，將端到端鏈路分成無線空口、EPC和IMS_段，可精準定界丟包位置。

利用“兩維三域”VoLTE語音質量定界法，在日常投訴處理中可精準定位問題原因，同時可全面監控全網端到端鏈路中SBC，EPC和空口丟包走勢情況，對VoLTE語音質量真正做到可視化、可量化、可控化。

通過在關鍵節點鏡像用戶面數據，結合信令面數據，可統計IP網絡中對語音質量影響的特有因素，如上下行丟包、延時、抖動等關鍵指標，實現語音質量問題的回溯和定界。

一個完整的VoLTE打VoLTE通話示意如圖1所示。

S1-U口：基站PTN與SGW連接接口，用來定界核心網與空口問題。

Sgi（Gm）口：PGW與SBC連接接口，用來定界EPC與IMS問題。

同方向對比排查：以主叫到被叫方向（藍色箭頭方向）為例。如果主叫上行在1-4號探針處都丟包100個，可初步判斷在主叫上行空口丟包100個，可與小區15分鐘粒度的OMC統計上行PDCP丟包情況進行對比判斷；如果在1號無丟包，在2-4號探針處丟包100個，則可判斷在主叫側EPC丟包；如果在1-2號無丟包，在3-4號丟包100個，則可判斷在IMS丟包；如果1-3號探針無丟包，4號探針丟包100個，則可判斷被叫側EPC丟包；如果1-4號均無丟包，但RTCP顯示丟包100個，則可初步判斷被叫下行空口丟包；可結合被叫小區15分鐘粒度的OMC統計下行PDCP丟包情況進行對比判斷。

2 丟包關聯分析

2.1上下行丟包原理及原因

上下行丟包原理及原因分別如圖2和表1所示。

2.2丟包率多維數據關聯分析

無線丟包根因的評定當前主要通過關聯KPI，MR數據，反向頻譜，CELL DT跟蹤數據等來進行判定。根據關鍵指標（見表2）基本可以判斷丟包率主因。

從表2可以看出，影響丟包主要因素為干擾、弱覆蓋、高話務、鄰區及切換問題。

3 分場景優化

基于上述分析，針對4種影響丟包率的場景進行精細化優化調整，針對不同場景進行不同參數適配及優化措施適配。具體措施方案如圖3所示。

優化案例1：高干擾場景下不良業務遷出。

優化思路：干擾小區與非干擾小區重疊覆蓋區域不良業務采樣點向非干擾小區遷移，改善區域整體丟包率。

詳細算法如表3所示。

效果驗證：通過高干擾場景不良業務遷出，區域整體上行丟包率由0.68%改善至0.51%，下行丟包率維持穩定。

優化案例2：新功能助力弱覆蓋場景丟包率改善。

參數VoIP基于TBS的MCS選擇開關：打開時，可以減少VoIP業務HARQ重傳，提升中近點用戶時延性能。

上行VoIP調度優化開關：作用就是對SR補償調度，監控語音用戶調度時間間隔，超過一定門限，eNB主動給該語音用戶發送UL Grant，保證語音包及時發送，減少時延以及超時丟包。

參數打開后，上行丟包率改善約0.05%，下行丟包率改善約0.02%。隨著新功能分批次開啟，接通率逐步提升，整體提升約0.02%。該功能對上下行丟包率改善幅度明顯，對接入性能有明顯正向增益。其他性能指標正常波動。

優化案例3：大話務場景下CCE配置比例調整改善丟包率。

優化思路：獲取全網小區“小區上行分配CCE失敗次數”統計，20M/10M小區按照小時級大于500萬/250萬次的條件，篩選出上行CCE分配失敗的TOP小區。

優化方案：修改CCE上下行初始比例由1_2修改為l0_1自適應，降低由于上行CCE受限而導致的丟包。

優化效果：通過針對CCE資源的調整，上行丟包率改善幅度明顯，修改的179個小區整體丟包數降幅83%，上行丟包率改善0.98%。

4 結語

為保障VoLTE用戶的高清語音體驗，科學的優化體系是基石。通過SEQ平臺對語音質量進行實時監控，建立語音質量監控及告警系統，發現問題及時定界：按照多場景處理思路，快速處理語音質量問題，定界問題網元，有效提升工作效率；同時后續建議定期對全網語音質量進行評估分析，發現問題，解決問題。

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