一種基于頻譜分析的VoLTE接續時延優化方法

閆天杰

（中國移動通信集團山西有限公司，太原 030009）

1 引言

呼叫接續時延是客戶體驗中的很重要一環，一直在運營商網絡性能和客戶感知體系中占據重要位置，在傳統CS網絡中一直是運營商的重要指標[1]。在VoLTE網絡中，接續時延短是其最顯著特征之一，VoLTE呼叫VoLTE（V2V）的理論接續時延值可少于2秒，但是在實際通話過程中，平均的V2V接續時延大于3.5秒。用戶沒有感受到VoLTE通話的短時延優勢，不利于GSM用戶向VoLTE轉化，影響GSM頻率騰退進度，后續甚至可能影響5G網絡部署。

2 時延優化方法

一般時延優化方法主要是時延切割法和超長時延優化法。時延切割法是把VoLTE呼叫的端到端信令過程切割成若干個階段，分別定界出IMS、EPC、CS、LTE、GSM、業務平臺的時延情況，以針對性優化[2]。超長時延優化法是從超長時延入手去優化。統計時延分布，繪制時延分布頻譜，得出高時延通話占比，對時長超長的異常呼叫進行進一步細分，再用時延切割法發現每個時長段內的占比情況以進一步優化[3]。這兩種方法最后都落地到時延切割方法，需要端到端的信令。

根據分析，CSFB被叫通話時延是VoLTE的2倍以上。開通VoLTE的用戶由于未占用4G網絡、終端不支持、VoLTE功能開關未開等原因不能占用VoLTE網絡時，將利用CSFB通話，導致同一個VoLTE用戶被叫時，接續時延波動很大，用戶感知變差。這就需要加快VoLTE用戶的發展，盡快將CSFB、CS用戶轉化為VoLTE用戶，對開通VoLTE的用戶需要提升在VoLTE網絡駐留時間。

對V2V通話進行頻譜分析，區分不同的業務類型，發現沒有任何業務的通話，與有智能網業務、彩鈴業務、既有智能網又有彩鈴的用戶相比，接續時延差距較大。可見不同的業務疊加，對V2V接續時延有較大影響。所以評價某個地方V2V接續時延的優劣，不能單純以V2V平均接續時延衡量，還要考慮該地區的用戶業務發展情況。可能用戶業務發展較好的地區反而V2V平均接續時延越高。

在接續時延中，尋呼時延一般占據較大的比例。對MME尋呼時延進行統計，發現MME尋呼時延占了無線建立時延的74.25%，達到921ms。是造成無線建立時延偏大的主因。對MME尋呼時延進行分析，97.26%的尋呼響應時長低于1.5秒，2.74%的尋呼響應時長高于1.5秒。僅2.74%呼叫就將全網平均尋呼時延由0.75s拉大到1.19s，增幅達到59%。由于每次尋呼的間隔時長是固定的，一般超過某一時長則表明是啟動了多次尋呼，可見受無線覆蓋及終端因素影響，二次及以上尋呼對用戶感知和平均接續時延影響較大。而覆蓋越好，尋呼次數越小，接續時延越短。

尋呼響應時長頻譜分析，97.26%的尋呼可以在1.5s內響應（圖1橫坐標單位為100ms，縱坐標單位為通話次數）。

放大1.5s后的尋呼響應頻譜，1.5～3s響應較少，3～4.5s、9～10.5s響應較多。

圖1

現網語音和數據業務在MME的尋呼間隔配置一致，為逐次增大3秒，13秒停止轉CS RETRY，即分別在0、3、9、18秒進行尋呼，間隔分別為3、6、9秒。通過頻譜分析發現，每次尋呼的前1.5秒，99%以上的尋呼已經得到響應。10.5～13秒的尋呼響應最少。

綜合來看，可以得出三個結論，一是MME上的語音和數據業務由于不同的業務特征和需求，應分別進行尋呼策略配置。二是語音業務的尋呼頻率應該盡量快，結合尋呼負荷，尋呼間隔的最優配置應為1.5秒，考慮現網設備只能配置整數秒，應確定為2秒。三是轉CS RETRY的時間最優應配置為10.5秒，考慮現網設備只能配置整數秒，應確定為11秒。優化后，V2V接續時延平均降低400ms。

通過大數據分析，發現無線網ENB可進行尋呼周期參數修改，尋呼周期由原來的1280ms修改為640ms（對eNodeB無線尋呼周期由128幀修改為64幀），實施后全網平均V2V接續時延減少320ms以上。

關閉MME上IMSAPN精準尋呼功能，使得每次尋呼均下發至TA，擴大尋呼范圍，避免首次尋呼不響應，針對數據業務，開啟精準尋呼。再加上無線網覆蓋優化、HSS升級等其他優化，整體將V2V接續時延從3.5秒降低至2.1秒。

3 結束語

通過對上千萬次VoLTE通話的大數據分析，發現目前MME側基于數據業務的尋呼周期設置，雖然已經考慮了VoLET業務，并進行了聯合優化，但對VoLTE業務來說，尋呼周期仍較長。數據業務的特征決定了數據業務的尋呼周期越長越好，而基于大數據分析發現，VoLTE業務的尋呼周期在1.5秒最優，在轉到CS域尋呼前，在網絡負荷可承受的情況下，次數越多越好。語音和數據分別進行尋呼策略設置，尋呼間隔設置為2秒，轉CS RETRY的時間設置為11秒，全網平均V2V接續時延減少400ms以上。加上其他優化，V2V接續時延從3.5秒降低至2.1秒，提升了客戶感知。