VoLTE端到端语音质量评估及优化研究

陈森 金岩华

摘要：目前，VoLTE用户投诉出现过单通、断续、音质等问题，严重影响用户的高清语音体验。VoLTE网络涉及网元众多，厂家众多，场景复杂，语音质量问题归属困难。文章针对VoLTE端到端语音质量存在的问题，基于华为端到端信令分析平台SEQ，针对多网元的信令面数据进行相关性分析及聚类分析，通过一系列数据挖掘，建立了快速有效的端到端质量评估及优化体系，确保快速有效地定位网络中存在問题。

关键词：VoLTE；语音质量；端到端

目前现网用户投诉出现过单通、断续、音质等问题，这会影响用户的高清语音体验。华为SEQ端到端信令分析平台可以完成用户面数据的采集，结合其他接口的信令面数据，通过上下行丢包、抖动、时延、吞字、断续、MOS值等KPI指标完成话单级的语音质量评估，为通过大数据分析VoLTE语音质量问题奠定了基础。

1 端到端语音质量定位思路

两维：影响VoLTE语音感知主要是用户面RTP包的丢包和抖动时延过大。

三域：在Sl-U，SGI接口（信令面Gm口）部署了探针，同时结合终端上报的RTCP控制包信息，将端到端链路分成无线空口、EPC和IMS_段，可精准定界丢包位置。

利用“两维三域”VoLTE语音质量定界法，在日常投诉处理中可精准定位问题原因，同时可全面监控全网端到端链路中SBC，EPC和空口丢包走势情况，对VoLTE语音质量真正做到可视化、可量化、可控化。

通过在关键节点镜像用户面数据，结合信令面数据，可统计IP网络中对语音质量影响的特有因素，如上下行丢包、延时、抖动等关键指标，实现语音质量问题的回溯和定界。

一个完整的VoLTE打VoLTE通话示意如图1所示。

S1-U口：基站PTN与SGW连接接口，用来定界核心网与空口问题。

Sgi（Gm）口：PGW与SBC连接接口，用来定界EPC与IMS问题。

同方向对比排查：以主叫到被叫方向（蓝色箭头方向）为例。如果主叫上行在1-4号探针处都丢包100个，可初步判断在主叫上行空口丢包100个，可与小区15分钟粒度的OMC统计上行PDCP丢包情况进行对比判断；如果在1号无丢包，在2-4号探针处丢包100个，则可判断在主叫侧EPC丢包；如果在1-2号无丢包，在3-4号丢包100个，则可判断在IMS丟包；如果1-3号探针无丢包，4号探针丢包100个，则可判断被叫侧EPC丢包；如果1-4号均无丢包，但RTCP显示丢包100个，则可初步判断被叫下行空口丢包；可结合被叫小区15分钟粒度的OMC统计下行PDCP丢包情况进行对比判断。

2 丢包关联分析

2.1上下行丢包原理及原因

上下行丢包原理及原因分别如图2和表1所示。

2.2丢包率多维数据关联分析

无线丢包根因的评定当前主要通过关联KPI，MR数据，反向频谱，CELL DT跟踪数据等来进行判定。根据关键指标（见表2）基本可以判断丢包率主因。

从表2可以看出，影响丢包主要因素为干扰、弱覆盖、高话务、邻区及切换问题。

3 分场景优化

基于上述分析，针对4种影响丢包率的场景进行精细化优化调整，针对不同场景进行不同参数适配及优化措施适配。具体措施方案如图3所示。

优化案例1：高干扰场景下不良业务迁出。

优化思路：干扰小区与非干扰小区重叠覆盖区域不良业务采样点向非干扰小区迁移，改善区域整体丢包率。

详细算法如表3所示。

效果验证：通过高干扰场景不良业务迁出，区域整体上行丢包率由0.68%改善至0.51%，下行丢包率维持稳定。

优化案例2：新功能助力弱覆盖场景丢包率改善。

参数VoIP基于TBS的MCS选择开关：打开时，可以减少VoIP业务HARQ重传，提升中近点用户时延性能。

上行VoIP调度优化开关：作用就是对SR补偿调度，监控语音用户调度时间间隔，超过一定门限，eNB主动给该语音用户发送UL Grant，保证语音包及时发送，减少时延以及超时丢包。

参数打开后，上行丢包率改善约0.05%，下行丢包率改善约0.02%。随着新功能分批次开启，接通率逐步提升，整体提升约0.02%。该功能对上下行丢包率改善幅度明显，对接入性能有明显正向增益。其他性能指标正常波动。

优化案例3：大话务场景下CCE配置比例调整改善丢包率。

优化思路：获取全网小区“小区上行分配CCE失败次数”统计，20M/10M小区按照小时级大于500万/250万次的条件，筛选出上行CCE分配失败的TOP小区。

优化方案：修改CCE上下行初始比例由1_2修改为l0_1自适应，降低由于上行CCE受限而导致的丢包。

优化效果：通过针对CCE资源的调整，上行丢包率改善幅度明显，修改的179个小区整体丢包数降幅83%，上行丢包率改善0.98%。

4 结语

为保障VoLTE用户的高清语音体验，科学的优化体系是基石。通过SEQ平台对语音质量进行实时监控，建立语音质量监控及告警系统，发现问题及时定界：按照多场景处理思路，快速处理语音质量问题，定界问题网元，有效提升工作效率；同时后续建议定期对全网语音质量进行评估分析，发现问题，解决问题。

[参考文献]

[1]江林华.LTE语音业务及VoLTE技术详解[M].北京：电子工业出版社，2016

[2]张阳，郭宝，何珂，等网络优化实践进阶与关键技术[M].北京：机械工业出版社，2017网郭宝，张阳.TD-LTE无线网络优化与应用[M].北京：机械工业出版社，2014

[4]孙宇彤.LTE教程：机制与流程[M].北京：电子工业出版社，2015.