VoLTE IMS核心网专项优化案例分析

李明

【摘 要】为提升VoLTE网络业务质量，改善用户感知，对VoLTE IMS核心网注册、呼叫接续、切换阶段优化中影响指标的SIP错误码进行分析，给出优化案例。

【关键词】VoLTE IMS核心网;注册;呼叫接续;切换;SIP错误码

中图分类号： TN929.5文獻标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）04-0244-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.095

0 引言

近几年，VoLTE网络相继在各大运营商成功部署，并使用自动开通功能将2/3G用户规模迁移至VoLTE，为2/3G网络的顺利退网和5G网络的商用打下良好的基础。由于VoLTE为纯IP化网络，涉及到IMS核心网、EPC核心网、无线接入网十多种设备和二十多个协议接口，网络结构的复杂性和业务多样性给网络维护带来了极大挑战，为了保障运行质量、增强网络稳定性、提升用户感知，迫切需要对VoLTE网络进行优化。

1 VoLTE IMS核心网主要指标分类

VoLTE核心网优化主要按照业务实现流程，对VoLTE注册、呼叫接续、eSRVCC、呼叫保持、语音质量等阶段，通过问题定界定位，以提升客户感知为目的，落地到端到端的失败原因、关联分析，定位并解决问题，稳步提升业务指标，改善用户感知。VoLTE IMS核心网主要的指标可分为三类：注册、呼叫以及切换。可借助SEQ，wireshark等工具，针对质差指标进行专项分析与定界，根据SIP错误响应码等统计分析梳理出每个指标的质差原因及占比，逐项梳理排查，并根据分析结果提供改进建议。

1.1 注册类

UE注册到IMS网络按过程可分为两个阶段：（1）UE附着到EPC网络;（2）UE注册到IMS网络。

影响注册成功率的SIP错误响应码主要有：（1）403禁止。出现此类错误响应码的原因多为Register消息中有信息缺失或鉴权失败;（2）500 服务器内部错误。出现此类错误响应码的原因多为HSS用户查询失败，向SCSCF报5005、5006、5007、5009、5012错误码;（3）486 Busy Here。出现此类错误响应码的原因多为终端多次异常注册，SCSCF在多次401后返回486;（4）408请求过时。出现此类错误响应码的原因多为SBC发送消息失败;

注册阶段的考核指标有：初始注册成功率、鉴权成功率、重注册成功率

1.2 呼叫类

VoLTE呼叫接续主要流程有：（1）主叫信令面流程;（2）被叫信令面流程;（3）被叫承载面建立流程;（4）主叫承载面建立流程;（5）挂机释放流程。

影响呼叫接通率的SIP错误响应码主要有：（1）503 Service Unavailable，出现此类错误响应码的原因多为用户资源预留失败或设备过载;（2）500 Internal Server Error，出现此类错误响应码的原因多为设备内部资源部不可用、MGCF没有可用的电路、消息类型不支持;（3）481 Call/Transaction Does Not Exist，出现此类错误响应码的原因多为call leg已经释放，呼叫不存在;（4）408 Request Timeout，出现此类错误响应码的原因多为SBC消息发送失败。

呼叫接续可优化指标主要有：主叫呼叫接通率、被叫呼叫接通率、呼叫建立时延。主叫呼叫接通率和被叫呼叫接通率可以通过SCSCF统计计数值中提供的主被叫试呼次数、主被叫早释次数、主被叫振铃早释次数、主被叫应答次数、主被叫请求失败次数以及针对主被叫试呼的错误响应码等统计项来计算。呼叫建立时延可通过无线侧进行相关取样统计并结合实时抓包，计算出PSBC收到请求到转发180振铃消息的时间，来判断IMS域呼叫时延是否合理。进一步分析IMS域时延主要消耗在哪些网元。

1.3 切换类

eSRVCC流程与TDS的CS语音切GSM相似，主要在核心侧多了PS-CS域转换过程。影响注册成功率的SIP错误响应码主要有：（1）403 Forbidden，出现此类错误响应码的原因多为用户没有handover权限;（2）480 Temporarily Not Available，出现此类错误响应码的原因多为收到切换请求，但是用户没有处于呼叫中或收到切换请求，用户处于呼叫中但非active-leg;（3）481 Call/Transaction Does Not Exist，出现此类错误响应码的原因多为call leg已经释放，呼叫不存在;

eSRVCC切换类指标主要是切换成功率，可通过SCCAS上单位统计时段eSRVCC切换次数统计和eSRVCC切换成功次数统计来计算。优化方法：可结合信令分析，用切换请求的非成功响应码作为过滤条件（比如过滤出针对ESRVCC请求的480响应消息），来找出切换不成功的呼叫跟踪信令，然后结合系统日志分析排查切换失败原因。

2 成功优化案例

2.1 注册问题优化案例

（1）问题描述：CQ漫游到HB的VOLTE用户注册不成功，影响注册指标。

（2）问题分析：经信令抓包分析发现，两次HB ICSCF所发的REGISTER，CQ SCSCF均回401，HB ICSCF发CSeq=3的REGISTER后，CQ SCSCF回403 禁止。

分析HB ICSCF发的CSeq=2的REGISTER即第一个401之后的REGISTER消息，Authorization头域未携带401中的Nonce和opaque参数，因此仍被CQ SCSCF视为初始注册，继续发401要求鉴权。