VoLTE规模商用保障支撑探讨

2020-01-01吴红梅

数字通信世界 2020年1期

关键词：信道语音负荷

吴红梅

（内蒙古电信网运部，呼和浩特 010000）

1 研究背景

目前，中国电信VoLTE用户规模较小，随着规模商用，如何保障VoLTE网络满足商用要求，以及在VoLTE用户数剧增的情况下，如何保证用户感知体验，是本次专题研究的主要内容。

2 VoLTE网络保障支撑

为了保障VoLTE规模商用，网络满足商用要求，VoLTE保障从网络清障、精准放号支撑等方面展开相关工作。

2.1 网络清障摸查

该部分从参数规范、覆盖质量保障、网络故障处理、基站干扰核查、容量评估等方面入手，清除隐患障碍，保障网络运行。

2.1.1 参数规范性设置

在VoLTE网络运营初期，夯实LTE无线网承载VoLTE业务的基础能力是运维的重点工作。在开通VoLTE功能并做好参数规范设置的基础上，还应积极开展重点基础数据的核查，定位和解决现网的不合理配置。现阶段需重点对频点优先级、RLC传输模式、逻辑信道调度参数、DRX功能参数、RRC休眠定时器、网络增强功能等参数开展周期性核查，进行规范性设置。本文对重选优先级等8个参数设置及建议进行说明。

（1）重选优先级：多频覆盖区域内，LTE终端空闲态应尽量保留在1.8G或2.1G频段。发生数据业务时，终端应尽最大可能保留或切换到1.8G或2.1G频段，以便承载较高的上/下行流量；发生VoLTE语音业务时，终端应根据各频点信号强弱及质量情况，保留或切换到最优频点上，以便减少掉话问题。

（2）紧急呼叫开关：该参数为紧急呼叫功能开关。开启紧急呼叫功能后，一旦网络识别出用户的紧急呼叫需求，将在准入、拥塞控制上保证其绝对优先级。建议全网所有载频开启紧急呼叫功能。

（3）RLC传输模式：LTE网络的RLC层传输模式分为三类，分别是TM、UM和AM。VoLTE语音业务为实时性业务，承载于QCI1，建议采用UM模式；IMS信令对可靠性要求较高，承载于QCI5，建议采用AM模式。

（4）逻辑信道分组：VoLTE业务商用后，LTE现网的常用承载有SRB1、SRB2、QCI1、QCI5、QCI8、QCI9。其中，SRB1承载RRC信令和NAS信令，SRB2承载NAS信令，QCI5承载IMS信令、QCI1承载VoLTE语音业务，QCI8/QCI9承载普通数据业务。将每个承载配置到相应的逻辑信道组后，基站可根据逻辑信道组判断BSR指示的缓存数据业务类型，在调度时履行相应的保障策略。

建议全网各频点均采用如下配置：LCG0：SRB1、SRB2、QCI5；LCG1：QCI1；LCG3：QCI8、QCI9。

（5）逻辑信道优先级（LCP）：MAC层复用数据时只有一个MACPDU，但逻辑信道却有多个，因此需为每个逻辑信道分配一个优先级。协议已推荐SRB1的逻辑信道优先级为1，SRB2的逻辑信道优先级为3，建议QCI5的逻辑信道优先级为4、QCI1的逻辑信道优先级为5、QCI8/9的逻辑信道优先级为11/12。

（6）PDCP丢弃定时器（基站侧）：PDCP丢弃定时器主要针对时延敏感型业务（如VoLTE）起作用。在定时器超时前，如数据包一直未能发送，则定时器一旦超时，数据包将直接丢弃。该参数设置越大，对网络资源的浪费越大，同时网络侧即使能在定时器超时前发送一些时延较大的数据包，接收端收到这些数据包时，也可能出现无法使用而丢弃的情况。建议全网所有载频统一设置方式如下：QCI1：100ms；QCI5：infinity；QCI8/9：infinity。

（7）RLC层重排序定时器：该参数定义了QCI5承载在AM模式下RLC层ARQ最大发送次数。该参数若设置过小可能降低IMS信令发送成功率，影响网络性能。建议全网各载频的QCI5该项参数统一定义为32次。

（8）RRC休眠定时器（UE不活动定时器）：该参数用于决定RRC连接态的终端无数据传送多长时间后，将释放空口RRC连接并进入空闲态，也称为UE不活动定时器。该定时器设置越大，终端耗电增加且浪费空口资源；设置越小，对断续数传业务（如即时通信）的接续感知不利。建议全网所有载频QCI1的“UE不活动定时器”统一设置为60秒。

2.1.2 覆盖质量保障

网络覆盖质量的提升是保障用户感知的基石，利用DT/CQT测试模拟用户感知；利用MR用户数据，分析、优化现网网络架构，提升VOLTE网络质量。常用的改善网络覆盖的优化手段如下：

（1）射频优化：利用现场实测以及大数据平台中质差小区，诊断网络不同的短板，从道路覆盖与小区立体覆盖两个维度进行优化；根据用户行为特性，以小区立体覆盖提升为先，兼顾道路覆盖为辅，有针对性的RF优化。通过调整天线方位角或下倾角控制小区覆盖范围。

（2）功率不合理优化：结合大数据平台MR栅格数据、基站工参情况、MR优良率数据，针对RS功率设置较低的小区，尤其是高密集居民区、高价值商务区的基站，开展RS功率提升优化。提高重点区域用户的覆盖水平。

（3）参数优化：通过优化1.8/2.1G小区异频异系统测量启动门限、服务频点低优先级重选门限，提早触发异频测量，减少系统内异频重选不及时导致长期待机覆盖较差频点的问题，减少RSRP＜-100dBm采样点，提高MR覆盖率。另可通过切换和重选门限降低小区切换到覆盖差小区的几率。

2.1.3 网络故障处理

针对VoLTE用户重点区域、“五高一地”区域，需持续、重点推进基站故障处理，主要关注以下类型的告警：传输光接口异常告警、BBU光模块收发异常告警、RRU组网级数与配置不一致告警、配置数据不一致告警、射频单元发射通道增益异常告警、射频单元交流掉电告警、射频单元维护链路异常告警、射频单元驻波告警、天线设备维护链路异常告警、小区不可用告警、小区服务能力下降告警、小区接收通道干扰噪声功率不平衡告警等。

2.1.4 网络干扰核查

网络干扰会严重降低VOLTE网络性能，降低VOLTE用户感知，需要持续对现网小区进行干扰核查，核查RSSI（dBm）＞-100dBm的小区，并进行原因定位。LTE干扰主要为设备、负荷、外部干扰等3大类。

（1）设备原因：查询每个小区的上行每个PRB的干扰噪声的平均值，如空载情况下，该值持续异常（＞-100dbm），则怀疑该小区的硬件存在异常。

（2）负荷原因：当小区承载用户数增多时，小区上行每个PRB上检测到的干扰噪声的平均值随着承载的用户数而发生变化，则说明是网络负荷提升导致干扰增加。

（3）外部干扰原因：小区上行每个PRB上检测到的干扰噪声的平均值突发性或规律性的波动，而某一时刻又出现正常，说明外部干扰的可能性很高，需要现场测试或者扫频定位具体干扰。

2.1.5 容量核查

LTE采用多频组网，不同小区间的同PRB会互相干扰。当负荷过高时，不同小区间的PRB被调度的概率高，所以本小区做业务使用到被干扰的PRB时频资源块时，SINR就会受同频干扰而降低。

当小区负荷达到一定程度时，需要尽快分流和扩容，以降低网络负荷，保障用户感知。建议容量核查门限为自忙时LTE小区PRB利用率≥70%且流量≥1.5G（800M）或流量≥6G（1.8G或2.1G），超过此门限即为高负荷小区，需尽快进行优化和扩容调整。本文介绍以下四种常用疏忙的方式。

（1）负荷均衡分流话务：通过调整天馈、切换和重选参数优化等方式改变覆盖范围或引导用户到负荷较低的小区。主要手段有：一是降低高负荷小区的频内小区重选优先级，降低低负荷邻区的频间小区重选优先级；二是调整高负荷小区到切换最多的前3个邻区的切换难易度让用户重选驻留到低负荷的异频小区；三是打开负荷平衡相关参数以达到分流的效果。

（2）扩容：对于现网单频和双频小区在无法分流调整的情况下可进行扩容分担话务，扩容能明显吸收话务，从而达到降低小区负荷的效果，扩容后需密切监控新扩小区和原小区的负荷，通过调整达到预期效果。

（3）结构优化：在三频已满（800M1.8G2.1G）区域，目前通过扩容和优化调整不能解决的情况，可根据网络覆盖形态，通过小区分裂、劈裂天线等手段，如lampsite、BOOKRRU小区分裂进行负荷分流。

（4）新增站点：根据评估，扩容、负荷均衡、结构优化均不能有效改善用户感知的区域，根据用户集中区域，选择最合适位置新增基站（宏站、室分等）吸收话务。

2.2 指导市场精准放号

为进一步促进VoLTE用户的发展，基于现网覆盖情况，优化部门可建议分批次实现规模化精准开户，避免注册成功率指标下降，有效节约网络资源，进而提升VoLTE用户发展效率。

对于终端支持但没有开户的场景，优化部门可根据用户常驻场景建议后台批量开户，让该场景用户体验VoLTE语音高质量通话感知；对于终端支持、已经开户但终端没有打开开关的场景，建议市场部门进行精准短信推送开通的操作流程；对于终端不支持的场景，建议市场推动终端升级，提升VoLTE用户的占比。目前VoLTE用户分布集中区域的场景，优化部门需重点关注用户的VoLTE指标变化情况。

3 用户体验保障

大量用户开通VoLTE后，网络质量受到较大的挑战，为了能及时了解网络状态，提升用户感知，我们通过KPI指标监控、用户感知保障、语音质量提升和投诉快速处理来保障用户体验。

3.1 KPI指标监控

随着VoLTE用户逐渐增多，网管性能指标可以越来越真实的表征网络运行状态，常用的VoLTE指标有以下四类。网络运行初期各指标监控门限建议如下，但随着网络运行稳定，用户模型趋于平稳，各指标监控门限根据调整。

打得通：语音无线接通率≥98%、QCI=5 ERAB建立成功率≥98%、V-V主叫网络接通率≥98%

听得清：VoLTE语音上/下行丢包率≤0.1%

不掉话：语音掉话率≤0.5%、QCI5 ERAB掉线率≤0.5%

接得快：V-V接续时长≤3s

3.2 用户感知保障

在商用初期VoLTE用户较少，评估网络多采用DT/CQT的方式进行通话质量的评估，而这种测试方式的缺点在于采样点不足，无法关联无线网络数据进行全面分析。随着用户的增加，可使用的评估手段也增加，以下介绍常用的故障定位手段：

（1）常态化DT测试：利用测试仪表通过周期性的道路拉网测试，模拟用户实际感知，发现道路上用户可能出现的感知问题和网络覆盖质量问题。测试指标重点关注VoLTE接通率、掉话率、mos优良比、VoLTE覆盖率。

（2）网优支撑平台质差问题：利用大数据支撑平台显示的感知质差、覆盖质差区域，通过网络结构优化，降低影响用户感知的因素。该方式可及时发现全网，优于用户获取用户感知差的区域。

（3）VoLTE端到端平台定位故障：通过用户话单聚合，用户反馈的具体问题，通过信令回溯，分析导致用户质差的原因。该方式可精确定位用户某个点、某个时间的质差问题。

3.3 语音质量提升

网络的载体有很多种，VoLTE的载体就是LTE网络，本质上也是IP网络。在提供语音业务的网络中，语音质量是影响服务质量最关键的因素。在第二部分VoLTE网络保障中的关键参数、网络故障、容量和覆盖等均是影响语音质量的因素，该部分不做赘述，此部分主要介绍特性功能提升语音质量。

（1）语数分层策略实现VOLTE感知的差异化提升：通过对比多套800M、1800M基于VoLTE业务的多频组网参数，对比VoLTE性能，寻找最适合现网的多频组网参数。

（2）TTI Bundling提升边缘用户感知：TTI Bundling可以减少重传，降低RTT传输所需要的时间，充分利用HARQ合并的增益，所以在小区边缘，用户信道恶化、发射功率受限时，TTI Bundling的特性增益可以改善用户的上行链路质量，可以提升PUSCH的边缘覆盖。

（3）DRX优化VoLTE时延与抖动：在UE进入DRX长周期后，VoLTE通话存在激活期和休眠期。如：QCI1业务的PDCP层丢弃定时器设置100ms，错过激活期的语音包无法被调度完并被缓存在PDCP层，一旦缓存时间超过QCI1业务的PDCP层丢弃定时器设置范围将被丢弃，就会出现QCI1上行丢包，导致VoLTE语音感知差。

（4）NI功能应对基站干扰问题，提高用户感知：上行语音业务专门增加了基于QCI1 NI （选择更优质的PRB资源的功能）。新传时，针对建立了QCI1业务的UE的所有新传调度（非SPS）进行基于NI的频选，包括这些UE的SR响应也进行基于NI的频选；重传时，针对建立了QCI1业务的UE的所有重传调度进行基于NI的频选。