摘要：本文阐述了VoLTE网络架构和关键指标体系，研究了VoLTE端到端分析方法，从主动分析和被动改进两方面入手，提出了六元六域四环分析法，实现了VoLTE客户感知的提升，为VoLTE端到端优化分析提供了方向。
关键词：VoLTE；客户感知；优化分析
4G网已逐步成熟，，选用CSFB作为LTE网络语音解决过渡方案。但随着LTE网络的逐步成熟，网络规模和用户规模爆炸性扩大，CSFB带来的问题逐步显露，额外的回落时延、LTE向2G与3G回落，带来的失败等都影响了用户语音业务感知。LTE 系统是全面面向IP的，3GPP 组织考虑到整个LTE网络架构的扁平化，要求摒弃 CS（电路交换）域，保留 PS（分组交换）域，取消 RNC（无线基站 控制器），降低时延，提高速率，增加带宽。正由于LTE网络只支持 PS 域，VoLTE 也就应运而生。
一、VoLTE网络特性和性能指标
VoLTE业务过程中主要涉及EUTRAN、EPC以及IMS系统。其中，EUTRAN无线系统用于提供无线业务接入，EPC系统用于提供业务承载，IMS（IP多媒体子
系统）系统用于实现业务控制功能，它们三者共同完成端到端的LTE语音和视频通信业务。此外，还需要采用PCC架构实现用户业务QoS控制以及计费策略的控制等功能。
1、VoLTE网络特性
VoLTE系统中，需要传送IMS控制消息、话音信息以及数据业务。用户面话音数据采用RTP/RTCP协议进行承载，控制面消息采用SIP协议经由IMS网络进行传送。根据3GPP规定，QCI1适用于对实时性要求较高的GBR类业务（如话音业务）；QCI5专门用于IMS信令，其丢包率要求更严格；QCI9则适用于缓存视频流业务或者基于TCP的各类业务。中国移动集团VoLTE测试过程中，要求建立3个DRB，其中IMS信令（SIP）采用QCI5的缺省承载，语音采用QCI1的专用承载，数据采用QCI9的缺省承载。LTE用户进行VoLTE业务时，需要经过无线连接建立、EPS附着、IMS注册、呼叫建立、呼叫保持以及呼叫释放等过程。
2、VoLTE网络性能指标
呼叫过程中，UE需要建立RRC连接和E-RAB，因此，RRC和E-RAB相关的性能指标是首先需要关注的关键指标。另外，考虑到UE的移动性，切换相关的指
标也非常重要。LTE核心网关键指标则包括UE与EPS之间相关连接的性能信息，决定了是否能够成功建立VoLTE业务。VoLTE建立过程中，首先需要保证良好的LTE无线性能指标，如RRC连接建立成功率、E-RAB建立成功率、E-RAB掉线率、EPS附着成功率等。
二、VoLTE分析方法
1、VoLTE涉及领域
无线、EPC、IMS、业务等十大领域，十几种设备、二十多个关键接口，这增加了网络的复杂性，参数配置的多重性以及设备交互的配合难度。同时VoLTE业务与传统的CSFB业务、2G/3G业务仍然会长期共存，这造就了VoLTE前期甚至中期的业务复杂性。VoLTE通话过程中，如果LTE覆盖效果不佳，则需要eSRVCC；CS用户主叫VoLTE用户则需要锚定；VoLTE用户还涉及CSFB用户、2G/3G用户、PSTN用户、互相拨打等，这就引入了多重呼叫场景。总之，网络复杂、业务复杂是VoLTE面临的新挑战。
运营商对VoLTE业务的迫切需求，必然会大力推动VoLTE业务的快速发展。VoLTE目前受终端限制，商用后的用户增长速度缓慢，但是随着后续高普及率的终端支持，爆发性的用户增长是 可以预见的，所以留给优化人员的分析优化时间估计只有几个月。VoLTE的快速发展迫使优化人员必须找准方向，理清思路。
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2、KQI指标
从接入性、完整性、保持性和移动性四方面定义了六大KQI：VoLTE接通率、呼叫建立时长、掉话率、eSRVCC切换成功率、eSRVCC切换时长、MOS 值，进一步关联到了网元级的16项KPI指标。
KQI指标可以直观地表征用户体验情况，可以作为优化人员是否需要展开优化的晴雨表。考虑到上文提到的与普通 2G/3G用户、CSFB用户的交互，可以进一步设置分业务场景的指标，如VoLTE呼叫VoLTE接通率、VoLTE 呼叫CS接通率等。另外，因为涉及查询动作，HSS查询成功率或者ENUM查询成功率等也可以考虑加入到优化人员的客户感知体系。当然，要综合考虑指标的实用性、实现难易度等因素，避免大而全，从而影响判断。
三、客户感知体系优化方法
客户感知体系建立优化资源配置，保证优质服务质量，提高用户的出行感知度，完成后就可以开展优化工作。优化方法一般分为两种：主动出击和被动改进。
1、主动出击
主动出击就是利用工具与平台等手段，开展专项分析或者利用拨测系统开展大规模的拨测来发现问题。主动出击需要相关手段，特别是基于信令的分析，如果需要短、平、快地去建设工具手段，建议可以先针对各个域，如EPC（Evolved Packet Core）、IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）去关联信令，端到端全流程的关联可以放到长期建设中去，因为接口涉及越多，关联的难度、复杂度会随之增加。之所以强调基于信令，是因为信令中包含丰富的字段、失败原因码，这是分析优化的万能钥匙。
2、被动改进
被动改进就是依靠内部问题反馈、投诉处理等方法来改进存在的问题。针对这六大KQI，文章提出了六元六域四环分析以VoLTE业务关键实现过程为串联，分析六元指标：接通率、建立时长、切换成功率、切换时长、掉话率和MOS值，通过四环方法：确定问题域、确定问题网元、确定失败原因、确定根因，进而归属到六域专业：用户、终端、无线、EPC、IMS和CS。在“六六四”分析法中，四环定界是关键，而四环定界的基础则是失败原因码。
文章构建了首拆线点识别+SIP响应码+SIP warning码+Q850原因码的失败原因统计机制。第一环统计出各个域首拆及失败占比，第二环统计出域内各个网元的失败占比，第三环统计出每个网元各原因值的占比，第四环统计出原因值对应 的详细描述，从而定位根因。根据国内外VoLTE优化指标体系及日常优化经验，六元指标包含了用户感知最为关键的内容。
根据中国移动VoLTE三轮常规测试和互通测试，100%的问题根因可以归属到六域内；四环定界包含所有症结失败原因，流程清晰，因此，本文提出的六元六域四环分析法具有可验证性。
为进一步阐述六元六域分析方法。当VoLTE接通率发生劣化时，首先第一环看各域的失败占比情况，占比高的域进入第二环，分解到关联KPI指标。如EPC的承载建立成功率、IMS域的SBC 接通率、CSCF接通率、域选成功率、MGCF接通率、HSS查询成功率等。确定是否发生关联KPI的异常，若发生异常，则可以确定问题网元，然后针对问题网元，进入第三环，进一步统计该网元产生的失败原 因，排列出占比高的失败原因。最后进入第四环，对高占比原因进行描述，明确失败场景，确定根因。之所以只分解三大域的指标，是因为其他三域难以对应关联KPI，通过EPC/IMS/CS更容易着手。
结束语：综上所述，随着VoLTE商用的不断成熟，相应业务量会随着产业链及终端的成熟产生指数级的增长。叠加彩铃、虚拟网等业务后，网络会更加复杂，对于突发事件等特殊场景的业务波动规律及优化也提出了新的挑战。针对VoLTE的网络复杂性和业务复杂性，建立有效的客户感知体系，通过主动分析和被动改进两种 优化方法逐步分解各项KQI/KPI，层层解析，逐项突破，一定能有效提升VoLTE的客户感知，建立优势网络，迎接OTT的正面冲击。
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论文作者:洪志敏,沈国威
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/8
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