問題描述

VOLTE技術(shù)的應(yīng)用使4G網(wǎng)絡(luò)除了能提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時還能提供高質(zhì)量的音視頻通話，不同于目前2G、3G網(wǎng)絡(luò)下語音業(yè)務(wù)，帶給4G用戶最直接的感受就是接通等待時間更短，音視頻通話效果更佳。呼市電信VOLTE業(yè)務(wù)于2017年9月份已全部開通，但目前還未正式投入商用，此次優(yōu)化重點(diǎn)找出VOLTE網(wǎng)絡(luò)薄弱環(huán)節(jié)重點(diǎn)提升，夯實(shí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，確保VOLTE網(wǎng)絡(luò)順利試商用。

問題分析

前期集團(tuán)要求VOLTE網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)摸底測試發(fā)現(xiàn)，呼叫建立時延較差在4S左右，未達(dá)到3S之內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。本次優(yōu)化考慮到市內(nèi)路況擁堵因素對測試結(jié)果的影響，故試驗(yàn)區(qū)域選擇豐州路與昭君路區(qū)間南二環(huán)及其南側(cè)區(qū)域主要道路為測試路線，規(guī)劃路線總長約48km，途徑站點(diǎn)74個，共273個小區(qū)。

具體規(guī)劃路線如下圖所示：

12月19日對規(guī)劃路線進(jìn)行了首輪摸底測試，測試參數(shù)設(shè)置如下：

測試指標(biāo)統(tǒng)計如下：經(jīng)分析電子圍欄干擾發(fā)生一次掉話外，發(fā)現(xiàn)呼叫建立時延指標(biāo)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值 ，本次重點(diǎn)提升呼叫建立時延指標(biāo)。

解決方案

目前現(xiàn)網(wǎng)控制面user-inactivity定時器設(shè)置為10s，即VOLTE呼叫結(jié)束10s內(nèi)如無數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所有承載將全部被釋放掉；而本次測試設(shè)置呼叫間隔為15s，故每次呼叫均在QCI=9和QCI=5的承載被釋放后發(fā)起，此時主被叫均需重新建立QCI=9和QCI=5的承載，即每次呼叫主被叫均要發(fā)起隨機(jī)接入過程，由空閑態(tài)轉(zhuǎn)為連接態(tài)，如果讓主被叫在呼叫過程中一直保持在連接態(tài)，則會省掉RRC連接建立過程，縮短呼叫時延。針對該過程優(yōu)化措施為：增大控制面user-inactivity定時器。

目前現(xiàn)網(wǎng)UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期為128sf，極端情況下可認(rèn)為被叫最長等待監(jiān)聽尋呼消息間隔為128sf即128ms，針對該過程優(yōu)化措施為：減小UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期，讓被叫更快速的監(jiān)聽尋呼消息。

將以上兩種方案進(jìn)行組合優(yōu)化。

為了快速驗(yàn)證參數(shù)效果，避免大批量站點(diǎn)參數(shù)修改可能引起的負(fù)面影響，此次參數(shù)驗(yàn)證通過定點(diǎn)測試的方法，先在單小區(qū)下進(jìn)行試驗(yàn)。選取站點(diǎn)及測試要求如下表：

本次試驗(yàn)方案如下：

控制面user-inactivity定時器網(wǎng)管位置

UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期網(wǎng)管位置

按照SIP信令節(jié)點(diǎn)對SIP invite到SIP 180 Ringing之間的信令區(qū)間進(jìn)行了編號，如下：

不同方案測試時延對比結(jié)果如下圖：

各方案試驗(yàn)對比結(jié)果

各方案10次呼叫平均時延統(tǒng)計如下：

從圖中可以看出，現(xiàn)網(wǎng)與5種方案中，3#~7#信令段的時延差別無明顯變化，差距主要出現(xiàn)在1#和2#信令段上，且方案1、2存在共性，明顯的變化僅發(fā)生在2#信令段上；方案3、4、5存在共性，較現(xiàn)網(wǎng)，1#/2#信令段上都有明顯的變化。

分析方案1和2。方案1/2較現(xiàn)網(wǎng)時延分別下降130/265ms，圖中可以看出，方案1/2和現(xiàn)網(wǎng)1#信令段時延差別很小，主要的差別在2#信令段（即SIP 100 trying ——183 Session Progress），該期間時延長短主要取決于核心網(wǎng)尋呼被叫的時間、被叫監(jiān)聽Paging消息的周期和被叫建立承載（QCI=5、QCI=9）的過程。核心網(wǎng)MME尋呼策略已確定為尋呼最近活動的eNB列表，因測試是在固定基站下做CQT測試，故三種方案核心網(wǎng)側(cè)尋呼被叫的時間差別不大，且尋呼時間為最短。主要的差距應(yīng)該在被叫監(jiān)聽Paging消息的周期。隨機(jī)對比現(xiàn)網(wǎng)和方案1/2信令中主叫RRC ConnectionReconfigurationComplete與被叫接收Paging消息時間差如下：

UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期=128sf（現(xiàn)網(wǎng)）

UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期=64sf（方案1）

UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期=32sf（方案2）

可見UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期越短，被叫越早的監(jiān)聽尋呼消息。

分析方案3、4、5。較現(xiàn)網(wǎng)結(jié)果，方案3/4/5的 1#（Invite Request —— SIP 100 trying）和2#信令段（SIP 100 trying —— 183 Session Progress）時延明顯縮短。2#信令段時延產(chǎn)生原因上文中已介紹，不再重復(fù)；1#信令段時延主要產(chǎn)生在主叫QCI=9和QCI=5的建立過程（包括RRC連接建立過程），隨機(jī)截取了現(xiàn)網(wǎng)和方案5的信令，對比如下圖：

現(xiàn)網(wǎng)主被叫呼叫信令

方案5主被叫呼叫信令

對比上圖可以看出，控制面user-inactivity定時器設(shè)置時間超過尋呼間隔等待時間時，主被叫均省掉了承載建立過程（QCI=5、QCI=9及RRC連接建立過程），相比于現(xiàn)網(wǎng)，方案3（控制面user-inactivity定時器修改為25s后）2#信令段平均時延縮短了562ms，1#信令段平均時延縮短了110ms。方案4/5的2#信令段較現(xiàn)網(wǎng)平均時延分別縮短了645ms和675ms，1#信令段較現(xiàn)網(wǎng)平均時延分別縮短了111ms和116ms。而對比方案4、5、6，1#信令段平均時延基本上無差別，僅2#信令段存在一定差別。

雖然控制面user-inactivity定時器設(shè)置時間長對呼叫建立時延提升幅度較大，但真實(shí)場景下主被叫用戶連續(xù)短間隔內(nèi)通話的可能性很小，所以該參數(shù)只對少部分用戶管用。該參數(shù)可設(shè)置的范圍較大，甚至可以天為單位，在高負(fù)荷場景下，該參數(shù)設(shè)置過大時，盡管激活態(tài)用戶長時間無新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求，網(wǎng)絡(luò)也不會釋放其承載，這樣可能導(dǎo)致新用戶無法接入，進(jìn)而引起不必要的投訴，故該參數(shù)需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況來分場景進(jìn)行設(shè)置。

從以上幾種方案的驗(yàn)證結(jié)果來看，方案4和5的效果最佳，但兩種方案CQT測試結(jié)果差距不大，故本次試驗(yàn)擬對兩種方案分別進(jìn)行驗(yàn)證。

12月22日、12月26日分別按照方案4和方案5對試驗(yàn)站點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行了修改并測試，測試結(jié)果對比如下：

呼叫建立時延對比結(jié)果

與現(xiàn)網(wǎng)測試結(jié)果對比來看，兩種方案對時延的下降效果明顯。方案5較方案4的平均時延縮短110ms，方案5將UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期設(shè)置為32sf，該值為目前網(wǎng)管可配置的最小值，由于Paging消息是在PDSCH上進(jìn)行傳輸?shù)模搮?shù)設(shè)置過小會造成Paging消息在數(shù)據(jù)信道上的開銷增加，理論上，UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期設(shè)置為32sf后Paging消息的開銷將是現(xiàn)網(wǎng)配置（128sf）的4倍，在高話務(wù)場景下，會影響用戶的感知速率。所以該參數(shù)設(shè)置應(yīng)按場景分別進(jìn)行設(shè)置，不建議全網(wǎng)統(tǒng)一。

問題總結(jié)

本次專題重點(diǎn)對UE監(jiān)聽尋呼場合的DRX循環(huán)周期和控制面user-inactivity定時器兩個參數(shù)對VOLTE呼叫建立時延的影響進(jìn)行了驗(yàn)證，效果雖然明顯但全網(wǎng)推廣時應(yīng)區(qū)分場景設(shè)置,根據(jù)負(fù)荷情況根據(jù)不同方案進(jìn)行設(shè)置，本案例為后期VOLTE優(yōu)化提出了指導(dǎo)性意見。因目前電信VOLTE不支持CS回落，所以后期VOLTE功能優(yōu)化方向應(yīng)將4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、補(bǔ)盲、質(zhì)量優(yōu)化作為重點(diǎn)工作，在此基礎(chǔ)上配合核心網(wǎng)尋呼策略及參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化，VOLTE的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)還有較大的提升空間。