基于KPI的VoLTE網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化方法研究

陳錦潮

【摘要】 VoLTE是全球基礎(chǔ)話音業(yè)務(wù)的演進(jìn)方向，是實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的核心，是推動(dòng)多媒體通信的基礎(chǔ)。VoLTE不僅能夠提供高清語(yǔ)音、高清視頻等全新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，而且還大大縮短了端到端呼叫建立時(shí)延。為了提升VoLTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，保障VoLTE商用后用戶(hù)的感知和體驗(yàn)，廣東移動(dòng)開(kāi)展了基于KPI的VoLTE網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化方法的研究課題。本文從搭建KPI體系、KPI測(cè)試、問(wèn)題定位和問(wèn)題分類(lèi)等幾個(gè)方面進(jìn)行闡述，說(shuō)明基于KPI的VoLTE網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化方法效果明顯，能夠促進(jìn)各項(xiàng)指標(biāo)的顯著提升。

【關(guān)鍵詞】 VoLTE網(wǎng)絡(luò) KPI體系 優(yōu)化方法

一、背景

VoLTE是全球基礎(chǔ)話音業(yè)務(wù)的演進(jìn)方向，是實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的核心、是推動(dòng)多媒體通信的基礎(chǔ)。VoLTE提供高清語(yǔ)音、高清視頻等全新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，大大縮短了端到端呼叫建立時(shí)延，是面向4G長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要戰(zhàn)略性產(chǎn)品。

中國(guó)移動(dòng)是全球首家在TDD-LTE上部署VoLTE和唯一使用eSRVCC切換到2G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商，面臨的困難和挑戰(zhàn)十分艱巨，而廣東移動(dòng)作為中國(guó)移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大的省份，組網(wǎng)特別復(fù)雜，VoLTE 商用的任務(wù)尤其艱巨。為了提升VoLTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，推進(jìn)VoLTE業(yè)務(wù)商用進(jìn)度，保障商用后用戶(hù)感知和體驗(yàn)，廣東移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理中心于2015年下半年開(kāi)展基于KPI的VoLTE網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化方法的研究課題，主要任務(wù)是建立VoLTE相關(guān)的KPI、KQI指標(biāo)，組織開(kāi)展各項(xiàng)指標(biāo)摸底測(cè)試，掌握KPI實(shí)際情況，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，保障關(guān)鍵指標(biāo)在商用初期及成熟期達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

二、搭建KPI體系

為了對(duì)VoLTE網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行量化的評(píng)估和優(yōu)化，需要建立一套系統(tǒng)性的KPI體系。

結(jié)合2/3 G網(wǎng)絡(luò)和集團(tuán)公司要求，從客戶(hù)感知的角度出發(fā)，構(gòu)建廣東公司VoLTE端到端質(zhì)量指標(biāo)體系。網(wǎng)絡(luò)側(cè)重點(diǎn)聚焦VoLTE接通率、呼叫建立時(shí)延、掉話率、MOS值、eSRVCC切換成功率、eSRVCC切換終端時(shí)長(zhǎng)等6項(xiàng)KQI和相關(guān)16項(xiàng)KPI，從接入性、保持性、完整性、移動(dòng)性等方面衡量網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，其中KQI是從端到端角度來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的指標(biāo)，KPI是從設(shè)備性能角度衡量網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)。每項(xiàng)KQI可分解成多項(xiàng)KPI，進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。每一項(xiàng)KPI給出定義、目的、統(tǒng)計(jì)點(diǎn)、計(jì)算公式、獲取方式、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量周期、話統(tǒng)因子和考核目標(biāo)。

三、基于KPI的測(cè)試

VoLTE網(wǎng)絡(luò)的KPI的測(cè)試，需要從垂直和水平兩個(gè)維度進(jìn)行：

（1）垂直測(cè)試。垂直測(cè)試的目的是確保所有功能可用的深度業(yè)務(wù)測(cè)試。測(cè)試用例要遍歷測(cè)試KPI相關(guān)的所有功能（注冊(cè)、呼叫、eSRVCC）、場(chǎng)景（語(yǔ)音、視頻、智能業(yè)務(wù)、彩鈴）、字冠（本地、長(zhǎng)途、它網(wǎng)互通、漫游）等，測(cè)試采用定點(diǎn)測(cè)試方式，每個(gè)城市選1～2個(gè)測(cè)試點(diǎn)。定點(diǎn)測(cè)試區(qū)域選擇標(biāo)準(zhǔn)如下。

1）選擇市中心人流量較大的商業(yè)區(qū)，保障重點(diǎn)區(qū)域。

2）選擇不同的MME Pool覆蓋區(qū)，例如深圳東部的MME Pool 4和深圳西部MME Pool 5分別選一個(gè)點(diǎn)。

3）覆蓋不同設(shè)備商的4G無(wú)線覆蓋區(qū)域，例如在深圳華為和中興的4G覆蓋區(qū)分別選一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。

4）盡量選擇不同HSS開(kāi)戶(hù)的USIM卡。

（2）水平測(cè)試。水平測(cè)試的目的是確保所有區(qū)域可用的廣度業(yè)務(wù)測(cè)試。測(cè)試用例只需要測(cè)試基本呼叫功能。測(cè)試采用路測(cè)方式，測(cè)試路線須遍歷測(cè)試所有覆蓋區(qū)域（室外、室內(nèi)、地鐵、高鐵等）。通過(guò)拉網(wǎng)測(cè)試識(shí)別弱覆蓋、臨區(qū)漏配、干擾、TAU更新、2/4G重選、快衰等問(wèn)題。

四、問(wèn)題定位

針對(duì)KPI測(cè)試發(fā)現(xiàn)的短板，梳理網(wǎng)絡(luò)存在問(wèn)題，建立一套快速準(zhǔn)確的問(wèn)題定界、定位的方法和步驟：

（1）話統(tǒng)定界。VoLTE的業(yè)務(wù)流程是一個(gè)串行鏈條，終端->無(wú)線->EPC->IMS->EPC->無(wú)線->終端，下游依賴(lài)于上游，上游的問(wèn)題到下游會(huì)放大，所以KPI類(lèi)問(wèn)題，建議自頂向下（IMS->EPC->無(wú)線->終端）分段定界，采用話統(tǒng)進(jìn)行分析。建議6大KQI通過(guò)話統(tǒng)方式建立問(wèn)題定界流程，以VoLTE接通率為例，如圖1所示。

從圖1看到，維護(hù)人員可以通過(guò)KPI話統(tǒng)，進(jìn)行問(wèn)題定界。

（2）SIP狀態(tài)碼分析。采集設(shè)備CHR數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)設(shè)備的SIP狀態(tài)碼，提取TOP失敗原因，進(jìn)行問(wèn)題定位。

（3）方法3：信令監(jiān)測(cè)平臺(tái)分析。在信令監(jiān)測(cè)平臺(tái)上進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，過(guò)濾出TOP原因值的用戶(hù)信令消息，進(jìn)行分析定位。

（4）方法4：基線對(duì)比。VoLTE各種業(yè)務(wù)流程相對(duì)穩(wěn)定，因此建議建立每種業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)流程，作為基線。針對(duì)TOP具體問(wèn)題，把當(dāng)前業(yè)務(wù)流程和基線對(duì)比，對(duì)差異點(diǎn)進(jìn)行分析，從而確定問(wèn)題故障點(diǎn)。

五、問(wèn)題分類(lèi)

5.1原因分類(lèi)

廣東移動(dòng)通過(guò)定點(diǎn)測(cè)試和路測(cè)，發(fā)現(xiàn)200多個(gè)KPI類(lèi)問(wèn)題，影響KPI類(lèi)問(wèn)題的原因較多。其中影響未接通的TOP 3原因包括核心網(wǎng)、無(wú)線弱覆蓋、終端三方面；影響掉話率的TOP 3原因包括弱覆蓋、鄰區(qū)缺失、核心網(wǎng)三方面。

廣東移動(dòng)VoLTE網(wǎng)絡(luò)的主要問(wèn)題包括以下方面：

（1）局?jǐn)?shù)據(jù)配置問(wèn)題。目前各省配置都有差異，需要推動(dòng)各設(shè)備廠家細(xì)化IMS/CS/EPC/eNB網(wǎng)元局?jǐn)?shù)據(jù)配置規(guī)范。

（2）終端問(wèn)題。 目前支持的商用終端包括：華為Mate 7、三星S6、HTC M8t、iPhone 6S/6S和移動(dòng)N1。廣東公司主要采用了華為Mate 7和HTC M8進(jìn)行了測(cè)試。終端和網(wǎng)絡(luò)的配合、不同廠家的終端之間配合都存在多種問(wèn)題，功能不全，系統(tǒng)不穩(wěn)定，VoLTE終端商用能力需要提升。

（3）語(yǔ)音質(zhì)量問(wèn)題。VoLTE語(yǔ)音質(zhì)量問(wèn)題仍然突出，包括單通、不通、卡頓、雜音等問(wèn)題，定位困難。建議基于信令監(jiān)測(cè)平臺(tái)，建立端到端語(yǔ)音質(zhì)量分析手段，提升定位效率。

（4）接口兼容性問(wèn)題。異廠家對(duì)接中接口配置、參數(shù)適配問(wèn)題多，包括Rx接口（華為IMS<->愛(ài)立信PCRF、中興PCRF）、Sh接口（華為IMS<->愛(ài)立信HSS）、S1接口（愛(ài)立信MME<->華為ENB、中興ENB）、專(zhuān)用承載建立與切換、TAU、RRC流程沖突等問(wèn)題，其主要原因是各設(shè)備廠家對(duì)規(guī)范協(xié)議理解存在差異，需要明確相關(guān)規(guī)范，推動(dòng)廠家解決。

5.2建議

通過(guò)應(yīng)用上述的KPI優(yōu)化方法，廣東移動(dòng)在廣州和深圳兩個(gè)城市進(jìn)行了試點(diǎn)驗(yàn)證，成效顯著，VoLTE接通率得到大幅提升，掉話率有了明顯的改善。但是VoLTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化任重道遠(yuǎn)，還需要繼續(xù)從以下兩方面進(jìn)行改進(jìn)：

（1）完善信令監(jiān)測(cè)平臺(tái)。VoLTE網(wǎng)絡(luò)包含多廠家組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，問(wèn)題定位依賴(lài)端到端的信令監(jiān)測(cè)平臺(tái)，需要盡快完善全接口的信令采集和關(guān)聯(lián)，確保VoLTE問(wèn)題可溯源、可分析。

（2）持續(xù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)做深度優(yōu)化。中國(guó)移動(dòng)TDD+eSRVCC的VoLTE商用網(wǎng)絡(luò)在業(yè)界領(lǐng)先，但網(wǎng)絡(luò)的成熟有一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)需要逐步優(yōu)化完善。因此建議對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，提升用戶(hù)體驗(yàn)。

1）無(wú)線網(wǎng)解決弱覆蓋、干擾、鄰區(qū)類(lèi)問(wèn)題、加強(qiáng)室內(nèi)覆蓋。

2）核心網(wǎng)進(jìn)行資源容量、終端適配、接口兼容性的優(yōu)化。

六、結(jié)論

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)搭建KPI體系、基于KPI的測(cè)試、問(wèn)題定位和問(wèn)題分類(lèi)幾個(gè)方面進(jìn)行闡述，可以得出基于KPI的VoLTE網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化方法效果明顯，能夠促進(jìn)各項(xiàng)指標(biāo)的顯著提升，值得在全省范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。