一種分域分段的VoLTE業(yè)務(wù)時延優(yōu)化方法

張燕

（中國移動通信集團廣東有限公司珠海分公司，珠海 519015）

1 背景

呼叫時延作為語音質(zhì)量、運營商的網(wǎng)絡(luò)性能和客戶感知體系中關(guān)鍵性能指標(biāo)，在傳統(tǒng)的CS網(wǎng)絡(luò)中就一直是運營商關(guān)注的焦點，縮短呼叫時延能極大提升客戶體驗和客戶滿意度。VoLTE 3GPP 23.228[1]和23.401[2]定義的基于IMS網(wǎng)絡(luò)的LTE語音解決方案，提供IP語音功能，建立之初就以提供高質(zhì)量和低接通時延的語音業(yè)務(wù)為目標(biāo)，某運營商要求V2V（VoLTE to VoLTE）時延需要在3 s以內(nèi)，如何保障VoLTE呼叫時延是運營商亟待解決的問題。

本文從VoLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)出發(fā)，分析運營商的VoLTE全業(yè)務(wù)流程涉及的網(wǎng)絡(luò)和主要網(wǎng)元；其次，通過V2V端到端流程，分析和分解VoLTE業(yè)務(wù)關(guān)鍵信令點，建立VoLTE時延“八段”模型；最后，提出一種分域分段VoLTE呼叫建立時延優(yōu)化和指標(biāo)監(jiān)控方法，旨在通過“分段監(jiān)控、分段定位和分段優(yōu)化”及時發(fā)現(xiàn)、定位和優(yōu)化VoLTE時延問題，以提高用戶感知。

2 VoLTE業(yè)務(wù)流程

2.1 VoLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

VoLTE為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的語音解決方案之一，旨在通過IMS網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)提供IP語音功能， VoLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1a所示，涉及6大域：LTE、EPC核心網(wǎng)、IMS網(wǎng)絡(luò)、PCC網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和各類業(yè)務(wù)平臺。主要業(yè)務(wù)網(wǎng)元，如圖1b所示，其中LTE主要為eNodeb，EPC網(wǎng)絡(luò)包括MME、S/P-GW和HSS/HLR，IMS網(wǎng)絡(luò)包括IMS接入網(wǎng)絡(luò)（PSBC，兼容P-CSCF功能）和IMS核心網(wǎng)絡(luò)（I/S-CSCF，ENUM/DNS），PCC網(wǎng)路主要網(wǎng)元為PCRF，業(yè)務(wù)平臺主要涉及各類AS（MMTEL AS、SCC AS），數(shù)據(jù)庫為融合 HSS（即HLR，SAE-HSS和IMS-HSS聯(lián)合部署）。

2.2 VoLTE業(yè)務(wù)信令流程

結(jié)合3GPP 23.237[3]和23.2228定義和某運營商實際網(wǎng)絡(luò)部署，分析以下業(yè)務(wù)模型的V2V端到端業(yè)務(wù)流程：

(1) 主被叫都注冊VoLTE業(yè)務(wù)。

圖1 VoLTE端到端網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

(2) 主叫通過LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫，被叫域選LTE網(wǎng)絡(luò)。

(3) 融合HSS和ENUM/DNS分開部署。

該業(yè)務(wù)模型的呼叫端到端信令流程如圖2所示，主要包括：

(1) 主叫發(fā)起業(yè)務(wù)請求：主叫UE通過LTE和EPC網(wǎng)絡(luò)，發(fā)起呼叫Invite請求和建立主叫專用承載。

(2) 主叫業(yè)務(wù)鑒權(quán)： S-CSCF(O)和AS(O)交互完成主叫業(yè)務(wù)鑒權(quán)后。

(3) 被叫錨定：S-CSCF(O)以被叫號碼查詢ENUM/DNS獲取被叫I-CSCF(T)地址。

(4) 被叫域選：被叫I-CSCF(T)通過與融合HSS(T)交互，獲取被叫S-CSCF(T)后，進行被叫域選（T-ADS）至 P-SBC(T)。

(5) 被叫尋呼：P-SBC(T)通過被叫EPC和LTE網(wǎng)絡(luò)尋呼被叫，并建立被叫專用承載。

(6) 主被叫編碼協(xié)商與資源預(yù)留：被叫通過183消息攜帶支持編解碼方式和QoS請求，發(fā)送給主叫，主叫選定編碼方式，并以最新的QoS更新主叫專用承載，然后通過UPDATE消息回復(fù)給被叫，被叫以最新協(xié)商更新專用承載。

(7) 被叫振鈴：被叫接通，回復(fù)180振鈴。

圖2 V2V信令流程圖

3 分域分段的時延優(yōu)化分析

3.1 分段時延優(yōu)化思路

本文提出一種分域分段的VoLTE呼叫建立時延優(yōu)化和指標(biāo)監(jiān)控方法，旨在通過“分段監(jiān)控、分段定位和分段優(yōu)化”及時發(fā)現(xiàn)、定位和優(yōu)化VoLTE時延問題。首先，結(jié)合VoLTE業(yè)務(wù)信令流程和VoLTE業(yè)務(wù)網(wǎng)元，將VoLTE呼叫建立全流程分成“八段”模型， 如表1所示。其次，對“八段”模型的關(guān)鍵子流程進行要點分析如表2所示。最后，針對“八段”模型開展時延分布統(tǒng)計測試，尋找“八段”時延模型指標(biāo)監(jiān)控基準(zhǔn)值。

3.2 “八段”模型指標(biāo)監(jiān)控和優(yōu)化

采用PDCA管理方法，對以上“八段”模型開展時延分布統(tǒng)計測試，挖掘其中的時延黑洞，最后得出“八段”模型時延指標(biāo)監(jiān)控建議基準(zhǔn)值，總時延為2500ms，滿足VoLTE呼叫時延需求，如表3所示，用于部署“八段”模型指標(biāo)監(jiān)控。

4 總結(jié)

本文通過對V2V業(yè)務(wù)全流程分析，進行V2V端到端業(yè)務(wù)的時延建模，提出V2V“八段”時延模型；其次，對每個分段模型進行關(guān)鍵子流程分析，給出每段時延影響因素及涉及網(wǎng)元；然后，對“八段”時延模型開展時延分布統(tǒng)計測試，挖掘時延黑洞；最后，得出“八段”模型時延指標(biāo)監(jiān)控建議基準(zhǔn)值。在某運營商的VoLTE時延優(yōu)化項目中，采用該“八段”模型，進行時延黑洞挖掘，能夠快速定位問題，部署“八段”時延模型指標(biāo)監(jiān)控，能快速發(fā)現(xiàn)時延問題。

表1 VoLTE業(yè)務(wù)流程“八段”模型

表2 VoLTE時延“八段”模型影響因素

表3 “八段”時延指標(biāo)監(jiān)控基準(zhǔn)

[1] TS 23.228 V13.2.0, IP Multimedia Subsystem (IMS) (Stage2,Release 13)[S]. 2015.

[2] TS23.401 V11.1.0, General Packet Radio Service (GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,,(E-UTRAN) access (Release 11)[S]. 2012.

[3] TS 23.237 V12.8.0, IP Multimedia Subsystem (IMS) Service Continuity (Stage2, Release 12)[S]. 2014.