提升VoLTE客户感知的优化分析方法浅析

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2016年第6期25
收稿日期：2015-12-02
责任编辑：刘妙liumiao@mbcom.cn
提升VoLTE客户感知的优化分析方法浅析
VoLTECustomerPerceptionImprovementandOptimizationMethodAnalysis
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。
VoLTE客户感知网络优化

（中国移动通信集团浙江有限公司，浙江杭州310051）
(ChinaMobileGroupZhejiangCo.,Ltd.,Hangzhou310051,China)
【摘要】
【关键词】
黄冰柏，程佳鸣，林永兴，黄洁
HUANGBing-bai,CHENGJia-ming,LINYong-xing,HUANGJie
[Abstract]
[Keywords]
1研究背景
4G网络建设初期，综合考虑成本、改造工作量、
部署效率、用户规模等问题，选用CSFB（Circuit
SwitchedFallback，电路域回落)）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/3G回落带来的失败等
都影响了用户语音业务感知。
为了进一步提升用户语音业务感知，中国移动
加快了LTE网络全IP端到端语音最终解决方案VoLTE
（VoiceoverLTE）/eSRVCC（EnhancedSingleRadio
VoiceCallContinuity，增强的单一无线语音呼叫连续
性）的部署工作。VoLTE的语音作为IP数据传输，无
需2G/3G网，全部业务承载于LTE网络上，可实现数据
与语音业务在同一网络下的统一。相对于现有的2G/3G
网络，通过引入高清编解码等技术，VoLTE可拥有比
2G/3G语音以及时下流行的OTT（OverTheTop，通过
互联网向用户提供各种应用服务）语音业务更好的用
户体验。同时，当终端离开LTE的覆盖区域时，VoLTE
能够将LTE上的语音呼叫切换到2G/3G网络上，保证语
音呼叫的连续性。其优势主要体现在两个方面：
（1）VoLTE能够带来更好的使用感知和更佳的用
户体验，高清语音和视频编解码的引入提升了语音通
话质量，VoLTE的呼叫接续时长缩短。
（2）VoLTE基于LTE承载语音，能够充分利用
LTE无线技术高频谱利用率、抗衰落、高带宽、大容
量的优点。
2015年8月17日中国移动浙江公司宣布杭州VoLTE
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.006中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1006-1010(2016)06-0025-05
引用格式：黄冰柏,程佳鸣,林永兴,等.提升VoLTE客户感知的优化分析方法浅析[J].移动通信,2016,40(6):25-29.
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262016年第6期
正式商用，其他省份也都计划在2015年底实现商用。
以客户感知为导向的端到端业务管理方式使运营商对
VoLTE网络质量的提升优化需求变得迫切，而VoLTE
网络包含的网元众多，后期商用后更是涵盖了现网除
3G无线网络之外的所有专业领域，覆盖80%以上的网
元，这给运营商如何进行客户感知的优化带来了前所
未有的挑战。
基于上述现状和需求，本文针对VoLTE网络的特
点，分析了相应的KQI（KeyQualityIndicators，关键
质量指标）/KPI（KeyPerformanceIndicators，关键
绩效指标）指标体系，通过主动分析和被动改进两种
思路，对VoLTE的客户感知提出了对应的优化方法。
2方法解析
首先VoLTE涉及无线、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。下面
就对优化思路进行简要的说明。
图1是VoLTE业务的关键指标
体系。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。
客户感知体系建立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。主动出击
就是利用工具/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；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。
主动出击需要相关手段，特别是基于信令的分析
手段，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（EvolvedPacketCore）、
IMS（IPMultimediaSubsystem，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。
针对这六大KQI，文章提出了六元六域四环分析
图1VoLTE关键指标体系
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2016年第6期27
法，具体如图2所示。
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+SIPwarning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，图3以VoLTE接
通率为例进行定界。
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。
表1为某次接通率分析统
计的失败占比，估计优化空间
1.46%。
时延类的指标，因为没有失
败原因码，所以需要通过一些变
形方法来进行优化，将时延拆分
为各个环节，具体如图4所示。
可以拆分为主叫呼叫控制过
程、主叫承载建立过程、被叫寻
址过程、被叫呼叫控制过程、被
叫响应过程、被叫承载过程以及
彩铃过程。对于不同段的问题，
归属到不同的专业去优化。
VoLTE网络接续不含增值业
务的情况下时长一般为2s~6s，
在优化过程中，把3.5s优化到
3.4s不仅难度大，而且感知意义
不大，所以日常优化过程中，可
以从超长时延入手去优化。统计
时延分布，绘制时延分布频谱是
一个较好的办法，如图5所示。
通过时延分布频谱可以看出
8s以上占比较高，通过对时长超
图2六元六域四环分析法
图3VoLTE接通率定界流程
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282016年第6期
过8s的异常呼叫进行进一步细分，又可以发现每个时
长段内的占比情况。针对异常呼叫分析其信令，发现
主要是两种情况引起了超长时延，一个是频繁发生X2
切换导致时延增加，一个是CSRETRY功能导致时延
增加。前者需要无线优化，后者需要优化CSRETRY
触发定时器。
通过以上方法，以超长时延优化提升效果为例，
通过对CSRETRY时延、X2切换、彩铃平台吊死、寻
呼策略等场景进行优化后，16s≤时延<32s的占比降低
了25.2%（占大于8s的总次数比例），8s≤时延<16s的
占比升高了26.1%（由于优化了CSRETRY时延，接续
时延由原先的16s以上缩短为8s~16s）。VoLTE主叫接
通时延（大于8s呼叫分析）如表2所示：
表2VoLTE主叫接通时延占比情况（大于8s呼叫分析）
日期8s≤时延<16s
占比/%
16s≤时延<32s
占比/%
时延≥32s
占比/%
2015/09/1460.138.71.2
2015/09/1555.941.62.5
2015/09/1653.840.55.7
2015/09/1765.131.73.2
2015/09/1858.440.61.0
2015/09/1965.331.73.0
2015/10/2091.46.52.2
以基本流程时延优化提升为例，通过对Update
200、SCTP绑定、DNS查询等流程进行优化，时延缩
短了约200ms，如果对SBC处理位置订阅，承载建立等
流程由串行优化为并行，预计时延还可缩短500ms。
VoLTE日呼叫量及时延统计如表3所示。
表1接通率分析统计失败占比
原因
归属
原因
占比/%失败场景分布场景/%可优化空间
用户78.02
用户早释66.50关闭异常行为典
型用户：0.49%
被叫忙26.74无法优化
拨号错误3.08无法优化
被叫为未注册用户1.76无法优化
ODB闭锁0.88无法优化
视频呼叫10086导致
MGCF拒绝0.77
MGCF优化：
0.07%
被叫关机0.27无法优化
CS7.16CS网络拆线100需要CS网络优化
E-RAN4.46接通前掉话100LTE无线优化：
0.49%
IMS3.43AS吊死呼叫100AS网元处理：
0.38%
终端0.39
终端上报会话周期过短67规范终端：0.03%
主叫终端不响应彩铃建
立承载导致超时失败33规范终端
其他6.54-100-
图4分环节时延拆分
图5时延频谱图
时延次数时延/s
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2016年第6期29
作者简介
黄冰柏：工程师，学士毕业于浙江工
业大学，现任职于中国移动通信集团
浙江有限公司，主要从事VoLTEIMS
网络的维护和优化工作。
程佳鸣：工程师，硕士毕业于南京邮
电大学，现任职于中国移动通信集团
浙江有限公司，主要从事VoLTEIMS
网络的维护和优化工作。
林永兴：工程师，学士毕业于浙江工
业大学，现任职于中国移动通信集团
浙江有限公司，主要从事VoLTEIMS
网络的维护和优化工作。
拨测作为六六四分析法的补充，主要是用来实时
监测网络的可达性，保证网络可用。被动改进是以点的
形式去发现问题，但也不局限于点。三点确定一个面，
发现的共性问题多了，加以整合梳理，可以发现面上的
问题。内部反馈机制和投诉处理就是一种由点及面的分
析方法，通过对日常内部反馈的整理以及投诉的总结，
可以发现很多信令特征。
通过以上方法进行分析优化，目标网络呼叫建
立时延、掉话率及路测MOS3.5占比已达到成熟期商
用标准。VoLTE接通率从商用初期的87.12%提升至
90.06%，排除用户方面的原因接通率在98%以上。
eSRVCC切换成功率从初期的80.59%提升至87.40%。
3结束语
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，对于节假日突发
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。
参考文献：
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技术,2015(4):89-94.
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未动”，必须“心已远”[J].通信世界,2015(30):27.
表3VoLTE日呼叫量及时延统计
日期VoLTE主叫接通次数/次VoLTE主叫接通时延/ms
2015/11/17636144505
2015/11/18639524588
2015/11/19661984467
2015/11/20685664396
2015/11/21554574207
2015/11/22494614218
2015/11/23651604339
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51学通信（51xuetongxin.com），致力打造最佳的通信技术分享平台，主打IMS、EPC、NFV、云、SDN以及5G核心网等主题。
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