一種基于四步法的4G通話感知差的定位方法研究

一種基于“四步法”的4G通話感知差的定位方法研究

【Summary】Volte通話是目前4G移動用戶普遍使用的高質(zhì)量的通話業(yè)務(wù)，但在Volte通話異常排查中，無線空口以上傳輸問題影響的感知異常一直以來較難準(zhǔn)確定位。本文針對性的結(jié)合4GVolte端到端通話質(zhì)量節(jié)點(diǎn)特征、接入異常時CSFB回轉(zhuǎn)策略、端到端指標(biāo)、基站空口指標(biāo)以及基站傳輸SCTP鏈路指標(biāo)多個維度，綜合整理出一種“四步法”排查基站傳輸隱性故障引起的Volte通話感知異常問題的方法。同時，同步對全網(wǎng)同類問題進(jìn)行排查和應(yīng)用，應(yīng)用效果明顯。該方法不需要增加額外運(yùn)維成本，可推廣性很強(qiáng)，具有很高的實用價值?！綤eys】CSFB回轉(zhuǎn)、MOS值、SCTP鏈路不可用、端到端丟包數(shù)、上/下行丟包率1.問題描述Volte通話是目前4G移動用戶普遍使用的高質(zhì)量的通話業(yè)務(wù)，與傳統(tǒng)GSM通話相比，有通話接入時延低、語音質(zhì)量高，而且做到語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以并發(fā)使用等優(yōu)點(diǎn)。但在Volte通話異常排查中，經(jīng)常存在基站無線側(cè)空口丟包無異常、但用戶端到端感知到丟包（單通），以及被叫用戶經(jīng)常無法使用Volte（使用CSFB通話）等疑難4G通話感知異常投訴問題。這些疑難投訴由于無線側(cè)均無法排查到網(wǎng)絡(luò)異常問題，導(dǎo)致很難快速進(jìn)行下一步定位及優(yōu)化，影響投訴問題處理和響應(yīng)速率。這就急需一種能快速定空口以上傳輸問題影響的4G通話感知的指導(dǎo)方法。2.解決方案本文結(jié)合Volte端到端丟包（MOS值）傳輸節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、Volte用戶CSFB回轉(zhuǎn)機(jī)制特點(diǎn)以及PTN傳輸指標(biāo)（SCTP鏈路不可用時長）特性，介紹一種精準(zhǔn)定位基站傳輸隱性故障引起的4G通話感知異常的方法（詳見圖1）。該方法主要從以下四步進(jìn)行排查定位：第一步，投訴用戶占用小區(qū)信息收集；第二步，通過端到端和空口節(jié)點(diǎn)Volte丟包進(jìn)行傳輸問題初步定界；第三步，CSFB占比（占比增/減）進(jìn)行二次定界；第四步，基站測“SCTP鏈路不可用時長”進(jìn)行最終定界。簡易排查流程如下：圖1：基站傳輸隱性故障“四步”排查流程2.1步驟一：投訴用戶占用小區(qū)信息收根據(jù)初步回訪信息、信令平臺跟蹤、現(xiàn)場測試確認(rèn)等多維度信息收集，準(zhǔn)確收集4G語音感知異常用戶使用的4G主覆蓋小區(qū)情況，便于后續(xù)步驟分析排查工作深入。示例：2022年3月14日收到深大某老師來電反饋在“濱?！毙^(qū)附近，最近2天經(jīng)常出現(xiàn)4G終端無法正常通話問題。經(jīng)現(xiàn)場測試確認(rèn)，該投訴客戶占用4G主覆蓋小區(qū)為“濱海小區(qū)RD-HLH-1”小區(qū)。2.2步驟二：通過端到端和空口節(jié)點(diǎn)Volte丟包進(jìn)行傳輸問題初步定界要完成一次Volte端到端通話（以通話本段為例），數(shù)據(jù)包的傳送需通過以下節(jié)點(diǎn)：空口節(jié)點(diǎn)(終端與基站間)->S1-U節(jié)點(diǎn)（基站與S/PGW間）->SGi節(jié)點(diǎn)（S/PGW與SBC間）->Mb節(jié)點(diǎn)（SBC與SBC間）（詳見圖2）。圖2：Volte端到端通話網(wǎng)元及節(jié)點(diǎn)在語音包傳輸過程中，只要以上相關(guān)節(jié)點(diǎn)中任一環(huán)節(jié)異常，本次本端通話都會出現(xiàn)丟包、單通等，影響語音質(zhì)量差?？梢越Y(jié)合大數(shù)據(jù)平臺小區(qū)級Volte業(yè)務(wù)端到端指標(biāo)統(tǒng)計，確認(rèn)相關(guān)4G通話感知異常小區(qū)是否存在端到端丟包異常。相關(guān)統(tǒng)計模板（詳見圖3）：圖3：Volte端到端通話指標(biāo)查詢平臺及統(tǒng)計模板示例：“濱海小區(qū)RD-HLH-1”小區(qū)在3月13日“RTP丟包數(shù)”達(dá)到11986次，語音質(zhì)量平均“MOS值”僅有4.25，低于最近一周的平均水平（詳見表1）。表1端到端“RTP丟包”及“平均MOS值”指標(biāo)變化記錄開始時間小區(qū)名稱平均MOS值RTP丟包數(shù)2022/3/70:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.328342022/3/80:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.347372022/3/90:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.318762022/3/100:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.369452022/3/110:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.348902022/3/120:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.359672022/3/130:00濱海小區(qū)RD-HLH-14.2511986

“濱海小區(qū)RD-HLH-1”小區(qū)在3月13日空口“上行/下行丟包率”均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1%，且與最近一周的平均水平持平、無明顯異常（詳見表2）。表2基站空口“上行/下行丟包率”指標(biāo)變化時間小區(qū)名稱VoLTE上行丟包率（%）VoLTE下行丟包率（%）2022-03-7濱海小區(qū)RD-HLH-10.010.012022-03-8濱海小區(qū)RD-HLH-10.020.022022-03-9濱海小區(qū)RD-HLH-10.020.022022-03-10濱海小區(qū)RD-HLH-10.000.022022-03-11濱海小區(qū)RD-HLH-10.000.022022-03-12濱海小區(qū)RD-HLH-10.000.032022-03-13濱海小區(qū)RD-HLH-10.010.03綜上，初步確定3月13日4G用戶投訴丟包、無法通話問題，主要由于“濱海小區(qū)RD-HLH-1”小區(qū)存在RTP嚴(yán)重丟包（MOS嚴(yán)重偏低）導(dǎo)致。但相關(guān)RTP丟包網(wǎng)絡(luò)原因初步定界為基站以上節(jié)點(diǎn)，排除空口原因?qū)е碌腞TP丟包（基站小區(qū)空口“上行/下行丟包率”低于1%，且處于一周的平均水平）。2.3步驟三：CSFB占比進(jìn)行二次定界Volte語音業(yè)務(wù)主/被叫接入機(jī)制中，不僅保證用戶享受高質(zhì)量的語音通話。而且，在主/被叫接入網(wǎng)絡(luò)期間，若用戶Volte接入長時間無法得到網(wǎng)絡(luò)側(cè)響應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)在特定定時器超時后，會將該用戶呼叫回轉(zhuǎn)至CSFB，來挽救本次接入能通過GSM網(wǎng)絡(luò)接入。這樣一來，在端到端Volte接入過程中，若空口或者空口以上節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)異常，都會出現(xiàn)本小區(qū)CSFB呼叫次數(shù)增加問題。相關(guān)回轉(zhuǎn)CSFB策略如下：（1）策略一：Tcall/Tqos定時器超時，觸發(fā)CSFB業(yè)務(wù)。Tcall：UE設(shè)置為10s。當(dāng)UE上發(fā)INVITE請求后啟動，10s內(nèi)如果終端為收到網(wǎng)絡(luò)回復(fù)的trying100時該定時器超時，終端轉(zhuǎn)CSFB繼續(xù)通話請求；Tqos：UE設(shè)置為10s。當(dāng)UE上發(fā)INVITE請求，網(wǎng)絡(luò)回復(fù)trying100后10s若為收到網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的專載建立請求該定時器超時，終端轉(zhuǎn)CSFB繼續(xù)通話請求。（2）策略二：核心網(wǎng)CSRetry定時器超時（即網(wǎng)絡(luò)側(cè)在核心網(wǎng)在相關(guān)定時器時間內(nèi)無法尋呼（Paging）到被叫終端），隨后觸發(fā)CSFB業(yè)務(wù)接入。示例：統(tǒng)計通話問題站點(diǎn)“濱海小區(qū)RD-HLH”站點(diǎn)的“E-UTRAN向GERAN執(zhí)行CSFB的次數(shù)”在3月13日明顯高于一周的平均水平（詳見表3）。表3基站“E-UTRAN向GERAN執(zhí)行CSFB的次數(shù)”指標(biāo)變化日期基站名稱E-UTRAN向GERAN執(zhí)行CSFB的次數(shù)2022/3/7深圳濱海小區(qū)RD-HLH2122022/3/8深圳濱海小區(qū)RD-HLH2202022/3/9深圳濱海小區(qū)RD-HLH2102022/3/10深圳濱海小區(qū)RD-HLH1982022/3/11深圳濱海小區(qū)RD-HLH2252022/3/12深圳濱海小區(qū)RD-HLH2302022/3/13深圳濱海小區(qū)RD-HLH438綜上，進(jìn)一步驗證投訴用戶無法使用Volte進(jìn)行被叫問題，主要由于基站以上鏈路異常，導(dǎo)致核心網(wǎng)CSRetry定時器超時（即網(wǎng)絡(luò)側(cè)在核心網(wǎng)在相關(guān)定時器時間內(nèi)無法尋呼（Paging）到被叫終端），隨后觸發(fā)CSFB業(yè)務(wù)接入次數(shù)增加。2.4步驟四：基站測“SCTP鏈路不可用時長”進(jìn)行最終定界4G基站傳輸使用的是SCTP鏈路，可以用“SCTP鏈路不可用時長”這個指標(biāo)判定SCTP鏈路的穩(wěn)定性。但基站側(cè)SCTP鏈路較多：S1傳輸?shù)腟CTP就達(dá)到12條，還有大量的X2鏈路的Sctp。所以，只有將步驟二、步驟三的定界與步驟四的排查整合在一起，才能準(zhǔn)確的定位出相關(guān)4G語音通話感知異常是否由于S1傳輸?shù)腟CTP的“SCTP鏈路不可用時長”導(dǎo)致。示例：統(tǒng)計通話問題站點(diǎn)“濱海小區(qū)RD-HLH”的“SCTP鏈路不可用時長”指標(biāo)，在3月13日明顯出現(xiàn)異常，且高于一周的平均水平（詳見表4）。表4基站“SCTP鏈路不可用時長”及相關(guān)指標(biāo)日期基站名稱SCTP鏈路不可用時長(秒)SCTP鏈路不可用次數(shù)SCTP鏈路重傳的包數(shù)上行傳輸誤塊率(%)下行傳輸誤塊率(%)2022-03-10濱海小區(qū)RD-HLH0006.830.512022-03-11濱海小區(qū)RD-HLH0026.730.472022-03-12濱海小區(qū)RD-HLH2572296.560.432022-03-13濱海小區(qū)RD-HLH6067106.530.532022-03-14濱海小區(qū)RD-HLH0046.250.41綜合分析，“濱海小區(qū)RD-HLH”站點(diǎn)傳輸鏈路SCTP存在異常，導(dǎo)致3月13日客戶投訴無法使用Volte業(yè)務(wù)進(jìn)行通話以及感知異常。經(jīng)傳輸維護(hù)同事核查確認(rèn)，“濱海小區(qū)RD-HLH”確實存在光衰問題，經(jīng)主備傳輸?shù)箵Q后，回訪投訴客戶、通話感知恢復(fù)正常，同時Volte業(yè)務(wù)端到端RTP丟包數(shù)恢復(fù)正常（詳見表5）。表5優(yōu)化前/后Volte端到端“平均MOS值”及“RTP丟包數(shù)”變化記錄開始時間平均MOS值RTP丟包數(shù)2022/3/120:004.286962022/3/13

0:00:00(調(diào)換前)4.25119862022/3/14

0:00:00(調(diào)換后)4.308742022/3/15

0:00:00(調(diào)換后)4.288522022/3/16

0:00:00(調(diào)換后)4.281813.全網(wǎng)同類問題排查和應(yīng)用效果結(jié)合全網(wǎng)Volte語音投訴、端到端RTP丟包以及MOS值指標(biāo)統(tǒng)計，利用本文介紹的“四步法”定位傳輸問題導(dǎo)致4G通話感知異常問題的排查思路，共找到15個站點(diǎn)屬于同類問題、PTN傳輸異常導(dǎo)致Volte語音感知差。相關(guān)問題站點(diǎn)PTN傳輸故障進(jìn)維護(hù)處理，恢復(fù)正常后，“RTP丟包率”由原值3.21%，下降到0.56%，優(yōu)化效果明顯、達(dá)到預(yù)期效果（詳見圖3）。圖3：優(yōu)化前/后“RTP丟包率”變化4.經(jīng)驗總結(jié)本文依據(jù)4GVolte端到端通話質(zhì)量節(jié)點(diǎn)特征和Volte接入異常時CSFB回轉(zhuǎn)策略理論，結(jié)合Volte端到端指標(biāo)、基站空口指標(biāo)以及傳輸SCTP鏈路指標(biāo)，綜合整理出一種“四步法”排查基站傳輸隱性故障引起的Volte通話感知異常問題的方法，并將相關(guān)方法應(yīng)用到優(yōu)化實踐場景中，達(dá)到預(yù)期效果。整個案例定位過程循序漸進(jìn)、流程清晰，可為行業(yè)工程師提供類似問題排查經(jīng)驗和參考。Reference：[1]江林華．LTE語音業(yè)務(wù)及VoLTE技術(shù)詳解[M]．北京．電子工業(yè)出版社，2016年．