基于信令分段的VoLTE问题分析方法研究

陈平

基于信令分段的VoLTE问题分析方法研究

陈平

（中国移动通信集团福建有限公司，福建 福州 350001）

针对VoLTE用户的增长与网络规模的扩大，以及VoLTE问题优化难度增加现象，通过一种全新的基于大数据信令分段的VoLTE问题分析方法研究，实现VoLTE关键KQI问题小区的自动定界，有效地解决了传统分析方法效率低、分析不全面、易出错等问题，是LTE网络集中优化重要的支撑手段。

信令分段 问题定界 信令关联

1 研究背景

传统VoLTE问题分析由于各接口话单关联度低，难以实现用户级乃至小区级问题端到端定界，基于路测、投诉、无线网管以及失败原因码，存在工作量大、效率低、分析不全面、易出错等问题。

传统VoLTE问题分析的弊端如下：

（1）路测分析：极大程度消耗人工投入成本，且统计范围小，效率较低；

（2）投诉分析：采集样本量较少，分析时效性滞后；

（3）无线网管指标分析：分析粒度仅限于无线侧小区级信令面，无法与EPC（Evolved Package System，演进的分组系统）及IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）核心网相关联端到端和用户面分析，可用于定界的维度不足，分析不全面；

（4）失败原因码归一化分析：规则库待完善，且无统一规范要求导致不同厂家表征VoLTE问题原因码不一致，易出错。

为进一步开展好VoLTE集中分析工作，通过研究信令分段VoLTE问题分析方法，可有效解决上述传统VoLTE分析的弊端，提高工作效率，并节约人工成本。

2 分析方法流程

通过三个模块来精确定位问题。按照单接口XDR（XML Data Representation，XML数据表示）话单关联合成模块、“信令分段+失败原因码”的加强版问题定界模块、八步分析进行问题定位模块这三个步骤实现精确分析、定界、优化方案的输出，具体如图1所示：

图1 基于信令分段的VoLTE问题分析方法流程

3 算法模块介绍

3.1 单接口XDR话单关联合成模块

传统XDR话单关联仅通过用户号码和时间，由于各网元间的时钟精度不一致，导致话单关联度低；通过挖掘单用户不同业务流程中各接口信令所携带的关键且唯一KEY，即通过Call ID（Call Identifier，呼叫标识）、ICID（IMS Charging Identifier，IMS计费标识）、IMSI（International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码）、STN_SR（Session Transfer Number Single-Radio，会话迁移号）实现单用户VoLTE共17个接口信令高度关联，各接口信令关联率达95%以上。17个接口统计详见表1所示。

（1）VoLTE注册关联：通过Call ID、手机号码对业务流程涉及S1-U、Gm（SGi）、Mw、ISC、Rx、Gx、Cx、Sh接口进行相关联；

（2）VoLTE呼叫流程关联：通过Call ID、ICID、主被叫号码对业务流程涉及S1-U、Gm（SGi）、Mw、ISC、Rx、Gx、Cx、Sh、Mg/Mj接口进行相关联；

表1 17个单接口详表

（3）eSRVCC（Enhanced Single Radio Voice Call Continuity，增强的单一无线语音呼叫连续性）切换流程关联：通过ICID、STN_SR对业务流程涉及S1-U、Gm（SGi）、Mw、Sv、Ma、I2接口进行相关联。

3.2 “信令分段+失败原因码”定界模块

无线问题定界主要围绕三级指标，针对接入性、移动性相关的一级指标即联合附着成功率、注册成功率、接通率、eSRVCC切换成功率进行用户级信令分段，最终汇聚成小区级指标，指标分解后进行无线侧问题的定界判断，共计33项指标；通过三级指标和失败原因码库定界VoLTE端到端影响业务质量的问题归属域。基于信令分段的三级指标关系如图2所示。

VoLTE接通率自动派单流程如图3所示。

三级指标定界法即通过聚焦无线和协助定界的子流程指标，进行无线域、核心域关联对比，定界出用户级、小区级问题异常环节。

图2 基于信令分段的三级指标关系

图3 VoLTE接通率自动派单流程

以VoLTE接通问题定界为例，三级指标围绕二维三阶定界问题，二维涵盖信令面和用户面，三阶为VoLTE呼叫建立过程中涉及到的呼叫控制、承载建立、被叫寻呼三个阶段，其中无线问题相关涉及S1-MME和S1-U接口，信令切片指标为寻呼成功率、专用承载建立/更新成功率、被叫183成功率、被叫prack成功率、被叫update成功率。当无线相关指标差且协助定界指标好时，则需要排查无线侧相关问题；反之，则是核心侧问题。VoLTE接通率三级指标如图4所示。

以eSRVCC切换问题定界为例，三级指标围绕二元二阶定界问题，二元按照业务端到端覆盖LTE和GSM两类节点，二阶依据业务流程分为eSRVCC切换准备和eSRVCC切换执行二个阶段，XDR话单关联后的S1-MME、Sv口以及Mc口信令切片指标为无线eSRVCC切换成功率（协助定界）、2G侧切换准备成功率（无线相关）、4G至2G接入成功率（无线相关）、2G侧切入完成成功率（无线相关）、2G侧切换完成成功率（协助定界）、TMSI重分配成功率（协助定界）。当无线相关指标差时，需要4G和2G无线侧排查问题；反之，则是核心网问题。eSRVCC切换成功率三级指标如图5所示。

图4 VoLTE接通率三级指标

3.3 八步分析进行问题定位模块

采取8+1手段进行无线侧问题的排查，即八步分析法。利用集中分析平台现有功能，从硬件故障、参数、覆盖、干扰、邻区、资源、COUNTER、两两邻区对共八步逐一进行分析，具体如图6所示。

4 应用案例及成效

通过基于信令分段分析方法，定界eSRVCC切换成功率和VoLTE接通率低小区，定界结果详见表2所示。

其中，eSRVCC切换成功率无线问题小区占比98.20%；VoLTE接通率劣化小区用户行为占比达95%，无线和核心网问题占比分别为2.25%、2.95%。通过部分TOP小区验证，基于信令分段分析方法具有较高的效率和准确率。

5 结论

本文采用创新的关联方式，通过VoLTE接入、保持、接续流程中各接口携带的唯一KEY进行话单串联。通过各业务场景中的指标分段拆分，分段呈现业务流程经历过程中无线域、EPC域、IMS域、异系统指标表征，以及结合失败原因码库定界VoLTE端到端影响业务质量的问题归属域。

目前该研究方法已用于实际网络优化。通过XDR关联及信令分段指标的设计，突破了原有信令回溯功能仅能针对单用户信令流程分析的瓶颈，实现了小区级单项指标不同信令阶段问题的判断，多种定界方法准确定界问题归属，提升了优化问题挖掘的效率及终端客户的感知。利用用户数据对网络进行评估，减少了常规测试的成本。

图5 eSRVCC切换成功率三级指标

图6 VoLTE问题定位八步分析法

表2 VoLTE问题小区定界结果

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[2] 郭宝,张阳,刘波,等. LTE学习笔记：从无线优化到端到端优化[M]. 北京： 机械工业出版社, 2016.

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[10] 中国移动通信企业标准. 中国移动省大数据平台技术规范手册[S]. 2015.★

Research on VoLTE Problem Analysis Method Based on Signaling Segment

CHEN Ping
(China Mobile Group Fujian Co., Ltd., Fuzhou 350001, China)

According to the growth of VoLTE users, expansion of network scale and increasingly difficulty in VoLTE optimization, a novel analysis method of LTE problems based on big data signaling segment was investigated to realize the automatic bound of defective cell with key KQI for VoLTE. It effectively solves the low efficiency, incomplete analysis and easy error of traditional analysis methods, being the important supporting approach to the centralized optimization of LTE network.

signaling segment problem bound signaling association

10.3969/j.issn.1006-1010.2017.16.001

TN929.5

A

1006-1010(2017)16-0001-05

陈平. 基于信令分段的VoLTE问题分析方法研究[J]. 移动通信, 2017,41(16): 1-5.

2017-04-13

责任编辑：袁婷 yuanting@mbcom.cn

陈平：工程师，学士毕业于南昌大学电子信息工程专业，现任中国移动通信集团福建有限公司网络优化管理项目经理，负责TD-LTE网络分析、优化相关工作。