基于信令分段的VoLTE問題分析方法研究

陳平

基于信令分段的VoLTE問題分析方法研究

陳平

（中國移動通信集團福建有限公司，福建 福州 350001）

針對VoLTE用戶的增長與網絡規模的擴大，以及VoLTE問題優化難度增加現象，通過一種全新的基于大數據信令分段的VoLTE問題分析方法研究，實現VoLTE關鍵KQI問題小區的自動定界，有效地解決了傳統分析方法效率低、分析不全面、易出錯等問題，是LTE網絡集中優化重要的支撐手段。

信令分段 問題定界 信令關聯

1 研究背景

傳統VoLTE問題分析由于各接口話單關聯度低，難以實現用戶級乃至小區級問題端到端定界，基于路測、投訴、無線網管以及失敗原因碼，存在工作量大、效率低、分析不全面、易出錯等問題。

傳統VoLTE問題分析的弊端如下：

（1）路測分析：極大程度消耗人工投入成本，且統計范圍小，效率較低；

（2）投訴分析：采集樣本量較少，分析時效性滯后；

（3）無線網管指標分析：分析粒度僅限于無線側小區級信令面，無法與EPC（Evolved Package System，演進的分組系統）及IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統）核心網相關聯端到端和用戶面分析，可用于定界的維度不足，分析不全面；

（4）失敗原因碼歸一化分析：規則庫待完善，且無統一規范要求導致不同廠家表征VoLTE問題原因碼不一致，易出錯。

為進一步開展好VoLTE集中分析工作，通過研究信令分段VoLTE問題分析方法，可有效解決上述傳統VoLTE分析的弊端，提高工作效率，并節約人工成本。

2 分析方法流程

通過三個模塊來精確定位問題。按照單接口XDR（XML Data Representation，XML數據表示）話單關聯合成模塊、“信令分段+失敗原因碼”的加強版問題定界模塊、八步分析進行問題定位模塊這三個步驟實現精確分析、定界、優化方案的輸出，具體如圖1所示：

圖1 基于信令分段的VoLTE問題分析方法流程

3 算法模塊介紹

3.1 單接口XDR話單關聯合成模塊

傳統XDR話單關聯僅通過用戶號碼和時間，由于各網元間的時鐘精度不一致，導致話單關聯度低；通過挖掘單用戶不同業務流程中各接口信令所攜帶的關鍵且唯一KEY，即通過Call ID（Call Identifier，呼叫標識）、ICID（IMS Charging Identifier，IMS計費標識）、IMSI（International Mobile Subscriber Identification Number，國際移動用戶識別碼）、STN_SR（Session Transfer Number Single-Radio，會話遷移號）實現單用戶VoLTE共17個接口信令高度關聯，各接口信令關聯率達95%以上。17個接口統計詳見表1所示。

（1）VoLTE注冊關聯：通過Call ID、手機號碼對業務流程涉及S1-U、Gm（SGi）、Mw、ISC、Rx、Gx、Cx、Sh接口進行相關聯；

（2）VoLTE呼叫流程關聯：通過Call ID、ICID、主被叫號碼對業務流程涉及S1-U、Gm（SGi）、Mw、ISC、Rx、Gx、Cx、Sh、Mg/Mj接口進行相關聯；

表1 17個單接口詳表

（3）eSRVCC（Enhanced Single Radio Voice Call Continuity，增強的單一無線語音呼叫連續性）切換流程關聯：通過ICID、STN_SR對業務流程涉及S1-U、Gm（SGi）、Mw、Sv、Ma、I2接口進行相關聯。

3.2 “信令分段+失敗原因碼”定界模塊

無線問題定界主要圍繞三級指標，針對接入性、移動性相關的一級指標即聯合附著成功率、注冊成功率、接通率、eSRVCC切換成功率進行用戶級信令分段，最終匯聚成小區級指標，指標分解后進行無線側問題的定界判斷，共計33項指標；通過三級指標和失敗原因碼庫定界VoLTE端到端影響業務質量的問題歸屬域。基于信令分段的三級指標關系如圖2所示。

VoLTE接通率自動派單流程如圖3所示。

三級指標定界法即通過聚焦無線和協助定界的子流程指標，進行無線域、核心域關聯對比，定界出用戶級、小區級問題異常環節。

圖2 基于信令分段的三級指標關系

圖3 VoLTE接通率自動派單流程

以VoLTE接通問題定界為例，三級指標圍繞二維三階定界問題，二維涵蓋信令面和用戶面，三階為VoLTE呼叫建立過程中涉及到的呼叫控制、承載建立、被叫尋呼三個階段，其中無線問題相關涉及S1-MME和S1-U接口，信令切片指標為尋呼成功率、專用承載建立/更新成功率、被叫183成功率、被叫prack成功率、被叫update成功率。當無線相關指標差且協助定界指標好時，則需要排查無線側相關問題；反之，則是核心側問題。VoLTE接通率三級指標如圖4所示。

以eSRVCC切換問題定界為例，三級指標圍繞二元二階定界問題，二元按照業務端到端覆蓋LTE和GSM兩類節點，二階依據業務流程分為eSRVCC切換準備和eSRVCC切換執行二個階段，XDR話單關聯后的S1-MME、Sv口以及Mc口信令切片指標為無線eSRVCC切換成功率（協助定界）、2G側切換準備成功率（無線相關）、4G至2G接入成功率（無線相關）、2G側切入完成成功率（無線相關）、2G側切換完成成功率（協助定界）、TMSI重分配成功率（協助定界）。當無線相關指標差時，需要4G和2G無線側排查問題；反之，則是核心網問題。eSRVCC切換成功率三級指標如圖5所示。

圖4 VoLTE接通率三級指標

3.3 八步分析進行問題定位模塊

采取8+1手段進行無線側問題的排查，即八步分析法。利用集中分析平臺現有功能，從硬件故障、參數、覆蓋、干擾、鄰區、資源、COUNTER、兩兩鄰區對共八步逐一進行分析，具體如圖6所示。

4 應用案例及成效

通過基于信令分段分析方法，定界eSRVCC切換成功率和VoLTE接通率低小區，定界結果詳見表2所示。

其中，eSRVCC切換成功率無線問題小區占比98.20%；VoLTE接通率劣化小區用戶行為占比達95%，無線和核心網問題占比分別為2.25%、2.95%。通過部分TOP小區驗證，基于信令分段分析方法具有較高的效率和準確率。

5 結論

本文采用創新的關聯方式，通過VoLTE接入、保持、接續流程中各接口攜帶的唯一KEY進行話單串聯。通過各業務場景中的指標分段拆分，分段呈現業務流程經歷過程中無線域、EPC域、IMS域、異系統指標表征，以及結合失敗原因碼庫定界VoLTE端到端影響業務質量的問題歸屬域。

目前該研究方法已用于實際網絡優化。通過XDR關聯及信令分段指標的設計，突破了原有信令回溯功能僅能針對單用戶信令流程分析的瓶頸，實現了小區級單項指標不同信令階段問題的判斷，多種定界方法準確定界問題歸屬，提升了優化問題挖掘的效率及終端客戶的感知。利用用戶數據對網絡進行評估，減少了常規測試的成本。

圖5 eSRVCC切換成功率三級指標

圖6 VoLTE問題定位八步分析法

表2 VoLTE問題小區定界結果

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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

陳平. 基于信令分段的VoLTE問題分析方法研究[J]. 移動通信, 2017,41(16): 1-5.

2017-04-13

責任編輯：袁婷 yuanting@mbcom.cn

陳平：工程師，學士畢業于南昌大學電子信息工程專業，現任中國移動通信集團福建有限公司網絡優化管理項目經理，負責TD-LTE網絡分析、優化相關工作。