VoLTE IMS核心網專項優化案例分析

李明

【摘 要】為提升VoLTE網絡業務質量，改善用戶感知，對VoLTE IMS核心網注冊、呼叫接續、切換階段優化中影響指標的SIP錯誤碼進行分析，給出優化案例。

【關鍵詞】VoLTE IMS核心網;注冊;呼叫接續;切換;SIP錯誤碼

中圖分類號： TN929.5文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）04-0244-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.095

0 引言

近幾年，VoLTE網絡相繼在各大運營商成功部署，并使用自動開通功能將2/3G用戶規模遷移至VoLTE，為2/3G網絡的順利退網和5G網絡的商用打下良好的基礎。由于VoLTE為純IP化網絡，涉及到IMS核心網、EPC核心網、無線接入網十多種設備和二十多個協議接口，網絡結構的復雜性和業務多樣性給網絡維護帶來了極大挑戰，為了保障運行質量、增強網絡穩定性、提升用戶感知，迫切需要對VoLTE網絡進行優化。

1 VoLTE IMS核心網主要指標分類

VoLTE核心網優化主要按照業務實現流程，對VoLTE注冊、呼叫接續、eSRVCC、呼叫保持、語音質量等階段，通過問題定界定位，以提升客戶感知為目的，落地到端到端的失敗原因、關聯分析，定位并解決問題，穩步提升業務指標，改善用戶感知。VoLTE IMS核心網主要的指標可分為三類：注冊、呼叫以及切換。可借助SEQ，wireshark等工具，針對質差指標進行專項分析與定界，根據SIP錯誤響應碼等統計分析梳理出每個指標的質差原因及占比，逐項梳理排查，并根據分析結果提供改進建議。

1.1 注冊類

UE注冊到IMS網絡按過程可分為兩個階段：（1）UE附著到EPC網絡;（2）UE注冊到IMS網絡。

影響注冊成功率的SIP錯誤響應碼主要有：（1）403禁止。出現此類錯誤響應碼的原因多為Register消息中有信息缺失或鑒權失敗;（2）500 服務器內部錯誤。出現此類錯誤響應碼的原因多為HSS用戶查詢失敗，向SCSCF報5005、5006、5007、5009、5012錯誤碼;（3）486 Busy Here。出現此類錯誤響應碼的原因多為終端多次異常注冊，SCSCF在多次401后返回486;（4）408請求過時。出現此類錯誤響應碼的原因多為SBC發送消息失敗;

注冊階段的考核指標有：初始注冊成功率、鑒權成功率、重注冊成功率

1.2 呼叫類

VoLTE呼叫接續主要流程有：（1）主叫信令面流程;（2）被叫信令面流程;（3）被叫承載面建立流程;（4）主叫承載面建立流程;（5）掛機釋放流程。

影響呼叫接通率的SIP錯誤響應碼主要有：（1）503 Service Unavailable，出現此類錯誤響應碼的原因多為用戶資源預留失敗或設備過載;（2）500 Internal Server Error，出現此類錯誤響應碼的原因多為設備內部資源部不可用、MGCF沒有可用的電路、消息類型不支持;（3）481 Call/Transaction Does Not Exist，出現此類錯誤響應碼的原因多為call leg已經釋放，呼叫不存在;（4）408 Request Timeout，出現此類錯誤響應碼的原因多為SBC消息發送失敗。

呼叫接續可優化指標主要有：主叫呼叫接通率、被叫呼叫接通率、呼叫建立時延。主叫呼叫接通率和被叫呼叫接通率可以通過SCSCF統計計數值中提供的主被叫試呼次數、主被叫早釋次數、主被叫振鈴早釋次數、主被叫應答次數、主被叫請求失敗次數以及針對主被叫試呼的錯誤響應碼等統計項來計算。呼叫建立時延可通過無線側進行相關取樣統計并結合實時抓包，計算出PSBC收到請求到轉發180振鈴消息的時間，來判斷IMS域呼叫時延是否合理。進一步分析IMS域時延主要消耗在哪些網元。

1.3 切換類

eSRVCC流程與TDS的CS語音切GSM相似，主要在核心側多了PS-CS域轉換過程。影響注冊成功率的SIP錯誤響應碼主要有：（1）403 Forbidden，出現此類錯誤響應碼的原因多為用戶沒有handover權限;（2）480 Temporarily Not Available，出現此類錯誤響應碼的原因多為收到切換請求，但是用戶沒有處于呼叫中或收到切換請求，用戶處于呼叫中但非active-leg;（3）481 Call/Transaction Does Not Exist，出現此類錯誤響應碼的原因多為call leg已經釋放，呼叫不存在;

eSRVCC切換類指標主要是切換成功率，可通過SCCAS上單位統計時段eSRVCC切換次數統計和eSRVCC切換成功次數統計來計算。優化方法：可結合信令分析，用切換請求的非成功響應碼作為過濾條件（比如過濾出針對ESRVCC請求的480響應消息），來找出切換不成功的呼叫跟蹤信令，然后結合系統日志分析排查切換失敗原因。

2 成功優化案例

2.1 注冊問題優化案例

（1）問題描述：CQ漫游到HB的VOLTE用戶注冊不成功，影響注冊指標。

（2）問題分析：經信令抓包分析發現，兩次HB ICSCF所發的REGISTER，CQ SCSCF均回401，HB ICSCF發CSeq=3的REGISTER后，CQ SCSCF回403 禁止。

分析HB ICSCF發的CSeq=2的REGISTER即第一個401之后的REGISTER消息，Authorization頭域未攜帶401中的Nonce和opaque參數，因此仍被CQ SCSCF視為初始注冊，繼續發401要求鑒權。