VoLTE网络优化指导手册.doc
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1、VoLTE网络优化指导手册项目名称文档编号版 本 号作 者版权所有大唐移动通信设备有限公司本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动)所有,受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。未经大唐移动书面授权,任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容,违者将被依法追究责任。文档更新记录日期更新人版本备注目 录1VoLTE总体背景5概述5VoLTE基本概念及技术特征5VoLTE关键技术6无线承载Qos等级标识6AMR-WB语音编码7SIP(Session Initiation Protocol)&SDP82.3.4 RoHC健壮性报头压
2、缩协议102.3.6 eSRVCC(Enhanced Single Radio Voice Call Continuity)102VoLTE网络优化流程133VoLTE网络优化指导思想及原则13基础优化13邻区优化14时延优化15RTP丢包率优化164TD-LTE关键过程信令流程解析17概述17关键过程信令流程解析17注册过程17语音呼叫过程19eSRVCC过程215VoLTE关键参数解析236VoLTE专题优化分析24全程呼叫成功率优化24指标定义24优化方法26终端侧优化方向26无线侧优化方向26核心侧优化方向27MOS简介27优化方法27编码速率27ERAB保证速率27RTP丢包率优化2
3、8SINR优化28切换优化297Volte优化中CDL使用方法29借助UE的m-TMSI在CDL信令中确定测试终端29注册过程空口信令及CDL信令对应34VoLTE在Outum及CDL中的呼叫信令对应38eSRVCC切换流程中的信令对应438TD-LTE优化案例分析44SIM卡无VoLTE权限导致注册失败44EPC数据缺少导致SIM卡无法注册45VoLTEERAB建立及切换过程并发导致未接通47背向覆盖导致未收到寻呼出现未接通48通话过程中被叫收到来自主叫的INVITE,导致软件统计出现未接通49被叫频繁小区重选导致无法收到寻呼出现未接通50UE上发INVITE无响应导致未接通51主叫未收到I
4、NVITE 183导致超时未接通52核心网和终端协商速率过低导致视频电话质量差53ERAB保证速率过低导致MOS差56广播MCS等级设置不合理导致随机接入困难57无线环境差导致基站释放专载失败58弱覆盖导致低MOS及掉话59IMS未下发BYE导致掉话60被叫UE由于RRC重建用到较远小区导致掉话61UPDATE 编码格式协商超时导致掉话63SIM授权问题导致eSRVCC无法执行64高通芯片BUG导致无法eSRVCC切换66LTE小区eSRVCC优化参数设置问题导致掉线68RAC配置错误导致eSRVCC切换失败701 VoLTE总体背景1.1 概述 目前业界对LTE语音的解决方案有三种,分别是V
5、OLTE、CSFB、SGLTE, VOLTE及CSFB是3GPP标准化方案,SGLTE为终端实现方案,其中VOLTE是移动4G语音解决方案的终极方案;SGLTE不需要对网络进行改动,VOLTE及CSFB均需对网络进行改造。近年来,伴随着移动互联网的快速发展,传统电信运营商的业务体系不够丰富、商业模式创新不足、用户使用体验不佳的劣势日益凸显。在此背景下,以VoLTE为核心的融合通信成为运营商加快转型,应对互联网公司跨界竞争的重要业务形态。尤其是今年以来,移动集团高层在多个场合均强调将在2015年年底实现VoLTE商用,目前已有省份开始试商用,同时多个省份均在进行商用前的试点优化工作。1.2 Vo
6、LTE基本概念及技术特征VoLTE开启了向移动宽带语音演进之路,其给运营商带来两方面的价值,一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。LTE的频谱利用效率GSM的4倍以上。另一个价值就是提升用户体验,VoLTE的体验明显优于传统CS语音。首先,高清语音和视频编解码的引入显著提高了通信质量;其次,VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短,VoLTE比CS呼叫缩短一半以上。下面是实际测试的一些指标:呼叫建立时延更短:第一条随机接入消息到终端接收到网络侧下发的SIP 180 Ring消息之间的时间差,在外场短呼测试中看到平均时延为2S左右,而2G时代在6-7秒,用户感知为秒通。3.5之间,在同一地点的OTT语音
7、在3.5左右(无线资源不受限)。对运营商来说在这一点上体现了移动网络相对于OTT的优势。系统间切换方面使用eSRVCC切换,测试切换时延在150MS以内,对用户感知无影响,且切换成功率高。视频质量更好:在同一地点Volte采用更高的分辨率,视频通话的图像远比OTT视频通话的图像清晰。VOLTE2G/3G呼叫时延0.5-2 s 5-8 s 语音质量视频质量典型分辨率:480*640720P/1080P possible分辨率:176*144频谱效率仿真测试结果显示:同样承载AMR,LTE的频谱效率可达到R99 3倍以上1.3 VoLTE关键技术1.3.1 无线承载Qos等级标识 EPS系统中,Q
8、oS控制的基本粒度是EPS承载(Bearer),即相同承载上的所有数据流将获得相同的QoS保障(如调度策略,缓冲队列管理,链路层配置等),不同的QoS保障需要不同类型的EPS承载来提供,在接入网中,空口上承载的QoS是由eNodeB来控制的, 每个承载都有相应的QoS参数QCI(QoS Class Identifier)。根据QoS的不同, EPS Bear可以划分为两大类: GBR(Guranteed Bit Rate) 和 NonGBR。所谓GBR,是指承载要求的比特速率被网络“永久”恒定的分配,即使在网络资源紧张的情况下,相应的比特速率也能够保持。MBR(Maximum Bit Rate
9、)参数定义了GBR Bear在资源充足的条件下,能够达到的速率上限。MBR的值有可能大于或等于GBR的值。相反的,NonGBR指的是在网络拥挤的情况下,业务(或者承载)需要承受降低速率的要求,由于NonGBR承载不需要占用固定的网络资源,因而可以长时间地建立。而GBR承载一般只是在需要时才建立。LTE中共有9种不同的QCI,在VOLTE业务中主要用到了QCI 1、QCI 2、QCI 5,而普通的数据业务主要是QCI 8/9。不同QCI列表如下图,IMS信令使用QCI 5,语音业务共使用QCI 1、QCI 5、QCI 8/9,视频电话业务共使用QCI 1、QCI 2、QCI 5、QCI 8/9。
10、QCI资源类型(Resource Type)优先级(Priority)时延(Packet Delay Budget)丢包率(Packet Error Loss ate)典型业务(Example Services)1GBR2100ms10-2VOIP24150ms10-3电话会议, 会话视频(直播流媒体)3350ms10-3实时在线游戏, 实时工业监控45300ms10-6非会话视频(缓冲流媒体)5Non-GBR1100ms10-6IMS 信令66300ms10-6视频(缓冲流媒体)77100ms10-3视频(直播流媒体), 话音业务10-6交互式游戏88300ms10-6E-Mail, MSN
11、, QQ, WWW P2P文件共享99300ms10-21.3.2 AMR-WB语音编码 AMR全称Adaptive Multi-Rate,自适应多速率编码,主要用于移动设备的音频,压缩比比较大,相对其他的压缩格式质量比较差,但主要用于人声,所以效果较好。2/3G使用的语音编码格式为AMR-NB,语音带宽范围:3003400Hz,8KHz采样率,VoLTE使用AMR-WB编码,提供语音带宽范围达到507000Hz,16KHz采样率用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。AMR一共有16种编码方式,0-7对应8种不同的编码方式,8-15用于噪音或者保留用。 Frame Type Mo
12、de Indication Mode Request Frame content (AMR mode, comfort noise, or other) 0 0 0 AMR 4,75 kbit/s 1 1 1 AMR 5,15 kbit/s 2 2 2 AMR 5,90 kbit/s 3 3 3 AMR 6,70 kbit/s (PDC-EFR) 4 4 4 AMR 7,40 kbit/s (TDMA-EFR) 5 5 5 AMR 7,95 kbit/s 6 6 6 AMR 10,2 kbit/s 7 7 7 AMR 12,2 kbit/s (GSM-EFR) 8 - - AMR SID 9
13、- - GSM-EFR SID 10 - - TDMA-EFR SID 11 - - PDC-EFR SID 12-14 - - For future use 15 - - No Data (No transmission/No reception) AMR-WB同样也有16种语音编码,目前主要使用2和8两种。Frame Type Index Mode Indication Mode Request Frame content (AMR-WB mode, comfort noise, or other) 0 0 0 AMR-WB 6.60 kbit/s 1 1 1 AMR-WB 8.85 kb
14、it/s 2 2 2 AMR-WB 12.65 kbit/s 3 3 3 AMR-WB 14.25 kbit/s 4 4 4 AMR-WB 15.85 kbit/s 5 5 5 AMR-WB 18.25 kbit/s 6 6 6 AMR-WB 19.85 kbit/s 7 7 7 AMR-WB 23.05 kbit/s 8 8 8 AMR-WB 23.85 kbit/s 9 - - AMR-WB SID (Comfort Noise Frame) 10-13 - - For future use 14 - - speech lost 15 - - No Data (No transmissio
15、n/No reception) 1.3.3 SIP(Session Initiation Protocol)&SDP SIP协议是互联网行业标准组织IETF提出的,SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参及者的会话。这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参及者可以通过组播(multicast)、网状单播(unicast)或两者的混合体进行通信。VoLTE选择了SIP协议,最主要的原因就是免费。 在VOLTE中引入了IMS,对VOLTE进行业务控制,MME只是做为业务的承载体,IM
16、S对业务的控制全部通过SIP消息完成,在学习VoLTE的过程中必须学习SIP消息。SIP有两种类型的消息,它们是:(1) 请求:从客户机发到服务器的消息(使用信令方法请求执行的操作,根据起始行中的Request-Line来区分的,一个Request_line包含方法名字)。(2) 响应:从服务器发到客户机的消息(对请求消息使用应答编码列表中的一种有效编码进行回复;响应和请求的区别在于在START-LINE中是否包含一个STATUS-LINE,一个status-line在由数字表达的statuscode之前,status-Code 是一个3位的数字result code,用来标志处理请求的一个结
17、果)。其中VOLTE常用的请求消息包括下列几种,表中也列出了消息的定义文档:SIP方法描述定义文档INVITE表示一个客户端发起或被邀请参加电话会议(indicates a client is being invited to participate in a call session)RFC3261ACK确认客户已经收到一个INVITE请求的最终响应(Confirms that the client has received a final response to an INVITE request)RFC3261BYE终止一个呼叫,可以由主叫或被叫方发起(Terminates a call
18、 and can be sent by caller or the callee)RFC3261OPTIONS查询服务器的能力(Queries the capabilities of servers)RFC3261CANCEL取消所有正在处理中的请求(Cancel any pending request)RFC3261REGISTER向标题字段中的SIP服务器发起地址列表注册(Registers the address listed in the To header field with SIP Server)RFC3261PRACK临时确认(Provisional acknowledgeme
19、nt)RFC3262SUBSCRIBE向服务器订阅某个事件通知(Subscribes for an Event of Notification from the Notifier)RFC3265NOTIFY向订阅都发送一个新的事件(Notify the subscriber of a new Event)RFC3265UPDATE在没有修改对话状态的情况下修改会话(Modifies the state of a session without changing the state of the dialog)RFC3311PUBLISH发布一个事件到服务器(Publishes an event
20、 to the Server)RFC3903INFO会话过程中发送一个会话消息,但不修改会话状态(Sends mid-session information that does not modify the session state)RFC6086REFER请求收件人发出SIP请求(Asks recipient to issue SIP request(call transfer))RFC3515MESSAGE使用SIP传输即时消息(Transports instant messages using SIP)RFC3248响应消息包含数字响应代码,SIP响应代码集部分基于HTTP响应代码。有
21、两种类型的响应,它们是:临时响应(1XX):临时响应被服务器用来指示进程,但是不终结SIP事物。最终响应(2XX,3XX,4XX,5XX,6XX):最终响应终止SIP事物。1xx进展相应临时相应2xx成功最终相应3xx重定向错误最终相应4xx客户端错误最终相应5xx服务端错误最终相应6xx全局错误最终相应SIP由于是采用文本格式编码,所以消息格式很简单,是由Message Header加可选的Message body构成,Message Header 从第二行开始每一行都由“Tag :Valued”格式组成,每一行描述一个属性,SDP也是用文本格式描述的,一个SDP Description可以
22、包含很多行,每一行的格式如下:Type = ValueType只用一个字母来表示;一个SDP Description通常有一个Session-level和多个Media-level信息组成,常见的SDP属性如下:vProtocol versionbBandwidth informationoOwner of the session and session identifierzTime zone adjustmentssName of the sessionkEncryption keyiInformation about the sessionaAttribute linesuURL con
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- VoLTE 网络 优化 指导 手册
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