5G语音VoNR的网络分析及优化方法

5G语音VoNR的网络分析及优化方法

黄新波

（中国联通广州分公司 510630）

摘要：本文深入分析5G语音VoNR的特性，并就基线参数、路测拉网优化、核心网协助优化等三方面的优化方法，进行了详细和系统化的总结。

关键字：5G、 语音VoNR、优化

我国5G网络自2019年正式运营至今，已经过了5年多的大规模发展，5G语音的使用量也逐年快速增加。以下是某运营商在某城市的VoNR业务量情况，日均用户已达30000ERL，而且随着手机终端的逐渐支持VoNR，用户规模增长将更快。如何提升5G语音质量和确保用户感知，也具有很强的要求和紧迫性。

现网基础KPI指标（0106-0113）

一、VoNR的特性增益分析

VoNR基本功能中：

支持运营商级的VoNR、支持VoNR紧急呼叫、支持VoNR黑名单、支持EVS语音编解码、支持基于覆盖的VoNR和EPS Fallback自适应功能不涉及网络性能增益。

基于MAC CE的调速、支持基于重传次数增加的上行覆盖优化、支持上行RB预留和支持ROHC语音包头压缩功能同时打开时，带来的网络性能增益为：上行覆盖提升约0.1dB~1.5dB。

基于语音质量的异频切换功能打开，可降低上行丢包率和下行丢包率。

上行丢包率 = （N.PDCP.UL.TrfSDU.RxPacket.Loss.Cell5QI/（N.PDCP.UL.TrfSDU.RxPacket.Loss.Cell5QI + N.PDCP.UL.TrfPDU.RxPackets.Cell5QI）） x 100%

下行丢包率 = （N.RLC.DL.TrfSDU.PktUuTrans.Loss.DuCell5QI/N.RLC.DL.TrfSDU.RxPackets.DuCell5QI） x 100%

上行RLC分段优化和PUSCH的DTX状态检测功能同时打开时，可带来的网络性能增益为：语音质量提升约0.01分~0.1分的MOS分。

上行MCS选阶优化功能打开，可降低上行丢包率。上行丢包率 = （N.PDCP.UL.TrfSDU.RxPacket.Loss.Cell5QI/（N.PDCP.UL.TrfSDU.RxPacket.Loss.Cell5QI + N.PDCP.UL.TrfPDU.RxPackets.Cell5QI）） x 100%。

二、VoNR优化方法

     经过一段时间的摸索和实践，我们总结了针对VoNR的系统性优化方法。

1. 优化基本方向

VoNR优化主要分为路测优化、基线参数优化、核心网优化：

1）基线参数优化通过对基线进行多轮优化，提升现网VoNR相应KPI指标；

2）拉网优化为前期规模开通后的整体拉网路测，进行RF优化及接通掉话等异常问题处理；

3）核心网同步协助进行流程优化，解决部分场景的异常拆线问题。

2. 基线参数核基线参数查及优化

每月例行针对VoNR参数进行例行基础核查，并重点排查连接态切换参数组和对应的门限，防止切换过早或过晚的问题发生。全网已实现语数分层，VoNR切换门限使用单独的业务组1。

1）重点参数优化

异系统切换策略

异频参数策略

除此之外，对基线参数进行多轮优化，包括如下参数等，逐步提高KPI指标：

多轮基线参数优化后，现网KPI指标较去年有了一定程度的提升，其中5QI1专载建立成功率增长1.2pp,专载掉线率下降1.57pp。

2）邻区核查

当前5G-4G切换比例约2%，成功率为99.23%，NR邻区通过定期开启自由ANR进行核查添加，NR->LTE邻区通过多轮邻区核查进行添加。

邻区配置的原则：

（1）首先继承现网已添加的NR系统内邻区：

根据切换话统统计，如果切换次数过少的可以删除；

如果获取不到切换次数，则根据拓扑关系进行删除；

对自由ANR添加错误的跨厂商邻区关系手动删除。

（2）针对非共扇区的邻区配置（包括新建站），则根据拓扑关系进行邻区添加，注意版本邻区规格，针对杆站等覆盖较小的站点，其拓扑关系中距离也应相应减小（如杆站200m/宏站800m）

3. 路测拉网优化

每月定期持续开展路测拉网优化工作，主要针对覆盖类、干扰等问题进行RF优化，针对接通、掉话等问题进行异常事件分析处理。

1）覆盖分析思路

覆盖与VoNR语音质量的关系：SSB RSRP ≥ -105dBm, SINR ≥ 0dB@98%，且定点最高MOS分达到4.55以上时，EVS 24.4编码的MOS均分为 4.2~4.5。

2）重建点分析排查

重建事件，是影响路测指标的一个重要因素，需减少或消除掉路测过程中的重建事件。

通过信令识别：

根据覆盖摸底动作中识别异常重建事件：

3）接通失败信令排查

在将VoNR策略配置成推荐策略，并且完成VoNR基线参数核查之后，如果仍旧存在路测的VoNR问题，则进入路测信令分析的规定动作，该动作主要是根据路测信令对比VoNR正常流程进行分析，从而确认导致VoNR失败的场景和原因，达到隔离定位的目的。

接通率的分析入口为接通失败点的分析，分析思路如下：

经多轮优化后，路测接通及RTP丢包率指标较全网开通时有较明显改善,MOS均值可达4.2分：

4）接通时延大信令分析

针对接通时延，通过分段先识别较大的分段，针对性分析：

分段1：NR侧RRC Request – NR侧Invite

此段主要为UE在idle 状态下发起业务先进行RRC建链过程。主要核查下此空口覆盖或者干扰原因，导致空口丢包，进而导致时延。

分段2：SIP消息Invite – SIP消息100 trying

此段时延在5GC稳定后，现网发生的概率是比较不大。主要是UE与IMS的 P-CSCF（SBC）之间的SIP信令流程造成的。在P_CSCF收到主叫的invite消息以后，先给UE发送100 trying，然后再与PCF交互。 此段时延比较大时，可在主叫的P_CSCF上抓包后反馈给IMS维护工程师处理。

分段3：SIP消息100 Trying --5QI1建立

此段主要是IMS和5GC处理专载的建立过程，从终端Log和基站虚用户跟踪可以识别出是基站侧处理时延大还是核心网下发5Qi1建立时延大；

分段4：5QI1建立 – 183 Session Progress

此段时延较大，主要为被叫侧的引入的，从终端数据可以查看被叫侧时处于IDLE状态还是Connect状态。以及被叫P_CSCF与PCF之间的交互时延等。从杭州测试过程分析来看，这部分时延相对比较稳定，未出现时延比较大的情况。

分段5：183 Session Progress –UPDATE

此段时延较大，主要为主被叫媒体面编解码协商的过程，从测试中此阶段时延出现问题的可能性较小。要关注主被叫UE、以及主被叫P_CSCF（SBC）对编解码处理的时延。

分段6：UPDATE – 180 Ring

此段时延较大，主要为SIP信令面的交互。优先排查主被叫空口是否由于覆盖、干扰、切换等因素导致时延变大。

通过以上办法方法进行分段定界分析，问题已定界到基站以上网元。主要时延由基站以上网元带来，相关时延优化措施受限于核心网。

4. 核心网协助优化

1）跨站重建SIP 503掉话优化

5QI承载的建立释放及SIP消息的异常回复均需要核心网参与定位；前期测试时发生终端跨站重建，核心网释放了原有承载，对语音通话进行了拆线，导致掉话问题。目前核心网已通过增加5QI1的保活时间进行优化，在SMF升级到R4版本后进行配置。

2）VoNR用户重建EPS FB小区导致掉线优化

前期拉网出现过5G侧保持VoNR语音；移动UE到非VoNR小区，由于同频干扰导致重建。其后TAU REJ导致掉话。目前核心网已针对此问题协助完成流程优化。

作者简介：

姓名：黄新波 ，男，1974年2月，1996年7月毕业于广东工业大学，通信工程师，中国联通广州分公司网络运营事业部