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1、大唐移动通信设备有限公司 VoLTE网络优化指导手册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51.1概述51.2VoLTE基本概念及技术特征51.3VoLTE关键技术61.3.1无线承载Qos等级标识61.3.2AMR-WB语音编码71.3.3SIP
2、(Session Initiation Protocol)&SDP82.3.4 RoHC健壮性报头压缩协议102.3.6 eSRVCC(Enhanced Single Radio Voice Call Continuity)102VoLTE网络优化流程123VoLTE网络优化指导思想与原则133.1基础优化133.2邻区优化143.3时延优化153.4RTP丢包率优化174TD-LTE关键过程信令流程解析174.1概述174.2关键过程信令流程解析184.2.1注册过程184.2.2语音呼叫过程204.2.3eSRVCC过程225VoLTE关键参数解析246VoLTE专题优化分析256.1全程
3、呼叫成功率优化256.1.1指标定义256.1.2优化方法276.1.2.1终端侧优化方向276.1.2.2无线侧优化方向276.1.2.3核心侧优化方向276.2MOS简介286.2.1优化方法286.2.1.1编码速率286.2.1.2ERAB保证速率286.2.1.3RTP丢包率优化296.2.1.4SINR优化296.2.1.5切换优化297Volte优化中CDL使用方法307.1借助UE的m-TMSI在CDL信令中确定测试终端307.2注册过程空口信令与CDL信令对应357.3VoLTE在Outum与CDL中的呼叫信令对应397.4eSRVCC切换流程中的信令对应448TD-LTE优
4、化案例分析458.1SIM卡无VoLTE权限导致注册失败458.2RAC错误导致eSRVCC切换失败468.3核心网和终端协商速率过低导致视频电话质量差518.4LTE小区eSRVCC优化参数设置问题导致掉线53第 3 页 共 78 页大唐移动通信设备有限公司 TD-LTE网络优化基础1 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VOLTE、CSFB、SGLTE， VOLTE与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与CSFB均需对网络进行改造。近年来，伴
5、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 VoLTE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
6、。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。语音质量更高：因为使用23.85K宽带AMR(Adaptive Multi-Rate)技术，语音质量相比2G、3G语音质量有质的提高，在外场测试时，在好点MOS(Mean Opinion Score)值在4.1左右，而3G MOS值在3.03.5之间，在同一地点的O
7、TT语音在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 语音质量频率：507000Hz编解码：AMR-WB 23.85Kbps频率：3003400Hz编解码：AMR-NB 12.2Kbps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：
8、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，QoS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
9、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)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QC
10、I 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。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
11、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, 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
12、、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 Mode 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
13、6 AMR 10,2 kbit/s 7 7 7 AMR 12,2 kbit/s (GSM-EFR) 8 - - AMR SID 9 - - 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 kbit/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 (Comfor
