一种基于“四步法”的4G通话感知差的定位方法研究

一种基于“四步法”的4G通话感知差的定位方法研究

李育军

广东海格怡创科技有限公司，广东 广州， 510627

【摘要】Volte通话是目前4G移动用户普遍使用的高质量的通话业务，但在Volte通话异常排查中，无线空口以上传输问题影响的感知异常一直以来较难准确定位。本文针对性的结合4G Volte端到端通话质量节点特征、接入异常时CSFB回转策略、端到端指标、基站空口指标以及基站传输SCTP链路指标多个维度，综合整理出一种“四步法”排查基站传输隐性故障引起的Volte通话感知异常问题的方法。同时，同步对全网同类问题进行排查和应用，应用效果明显。该方法不需要增加额外运维成本，可推广性很强，具有很高的实用价值。

【关键词】CSFB回转、MOS值、SCTP链路不可用、端到端丢包数、上/下行丢包率

1.问题描述

Volte通话是目前4G移动用户普遍使用的高质量的通话业务，与传统GSM通话相比，有通话接入时延低、语音质量高，而且做到语音和数据业务可以并发使用等优点。但在Volte通话异常排查中，经常存在基站无线侧空口丢包无异常、但用户端到端感知到丢包（单通），以及被叫用户经常无法使用Volte（使用CSFB通话）等疑难4G通话感知异常投诉问题。这些疑难投诉由于无线侧均无法排查到网络异常问题，导致很难快速进行下一步定位及优化，影响投诉问题处理和响应速率。这就急需一种能快速定空口以上传输问题影响的4G通话感知的指导方法。

2.解决方案

本文结合Volte端到端丢包（MOS值）传输节点结构、Volte用户CSFB回转机制特点以及PTN传输指标（SCTP链路不可用时长）特性，介绍一种精准定位基站传输隐性故障引起的4G通话感知异常的方法（详见图1）。该方法主要从以下四步进行排查定位：

第一步，投诉用户占用小区信息收集；

第二步，通过端到端和空口节点Volte丢包进行传输问题初步定界；

第三步，CSFB占比（占比增/减）进行二次定界；

第四步，基站测“SCTP链路不可用时长”进行最终定界。

简易排查流程如下：

图1：基站传输隐性故障“四步”排查流程

2.1步骤一：投诉用户占用小区信息收

根据初步回访信息、信令平台跟踪、现场测试确认等多维度信息收集，准确收集4G语音感知异常用户使用的4G主覆盖小区情况，便于后续步骤分析排查工作深入。

示例：

2022年3月14日收到深大某老师来电反馈在“滨海”小区附近，最近2天经常出现4G终端无法正常通话问题。经现场测试确认，该投诉客户占用4G主覆盖小区为“滨海小区RD-HLH-1”小区。

2.2步骤二：通过端到端和空口节点Volte丢包进行传输问题初步定界

要完成一次Volte端到端通话（以通话本段为例），数据包的传送需通过以下节点：空口节点(终端与基站间)->S1-U节点（基站与S/PGW间）->SGi节点（S/PGW与SBC间）-> Mb节点（SBC与SBC间）（详见图2）。

图2： Volte端到端通话网元及节点

在语音包传输过程中，只要以上相关节点中任一环节异常，本次本端通话都会出现丢包、单通等，影响语音质量差。可以结合大数据平台小区级Volte业务端到端指标统计，确认相关4G通话感知异常小区是否存在端到端丢包异常。相关统计模板（详见图3）：

图3：Volte端到端通话指标查询平台及统计模板

示例：

“滨海小区RD-HLH-1”小区在3月13日“RTP丢包数”达到11986次，语音质量平均“MOS值”仅有4.25，低于最近一周的平均水平（详见表1）。

表1端到端“RTP丢包”及“平均MOS值”指标变化

 “滨海小区RD-HLH-1”小区在3月13日空口“上行/下行丢包率”均远远低于1%，且与最近一周的平均水平持平、无明显异常（详见表2）。

表2 基站空口“上行/下行丢包率”指标变化

综上，初步确定3月13日4G用户投诉丢包、无法通话问题，主要由于“滨海小区RD-HLH-1”小区存在RTP严重丢包（MOS严重偏低）导致。但相关RTP丢包网络原因初步定界为基站以上节点，排除空口原因导致的RTP丢包（基站小区空口“上行/下行丢包率”低于1%，且处于一周的平均水平）。

2.3步骤三：CSFB占比进行二次定界

Volte语音业务主/被叫接入机制中，不仅保证用户享受高质量的语音通话。而且，在主/被叫接入网络期间，若用户Volte接入长时间无法得到网络侧响应，网络侧在特定定时器超时后，会将该用户呼叫回转至CSFB，来挽救本次接入能通过GSM网络接入。这样一来，在端到端Volte接入过程中，若空口或者空口以上节点网络异常，都会出现本小区CSFB呼叫次数增加问题。相关回转CSFB策略如下：

（1）策略一：Tcall/ Tqos定时器超时，触发CSFB业务。

Tcall：UE设置为10s。当UE上发INVITE请求后启动，10s内如果终端为收到网络回复的trying 100时该定时器超时，终端转CSFB继续通话请求；

Tqos：UE设置为10s。当UE上发INVITE请求，网络回复trying100后10s若为收到网络下发的专载建立请求该定时器超时，终端转CSFB继续通话请求。

（2）策略二：核心网CSRetry定时器超时（即网络侧在核心网在相关定时器时间内无法寻呼（Paging）到被叫终端），随后触发CSFB业务接入。

示例：

统计通话问题站点“滨海小区RD-HLH”站点的“E-UTRAN向GERAN执行CSFB的次数”在3月13日明显高于一周的平均水平（详见表3）。

表3 基站“E-UTRAN向GERAN执行CSFB的次数”指标变化

综上，进一步验证投诉用户无法使用Volte进行被叫问题，主要由于基站以上链路异常，导致核心网CSRetry定时器超时（即网络侧在核心网在相关定时器时间内无法寻呼（Paging）到被叫终端），随后触发CSFB业务接入次数增加。

2.4步骤四：基站测“SCTP链路不可用时长”进行最终定界

4G基站传输使用的是SCTP链路，可以用“SCTP链路不可用时长”这个指标判定SCTP链路的稳定性。但基站侧SCTP链路较多：S1传输的SCTP就达到12条，还有大量的X2链路的Sctp。所以，只有将步骤二、步骤三的定界与步骤四的排查整合在一起，才能准确的定位出相关4G语音通话感知异常是否由于S1传输的SCTP的“SCTP链路不可用时长”导致。

示例：

统计通话问题站点“滨海小区RD-HLH”的“SCTP链路不可用时长”指标，在3月13日明显出现异常，且高于一周的平均水平（详见表4）。

表4 基站“SCTP链路不可用时长”及相关指标

综合分析，“滨海小区RD-HLH”站点传输链路SCTP存在异常，导致3月13日客户投诉无法使用Volte业务进行通话以及感知异常。

经传输维护同事核查确认，“滨海小区RD-HLH”确实存在光衰问题，经主备传输倒换后，回访投诉客户、通话感知恢复正常，同时Volte业务端到端RTP丢包数恢复正常（详见表5）。

表5 优化前/后Volte端到端“平均MOS值”及“RTP丢包数”变化

3.全网同类问题排查和应用效果

结合全网Volte语音投诉、端到端RTP丢包以及MOS值指标统计，利用本文介绍的“四步法”定位传输问题导致4G通话感知异常问题的排查思路，共找到15个站点属于同类问题、PTN传输异常导致Volte语音感知差。

相关问题站点PTN传输故障进维护处理，恢复正常后，“RTP丢包率” 由原值3.21%，下降到0.56%，优化效果明显、达到预期效果（详见图3）。

图3： 优化前/后“RTP丢包率”变化

4.经验总结

本文依据4G Volte端到端通话质量节点特征和Volte接入异常时CSFB回转策略理论，结合Volte端到端指标、基站空口指标以及传输SCTP链路指标，综合整理出一种“四步法”排查基站传输隐性故障引起的Volte通话感知异常问题的方法，并将相关方法应用到优化实践场景中，达到预期效果。整个案例定位过程循序渐进、流程清晰，可为行业工程师提供类似问题排查经验和参考。

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