雯自优化功能在VoLTE业务中的创新应用

自优化功能在VoLTE业务中的创新应用（移动网感知质量提升及优化创新劳动竞赛）项目成员： 吴际雯 吴洪 申报单位：中国电信南通分公司创新类型： 移动网优化创新 申报日期： 2017年11月 摘要VoLTE即Voice over LTE，它是一种IP数据传输技术，是无需2G/3G网，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。换言之，4G网络下不仅仅提供高速率的数据业务，同时还提供高质量的音视频通话，后者便需要VoLTE技术来实现。对运营商而言，部署VoLTE意味着开启了向移动宽带语音演进之路。从长远来看，这将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。因为对于语音业务，LTE的频谱利用效率远远优于传统制式，达到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。本文通过挖掘SON自优化功能，利用MRO和MLB实现移动鲁棒性和容量两方面的提升，最大限度的保障VoLTE业务质量，改善用户感知，提升品牌认知度。关键词：MRO、VoLTE、MLB、SON、用户感知目录一、项目概述4二、项目关键创新点5三、创新成果展示6四、成果简介74.1 应用原理74.1.1 MRO应用原理74.1.2 MLB应用原理84.2 应用实例104.2.1 MRO的应用情况104.2.2 MLB的应用情况20五、效益评估及成果价值24六、成果推广现状及推广前景25附录1、参数配置介绍26一、 项目概述VoLTE即Voice over LTE，它是一种IP数据传输技术，是无需2G/3G网，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。换言之，4G网络下不仅仅提供高速率的数据业务，同时还提供高质量的音视频通话，后者便需要VoLTE技术来实现。对运营商而言，部署VoLTE意味着开启了向移动宽带语音演进之路。从长远来看，这将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。因为对于语音业务，LTE的频谱利用效率远远优于传统制式，达到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。本文通过挖掘SON自优化功能，利用MRO和MLB实现移动鲁棒性和容量两方面的提升，最大限度的保障VoLTE业务质量，改善用户感知，提升品牌认知度。二、 项目关键创新点创新点1：MRO运用于VoLTE业务，保证业务质量提升用户感知高频率切换、异常掉线都会对VoLTE业务的使用感知产生较大影响，为保证良好的用户感知，就需要降低切换频率，避免频繁的切换及因过早过晚切换带来的重建、掉线等问题。MRO功能通过CIO的有适应调整优化网络中的切换问题，可以有效提升切换成功率，降低重建比例和掉线率。MRO在VoLTE业务中的运用，可保证业务质量，提升用户感知，同时无需额外优化成本。创新点2：MLB运用于VoLTE业务，网络自优化降低人力资源当站点话务量较高甚至出现拥塞之后，VoLTE业务的使用感知将受到严重影响。自优化中的负载均衡（MLB）便可极大的节约人力资源，充分利用现网中已有资源，使网络容量维持在健康的水平。目前负载均衡技术拥有多样的参数配置手段来提升当前网络指标在覆盖相同或覆盖不同但信号均较强等场景，且这些参数配置已在全国进行推广。 三、 创新成果展示图3-1 MRO和MLB在VoLTE中应用的优势高频率切换、异常掉线都会对VoLTE业务的使用感知产生较大影响，为保证良好的用户感知，就需要降低切换频率，避免频繁的切换及因过早过晚切换带来的重建、掉线等问题。MRO功能通过CIO的有适应调整优化网络中的切换问题，可以有效提升切换成功率，降低重建比例和掉线率。MRO在VoLTE业务中的运用，可保证业务质量，提升用户感知，无需额外增加优化成本。四、 成果简介4.1应用原理4.1.1 MRO应用原理MRO是SON的功能之一，其主要是通过优化LTE网络的切换配置，以尽量减少掉话及无线链路失败等来改善网络的性能，切换配置主要减少如下三种事件的发生。-过早切换-过晚切换-乒乓切换过早切换即是源小区Cell1的RSRP比目标小区Cell2信号强的情况下触发切换，之后切换过程中发生掉话，并在源小区成功发起重建立。这显然是非正常切换，从而影响系统性能，需进行MRO优化。图4-1 过早切换的检测流程过晚切换即是源小区Cell1的RSRP比目标小区Cell2信号弱的情况下触发切换，之后切换过程中发生掉话，并在目标小区成功发起重建，从而影响系统性能，需进行MRO优化。图4-2 过晚切换的检测流程MRO优化是系统依据切换指标自动对CIO和TTT进行调整，来避免过早或过晚切换，改善网络性能。CIO是邻区级的切换偏置，CIO越小，就越难发生切换，CIO越大，就越容易发生切换。图4-3 切换相关参数作用4.1.2 MLB应用原理移动负载均衡（Mobility Load Balancing, MLB）是 LTE 的SON 网络自优化中重要功能之一。当 LTE 小区间的负载出现不均衡的时候，可以通过调整切换参数，使高负载小区边缘区域的UE切换到低负载的邻小区，从而在不需要人工干预的情况下实现小区之间的负载均衡，使网络容量维持在健康水平。MLB功能的实现，主要分为4个简单的步骤。图4-4 MLB流程图4-5 MLB功能示意4.2 应用实例场景选择在港闸-九圩港和港闸-联通九圩港东基站之间的天生路上，方向由南向北。图4-6应用区域卫星图4.2.1 MRO的应用情况4.2.1.1 效果评估CIO设置为-6、-3、0、3、6，五种情况下进行测试比较。无线环境统计测试条件下行RSRP下行RSRQ下行SINR下行初始BLER下行BLER下行RSSICQIHARQ重传率上行初始BLERLTE HO控制面时延(ms)LTE HO用户面时延(ms)CIO=-6-94.78 -7.04 16.40 6.22 7.45 -67.93 10.36 8.51 8.56 27.33 41.67 CIO=-3-94.48 -6.65 16.71 6.33 6.97 -67.94 10.50 8.52 8.52 29.00 96.00 CIO=0-94.45 -6.79 16.72 6.67 7.35 -68.01 10.39 8.26 8.26 26.67 95.33 CIO=3-93.29 -6.75 16.65 6.67 7.96 -67.00 10.63 5.26 5.28 26.33 43.33 CIO=6-93.64 -6.83 17.11 6.82 7.17 -67.40 10.55 6.26 6.32 29.11 36.67 表4-1 无线环境统计调度统计测试条件下行MCS上行MCS下行RB数上行RB数上行发射功率CIO=-613.07 20.07 4.69 2.33 11.75 CIO=-313.59 20.00 4.50 2.27 12.04 CIO=013.74 19.98 4.45 2.25 12.25 CIO=313.66 20.50 4.55 2.14 10.52 CIO=614.02 20.79 4.33 2.11 10.57 表4-2调度统计性能和感知统计测试条件下行物理层速率（kbps）下行MAC层速率（kbps）下行RLC层速率（kbps）下行PDCP层速率（kbps）MOS值RTP丢包率RTP抖动（ms）RTP端到端时延(ms)呼叫建立成功率掉话率呼叫建立时延(s)CIO=-627.87 22.93 10.36 10.22 4.04 0.15%4.01 73.64 100.00%0.00%1.78 CIO=-332.20 26.31 11.68 11.53 3.99 0.11%3.18 54.08 100.00%0.00%1.72 CIO=030.63 25.44 11.18 11.03 3.93 0.14%6.30 60.42 100.00%0.00%1.39 CIO=334.22 26.55 11.67 11.52 3.99 0.17%2.81 65.96 100.00%0.00%1.74 CIO=631.88 26.75 11.33 11.18 4.01 0.08%4.16 60.80 100.00%0.00%1.25 表4-3性能和感知统计切换统计测试条件LTE HO成功次数LTE HO控制面时延(ms)LTE HO用户面时延(ms)LTE HO成功率CIO=-6327.33 41.67 100.00%CIO=-3329.00 96.00 100.00%CIO=0326.67 95.33 100.00%CIO=3326.33 43.33 100.00%CIO=6529.11 36.67 100.00%表4-4 切换统计POLQA MOS SWB图4-7CIO=-6 POLQA MOS SWB图4-8CIO=-3 POLQA MOS SWB图4-9CIO=0 POLQA MOS SWB图4-10 CIO=3 POLQA MOS SWB图4-11CIO=6 POLQA MOS SWB从MOS分布来看，CIO=3时，MOS4以上占比最高。从测试均值来说CIO取不同的值看起来没有明显变化。图4-12DT覆盖及切换点截图随着CIO值的变化，同场景下切换点也随之发生变化。CIO=-6时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切换关系曲线图4-13 CIO=-6时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切换关系曲线CIO=-3时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切换关系曲线图4-14 CIO=-3时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切换关系曲线可以发现在CIO=-6，-3时，SINR（RSRQ）都是在非常差的点才发生的切换，在CIO=-6时，切换前SINR值最差，切换前或刚开始切换时掉线或发生RRC重建的概率也最高。我们知道CIO越小，切换就越困难。这符合过晚切换的场景。CIO=0时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切换关系曲线图4-15 CIO=0时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切换关系曲线CIO=0时，切换的发生也是在SINR变差的时候发生，但相对CIO=-3,-6,切换时的SINR相对较好，较不容易发生掉线或RRC重建。CIO=3时RSRP /RSRQ/SINR /MOS与切