鐘興國 吳彥銘 中國聯(lián)通江西省分公司 網(wǎng)絡(luò)運營部 南昌市 330096

0 引言

精準(zhǔn)營銷套餐是針對用戶所在地理位置進(jìn)行計費，位置信息通過消息計費用戶發(fā)送上報給核心網(wǎng)的UPDATE更新消息中攜帶的ULI信息來進(jìn)行準(zhǔn)確計費，ULI消息由MME向UGW傳遞，并在后續(xù)更新流程中向消息計費網(wǎng)關(guān)傳遞。EPC為了滿足傳遞ULI信息實現(xiàn)此類計費套餐，需要打開EPC中切換時上報ULI信息的信令開關(guān)。

當(dāng)全網(wǎng)所有的消息計費用戶在使用VoLTE業(yè)務(wù)時因位置移動發(fā)生跨基站切換時，發(fā)起UPDATE更新信令，經(jīng)過EPC向消息計費網(wǎng)關(guān)傳遞，并等待答復(fù)后完成切換流程。當(dāng)用戶終端發(fā)生跨基站X2切換時，如用戶正在通話，通話中突然出現(xiàn)幾秒鐘無聲音或者出現(xiàn)雜音等語音斷續(xù)等情況發(fā)生。且早晚交通高峰時期，全網(wǎng)用戶流動性增加，此時段信令負(fù)荷全天最高，影響VoLTE的通話質(zhì)量問題最嚴(yán)重。

1 問題分析

在排除無線環(huán)境的影響后，經(jīng)過抓包分析，發(fā)現(xiàn)移動網(wǎng)內(nèi)存在SGW與消息計費網(wǎng)關(guān)交互的CCR-CCA消息響應(yīng)時延過大的情況，超過1秒。

在終端正在進(jìn)行語音業(yè)務(wù)時由于終端處于運動或終端位于LTE基站無線切換區(qū)，發(fā)生X2切換過程中（同時也在進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)切換），在該終端發(fā)生切換流程時MME向SGW發(fā)送兩條Modify Bearer request信令消息用于分別更新數(shù)據(jù)域和語音域的承載，并開始等待SGW給予確認(rèn)：

圖1 X2切換信令流程—修改承載請求

圖2 X2切換信令流程—IMS域承載ID

對于數(shù)據(jù)域承載，由于NET APN下開啟了消息計費，且SGW上開啟了ULI（位置）改變上報CCR消息（因校園卡之類的基于位置區(qū)計費套餐的需要，必須要在切換時向消息計費網(wǎng)關(guān)發(fā)出上報消息，避免錯誤計費），所以在SGW收到MME發(fā)來的Modify Bearer request消息后，會向消息計費網(wǎng)關(guān)發(fā)CCR消息來更新用戶位置，由于消息計費網(wǎng)關(guān)側(cè)當(dāng)前負(fù)荷較大，響應(yīng)SGW的CCA消息時延超長，只有SGW收到消息計費網(wǎng)關(guān)響應(yīng)的CCA消息確認(rèn)后，才會響應(yīng)向MME發(fā)出確認(rèn)Modify Bearer response的消息，導(dǎo)致時延大于1s：

圖3 X2切換信令流程—OCS交互與更新承載

針對語音域承載，由于IMS APN未開啟在線計費，所以語音域承載更新S G W不用與消息計費網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，在SGW收到MME發(fā)出的Modify Bearer r e s p o n s e請求時，立即返回確認(rèn)消息，無需向消息計費網(wǎng)關(guān)發(fā)出CCR請求，所以響應(yīng)MME的Modify Bearer response消息沒有時延：

圖4 單IMS域響應(yīng)無時延

而M M E側(cè)的機(jī)制為只有收到S G W響應(yīng)的兩條Modify Bearer Response消息后，才會向基站回復(fù)Path Switch Request Ack消息，由于SGW在響應(yīng)數(shù)據(jù)域Modify Bearer Response消息之前需要先與消息計費網(wǎng)關(guān)交互完成，由于消息計費網(wǎng)關(guān)負(fù)荷高導(dǎo)致響應(yīng)SGW的CCA時延超高，導(dǎo)致SGW在響應(yīng)數(shù)據(jù)域Modify Bearer Response消息時延過長，因此VoLTE通話中切換等待時無法收到后續(xù)的語音流數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致通話斷續(xù)無聲。

當(dāng)用戶移動高峰時期，跨基站切換數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致消息計費網(wǎng)關(guān)處高負(fù)荷狀態(tài)，響應(yīng)的消息產(chǎn)生較大延遲，延遲最嚴(yán)重時達(dá)到1至2秒以上，因此會造成VOLTE通話不流暢的語音斷續(xù)問題。

2 問題總結(jié)

當(dāng)V o L T E用戶發(fā)生X 2切換時，M M E側(cè)的機(jī)制：只有MME收到SGW響應(yīng)的兩條Modify Bearer Response（對應(yīng)數(shù)據(jù)域和語音域）消息后，才會向基站回復(fù)Path Switch Request Ack消息，由于SGW在響應(yīng)數(shù)據(jù)域Modify Bearer Response消息之前需要先與消息計費網(wǎng)關(guān)交互完成，由于消息計費網(wǎng)關(guān)負(fù)荷高導(dǎo)致響應(yīng)UGW的CCA時概率性出現(xiàn)大時延，繼而導(dǎo)致SGW在響應(yīng)數(shù)據(jù)域Modify Bearer Response消息時延概率性大于1s，故導(dǎo)致MME響應(yīng)基站的Path Switch Request Ack消息概率性大于1s，切換時延增大，出現(xiàn)語音斷續(xù)情況。雖然此時語音域的承載不需等待立刻就能得到消息響應(yīng)，但也需要等待數(shù)據(jù)域的響應(yīng)完成后再一起完成X2切換。

3 解決方案

方案一：

解決消息計費網(wǎng)關(guān)負(fù)荷問題，減少S G W和消息計費網(wǎng)關(guān)之間的交互時延，從而縮短Pathswitch流程交互時延，及時關(guān)注消息計費網(wǎng)關(guān)響應(yīng)時延，到響應(yīng)時延增大時擴(kuò)充與SGW對接的進(jìn)程，降低每進(jìn)程的負(fù)荷，或者更換處理能力更強(qiáng)的硬件，避免消息擁塞。

方案二：

將基于基站位置進(jìn)行不同計費策略的套餐改為后付費性質(zhì)，避開消息計費信令流程接入X2切換流程。此方法會導(dǎo)致基于地理位置計費準(zhǔn)確性降低，不能達(dá)到實時更新ULI來準(zhǔn)確計費。

方案三：

修改X2切換時的信令流程，關(guān)閉在X2切換時要求上報ULI至消息計費網(wǎng)關(guān)，并得到響應(yīng)才能完成X2切換的信令流程。但此方法對給予位置進(jìn)行計費的套餐有極大影響，會帶來大量的投訴。

解決該問題需要修改EPC在切換時關(guān)于消息計費C C R交互流程，由S G W需要等待消息計費網(wǎng)關(guān)回復(fù)CCA，改為SGW發(fā)出CCR后不需要消息計費網(wǎng)關(guān)確認(rèn)CCA，立即向MME回復(fù)Modify Bearer Responsexian響應(yīng)確認(rèn)承載修改。流程上只是通知消息計費網(wǎng)關(guān)終端進(jìn)行了跨基站切換，避免等待消息計費網(wǎng)關(guān)回復(fù)CCA。