VoNR语音感知端到端优化方案

自2022年VoNR正式商用以来，用户数快速增长，截止2024年初，5G语音用户中VoNR占比超过80%，EPS Fallback占比已不足20%。随着VoNR用户数增加，语音用户感知对运营商口碑影响越来越大，VoNR感知评估和优化工作显得尤为重要。

VoNR语音端到端涉及5大领域，分别为终端、无线域、传输域、5GC域、IMS域等，网络质量运维工作复杂，VoNR感知评估和优化面临如下痛点：

用户对语音感知更敏感，容易发生用户投诉

语音通话过程中出现短时间中断或者掉话问题，相比数据业务对用户感知影响更大，因此语音业需要更为精细的优化工作。

用户语音感知评估能力有限，无线侧指标无法准确评估感知情况

无线侧指标仅能表征无线侧感知情况，无法评估无线以上网元的性能情况。以接通率指标为例，主叫收到180ringing代表语音端到端成功接通，而无线侧无法解析SIP信令，因此无线侧只能通过RRC连接建立成功率和5QI1专载空口建立成功率近似表征VoNR接通情况。

VoNR网络复杂，端到端定界定位过程复杂

现网语音类问题处理过程中，VoNR问题定界定位结果涉及多领域，多网元，只能依靠大数据平台来进行聚类分析，并联合各专业完成问题最终定位和闭环。

VoNR端到端架构

基于VMAX的VoNR感知分析

语音质量监控和定界定位必须依靠端到端工具，VMAX平台是中兴通讯自主研发的一站式大数据管理平台，语音分析功能齐全，平台分别从“领导者、专家者、保障者、生产者”视角，建设从领导者洞察全局网络，到专家者分析网络，从保障者监控预警，到生产者优化网络的全景化、端到端、多方位语音质量监控生产体系。

VMAX通过对海量数据灵活挖掘，实现语音端到端分析能力，VMAX主要功能如下：

语音业务全流程信令回溯

VMAX利用数据资源优势，可以将多个接口信令进行关联，获取整个通话过程中的完整信令，通过信令回溯，可以对投诉话单进行初步定界定位，为快速解决投诉提供有效支撑。

语音端到端感知评估

语音业务感知包括打得通、接得快、听得清、不掉话等4个方面，VMAX可以针对语音端到端感知进行较为准确的评估，同时支持通过脚本提取数据，按照自定义规则进行感知评估。

打得通方面，通过统计Invite和180ringing次数，可以统计用户实际接通情况，相比无线侧更加贴近用户实际呼叫时延情况；

接得快方面，VMAX可以通过平均呼叫时延和超长时延（时延大于6s）话单占比准确评估语音时延情况，弥补无线侧无法统计时延的缺点。

听得清方面，VMAX通过5s切片级RTP丢包信息，可以统计单通吞字切片占比，相比单纯丢包率统计粒度更细，更加贴近用户实际通话感知。

不掉话方面，VMAX可以统计ASR掉话、Bye异常原因值（例如RTP Timeout）掉话，着眼于影响用户感知的实际掉话，更加贴近用户掉话情况。

VoNR感知评估体系

基于多接口数据的网络问题定界

对于语音控制面指标，VMAX可以将5GC、IMS、EPC多域多接口的XDR话单进行关联，提取异常话单对应的第一拆线接口、第一拆线网元、第一拆线的原因值等信息，与经验规则库进行匹配，输出定界结果，指导外场开展优化工作。

基于VMAX的VoNR质量提升

01 VoNR接通率优化  

VoNR接通问题定界的整体思路是从接通失败码入手，利用VMAX提取失败单据，根据其失败码进行聚类分析，优先分析占比最高的失败码。

02 VoNR接通时延优化  

VoNR接通时延主要采用分段时延分析法。运用VMAX大数据平台，对5G语音呼叫进行分段切片处理，以呼叫进程关键信令节点为依据，深入剖析每个阶段可能引入的呼叫时延。通过海量数据分析，得出每段的基准时延，并将话单分段时延与基准时延进行对比，实现定界定位。

根据现场经验，在“专载建立/寻呼时延/AS或智能业务/SIP接续/互操作”等关键业务阶段进行精心优化，以有效降低时延并提升网络质量。

VoNR常用时延分段方法

03 VoNR MOS优化  

通话中语音包的丢包率、时延、抖动，空口切换、承载网质量等，均会影响到MOS分数。在MOS分析中，需要从这些指标方面分析对MOS影响。

语音质量端到端各网元影响分析：

通过VMAX采集各接口数据计算得出MOS值，根据MOS值比较可以对MOS质差进行定界定位。

用户面端到端路径

如上图所示，通过A用户发出的媒体流判断问题点的原理如下：

如果A用户N3口上行MOS低，则优先排查A用户终端或无线侧原因。

如果A用户N3口上行MOS- A用户SGi口上行MOS差值大，则优先排查A用户所在UPF及承载网原因。

如果A用户SGi口上行MOS - B用户SGi口下行MOS差值大，则优先排查PSBC及承载网原因。

如果B用户SGi口下行MOS - B用户N3口下行MOS差值大，则优先排查B用户所在UPF及承载网原因。

如果B用户N3口下行MOS - B用户RTCP报文MOS差值大，则优先排查B用户无线侧原因。

反之，可分析B用户发出的媒体流情况。

VMAX平台可以根据上述逻辑针对每次VoNR语音MOS质差通话进行定界，对定界结果中核心网网元、基站、终端等信息进行聚类，针对聚类结果进行典型样本深入分析确定问题原因。

04 VoNR掉话优化  

VoNR掉话的常见原因主要有无线链路失败、切换失败、RRC重建以及端到端协同问题导致，VMAX平台可采用无线软采及信令监测数据，挖局典型掉话场景及TOP终端或小区。

VoNR掉话问题需要从终端、基站、5GC、IMS端到端网元开展定界定位，整体定位思路如下图：

VoNR掉话定位思路

VMAX已具备VoNR感知掉话分析功能，可以进行指标趋势监控、原因值趋势分析、定界趋势分析以及分区域的指标统计，进一步点击失败次数可以钻取掉话单据详单，分析具体掉话原因。

VoNR感知端到端优化实践 01 丢包导致呼叫时延劣化  

问题描述：通过VMAX融合语音分析功能观察到，进入12月份以来，某地VoNR to VoNR始呼建立的平均时延整体呈现出增长趋势，12月中旬相比12月初时延增加150ms左右，需要进一步研究确定时延增加的具体原因，并采取优化措施改善用户感知。

时延趋势图

问题分析：通过VMAX对时延进行分段分析，发现主要是T1阶段时延劣化最为明显，劣化幅度为90ms以上，具体分段时延情况如下：

分段时延统计

按照时延分段分析思路，T1时段主要包括被叫寻呼时延以及IMS对Invite和183消息转发时延。经与无限侧确认，进入12月初以来，无线侧未进行规模操作，寻呼周期未修改，全网指标保持稳定，同时全网也未出现大气波导因素导致的突发干扰抬升问题，因此怀疑IMS对SIP消息转发时延出现劣化。

为进一步排查问题，利用VMAX提取T1时延较大话单，针对该类话单进行大量抽样分析，发现T1时延偏大话单有共性问题，这些话单都经过反诈平台10.108.157.204和10.108.157.205的概率达到85%以上。

基于该类共性问题，分IP对全部反诈平台进行时延趋势分析，下图中横坐标代表IP地址第四段，例如204代表10.108.157.204，从时延趋势来看，反诈平台204和205时延12月中旬相比12月初增加200ms以上，问题最终锁定为反诈平台信令转发时延大。

反诈平台时延变化情况

问题定位解决：联合核心网进行问题排查，最终定位为反诈平台资源池存在丢包，导致信令存在重传，进而引起呼叫时延劣化。反诈平台在12月18日处理资源池丢包问题后，反诈平台204和205时延指标恢复正常，全网V2V呼叫时延从2160ms恢复至月初的2010ms，问题完成闭环。

结束语

语音感知对网络口碑至关重要，中兴通讯始终秉承为客户提供卓越感知的使命，率先建设语音感知端到端工具平台，并结合平台探索高效的语音问题解决方案，致力于打造极致的用户体验。

语音感知问题定界定位能力提升是网络优化的关键课题，中兴通讯将继续发挥工具平台优势，挖掘端到端问题，并通过专家经验迭代优化规则库，不断提升平台自智能力，提升用户满意度。