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RRC重建对VoLTE性能影响分析
ranhj
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发表于 2016-12-06 19:05:29  只看楼主 

1.     RRC重建对VoLTE影响

对于数据业务使用来说,短时间的业务中断很难被用户觉察到。因此在业务进行过程中发生的RRC异常释放和切换失败,只要后续RRC重建成功,甚至即使重建不成功,网络侧或者UE侧很快又发起连接建立并成功建立连接,对用户体验基本不会带来影响更不太会引起投诉,RRC异常释放后如果重建成功甚至不会影响KPI指标。

但对于实时的会话业务来说,RRC重建明显影响用户感知并引起投诉:

1. RRC重建前后短时的业务中断会被用户立即感受到,表现为听不清、通话吞字、一段时间听不到声音、视频停滞等,

2. LTE中的无线链路失败(RLF)并不会直接导致VoLTE话音呼叫的掉话,但是在有些情况下还是会在RLF之后出现VoLTE掉话。比如重建时如果不能建立UM承载则会掉话,或者重建后应用层不能恢复RTP包也会造成RTP timeout

3. VoLTE呼叫建立阶段发生RRC重建,可能引起和PRACK的冲突,IMS CORE定时器超时,IMS向主叫终端发480 TEMPORARILY UNAVAILABLE错误码

RRC重建对语音质量影响

以下公式为无线链路失败引起RRC重建场景下,RTP包恢复时间T的计算公式:

blob.png

tRLC完成一个RTP包的传输间隔,取值为100msNRRC重建尝试次数。


对于多数运营商来说,底层RTP包恢复时间都在3~5秒之内,但实际上用户感受到的语音中断期(audio muting)要远远大于这个时间。主要原因就是RTP/RTCP协议最初是基于IETF开发的,并未充分考虑在链路质量不稳定的无线网络承载,对于底层链路失败引起的re-cover机制支持不好。下图显示在RRC层已经恢复后,RTP层乃至应用层数据并不会马上恢复。

blob.png

VoLTE测试中也经常能够发现,RRC重建前后MOS的两个采样点都非常低,而前一个采样点主要是受到重建前空口RTP丢包的影响,重建后的低MOS采样点则可能是上层协议不能正常生成RTP包引起的。

blob.png

2.     RRC重建根因分析

下图为某商用FDD网络,路测中发现的RRC重建原因归类。其中超过64%的属于基础网络问题,包括弱覆盖和邻区干扰引起的质量问题;约27%属于规划配置类问题,包括PCI冲突以及相邻基站RLC SNSIZE不一致造成的切换失败;约9%属于6.0下已知的重载场景SRIGAP冲突造成的重建。

blob.png

2.1 无线原因引起的RRC重建

2.1.1 弱覆盖场景下的重建

无线原因造成的RRC重建与数据业务重建触发原因相同,但常规优化中因为KPI影响较小且很少产生用户投诉而常常被忽略。

根据VoLTE链路预算和实测结果,下行RSRP-110dBm以内时,可以认为RSRPMOS的影响不大,但上行覆盖受限的场景可能仍然造成RRC重建。

blob.png

下表是列举了无线原因RRC重建前空口上下行主要指标,可以看到除了RSRP接近-120dBm的弱覆盖场景外,部分重建发生在下行覆盖尚好,伴随着上行BLER迅速抬升,上行功率已经到达峰值。

对于覆盖尤其是室内深度覆盖不佳的网络,数据业务用户体验受到的影响程度可能不大,但语音业务即使有TTIB、上行COMP等特性仍然会频繁出现RRC重建,用户不良感知明显。

TIME_STAMP

LTE  KPI Serving PCI Port 1

LTE KPI Serving RSRP[dBm]

LTE KPI SINR[dB]

LTE KPI PUSCH Power[dBm]

LTE  KPI PDSCH BLER[%]

LTE KPI PUSCH BLER[%]

Cause

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-1.5

16

0

4.5

uplink

2015-09-22 12:59:05.000

140

-101

2

21

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30

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2015-09-22 13:10:23.000

264

-120

-1

23

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51

downlink

2015-09-22 13:10:29.000

103

-119

-6

23

75

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2015-09-22 13:28:10.000

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0

9

uplink

2015-09-22 16:05:04.000

116

-104

2.33

22.67

3.67

5

uplink

2015-09-22 16:07:51.000

318

-114

-10

23

66

80

uplink

2.1.13干扰引起下行质差RRC重建:

Cell Name

NE

Local Cell ID

eNodeB ID

Physical cell ID

MOD3

94034B11

94034

1

10050

263

2

53244C11

53244

2

12109

116

2

94810A11

94810

0

10055

158

2


blob.png

2.2 规划配置类引起的RRC重建

2.2.1 PCI冲突导致重建

VoLTE测试中RRC重建多次复现,最终锁定在PCI13为问题小区。这是因为采用商用终端复现,在问题点来回移动测试,发现7213可以切成功,其它小区往72切也可以成功,

只有1372每次都是重建不是切换,重建前也没有同频切换A3的测量报告,只有CoMP A3的测量报告。UE触发重建的原因为RLF。问题有一个比较奇怪的现象是,UE在发起一次重建后,仅相隔200ms左右又发起第二次重建。

按照协议规定,触发RLF3个原因:

T310 timer expiry

Random access failure

UL RLC retransmit reached the maximum retransmit threshold

但是我们分析了UE log,重建前以上三个条件都不满足。

因此我们最初怀疑是终端问题,为了验证,我们采用TUE进行复测,结果是TUE可以从PCI13小区往PCI72正常切换。因此我们寻求IOT同事找终端共同分析。

但还有一个疑点是,为什么每次都是在PCI13小区出问题,其它小区没有问题。在又一次复现的重建失败,分析后发现该覆盖区域存在两个PCI13的小区。

重建失败的流程:用户从199246_16PCI249)切入198860_2PCI13),RLF重建到198861_1PCI13)被拒绝掉话,之后重新接入198861_1PCI13)之后又RLF重建到198661_0PCI 116)成功。

在客户修改冲突的PCI后,问题解决。对于为什么UE会发起重建并没有确切的结论(未得到高通的反馈),根据之前客户提供的问题描述胶片的一些信息,推测是UE做了某种异常检测机制会触发重建。由于该覆盖区域存在两个PCI13的小区,导致强干扰,造成UE检测异常,RLF而触发重建,概率性出现重建失败导致掉话。

blob.png



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    发表于 2016-12-07 09:56:44 
    我怎么都能看到图片的啊

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    发表于 2019-01-14 16:30:34 


    QUOTE:
    原帖由 ranhj 于 2016-12-6 11:05:29 发表
    1. RRC重建对VoLTE影响对于数据业务使用来说,短时间的业务中断很难被用户觉察到。因此在业务进行过程中发生的RRC异常释放和切换失败,只要后续RRC重建成功,甚至即使重建不成功,网络 ...

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