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VoLTE语音质量分析排查
网优中心技术支持室
2015年3月
VoLTE语音基本概念
codec
RTP
UDP
IP
PDCP
RLC
MAC
PHY
AMR 12.2kbps
AMR-WB 23.85kbps
VoLTE可采用不同编解码codec
标清:AMR-NB 12.2k(和2/3G通话时)
语音带宽范围:300-3400Hz,8KHz采样。共8个码率,分别为:4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2kbps
高清:AMR-WB 23.85k (volte间通话)
语音带宽范围:?50-7000Hz,16KHz采样。共9个码率,分别为:6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85kbps;
人类的听觉范围可以到达从20Hz到20kHz, AMR-WB用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。
语音包间隔
Codec层每20ms产生一个RTP语音包。无线侧针对PDCP层不一定按照20ms一次调度。可能40ms或60ms调度一次,一次传输2-3个RTP包。
目前OMC统计的包的数量,即为PDCP SDU包数,可按照QCI1/2/5/9进行区分,可作为空口是否丢包的判断依据。
语音静默包
若终端检测声音低于门限,则产生静默包传输。静默包每160ms传输一个。
无线
应用层
VoLTE语音基本概念
语音质差相关因素:
时间,地点,主/被叫,单通/吞字/双不通,上/下行,质差持续时间,通话过程中是否恢复等。
语音质差原因:丢包、抖动、时延
丢包:
RTP序列号:sequence number,按照0,1,2,3…自然数进行编号,直到语音通话结束。在整个端到端传输过程中该值保持不变,用来计算丢包情况。正常语音包每20ms发出一个,静默包每160ms发出一个。
如果收到的RTP包序列号不连续,则通过前后序列号差值计算丢包数量。人耳可以感知的语音异常时间是500ms,大概丢失超过25个连续的RTP语音包才能感知出来。
抖动:
RTP包时间戳:timestamp,终端每发出一个RTP包,即对该包发送时间打戳,在整个端到端传输过程中该值保持不变。一般用来计算相邻两个RTP包的间隔时间,AMR-WB是按照16kHz进行语音抽样,所以相邻两个包的时间戳相减除以16,即为间隔ms,(1495880-1495560)/16=20ms。
抖动时延=(相邻两个RTP包到达的绝对时间差-相邻两个RTP包时间戳差值),表征相邻两个RTP包到达对端或某一网络节点时在原间隔时间基础上增加的时延。如果抖动时延过大,对端即使最终收到RTP包,也会超过终端语音合成缓冲区的大小而被丢弃,导致最终感知差。目前一般终端语音缓冲区不超过500ms。
时延:
RTP包从发出到对端接收的时间差,表征对端听到声音的滞后时间。
VoLTE语音质量排查方法
目前部署探针位置:
S1-U口:基站PTN与SGW连接接口,用来定界核心网与空口问题。
Gm口:PGW与SBC连接接口,用来定界EPC与IMS问题。
后续还会部署Mw口,即SBC之间或SBC与MGCF连接接口,用来定界SBC或2G与SBC的问题。
同方向对比排查:以主叫到被叫方向(蓝色箭头方向)为例
如果主叫上行在1-4号探针处都丢包100个,可初步判断在主叫上行空口丢包100个,可与小区15分钟粒度的OMC统计上行PDCP丢包情况进行对比判断;
如果在1号无丢包,在2-4号探针处丢包100个,则可判断在主叫侧EPC丢包;
如果在1-2号无丢包,在3-4号丢包100个,则可判断在IMS丢包;
如果1-3号探针无丢包,4号探针丢包100个,则可判断被叫侧EPC丢包;
如果1-4号均无丢包,但RTCP显示丢包100个,则可初步判断被叫下行空口丢包,可结合被叫小区15分钟粒度的OMC统计下行PDCP丢包情况进行对比判断。
注:SEQ中,每个节点处统计的RTP丢包包情况称为“RTP丢包数”,“RTCP丢包数”为终端统计并发出的端到端丢包统计情况,4个节点处主叫上行和被叫下行的RTCP丢包数均一致。
1
2
3
4
VoLTE语音质量排查方法
空口丢包导致吞字
SEQ平台提取的用户面丢包数据
序号
起始时间
结束时间
MSISDN
主被叫标识
RTP承载类型
接口类型
RTCP上行包数
RTCP上行丢包数
下行RTCP包数
下行RTCP丢包数
上行RTP包数
上行RTP丢包数
下行RTP包数
下行RTP丢包数
1
2016-03-02 18:58:18:701
2016-03-02 19:01:02:025
1360137****
被叫
AMR
Gm
5668
1739
8002
0
5749
1795
8157
0
2
2016-03-
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