2024年3月24日发(作者：)

Jiangxi Communication Science & Technology

1009-0940(2021)-1-04-06

2021年1期 江西通信科技

关于移动网预付费用户VoLTE语音

感知问题的研究

钟兴国　吴彦铭　中国联通江西省分公司 网络运营部　南昌市 330096

摘 要：随着互联网技术的不断发展，全面数字化和移动互联网化的到来，我们在享受网络带来的便利的同

时，极速发展的互联网也给我们带来了信息爆炸的问题，为充分挖掘用户的诉求，运营商也必须开始精准营销，

为校园用户、企业用户等特定范围的移动网用户提供基于使用位置的优惠套餐，且全国各省运营商都开展了此类

套餐的营销，但新技术造成的通信质量问题也接踵而至。

关键词：VoLTE　语音断续　消息计费

０ 引言

精准营销套餐是针对用户所在地理位置进行计

费，位置信息通过消息计费用户发送上报给核心网的

UPDATE更新消息中携带的ULI信息来进行准确计费，

ULI消息由MME向UGW传递，并在后续更新流程中向消

息计费网关传递。EPC为了满足传递ULI信息实现此类

计费套餐，需要打开EPC中切换时上报ULI信息的信令

开关。

当全网所有的消息计费用户在使用VoLTE业务时因

位置移动发生跨基站切换时，发起UPDATE更新信令，

经过EPC向消息计费网关传递，并等待答复后完成切换

流程。当用户终端发生跨基站X2切换时，如用户正在

通话，通话中突然出现几秒钟无声音或者出现杂音等

语音断续等情况发生。且早晚交通高峰时期，全网用

1 问题分析

在排除无线环境的影响后，经过抓包分析，发现

移动网内存在SGW与消息计费网关交互的CCR-CCA消

息响应时延过大的情况，超过1秒。

在终端正在进行语音业务时由于终端处于运动或

终端位于LTE基站无线切换区，发生X2切换过程中（同

时也在进行数据业务切换），在该终端发生切换流程

时MME向SGW发送两条Modify Bearer request信令消

息用于分别更新数据域和语音域的承载，并开始等待

SGW给予确认：

户流动性增加，此时段信令负荷全天最高，影响VoLTE

的通话质量问题最严重。

图1　X

2

切换信令流程—修改承载请求

04

◆通信前沿◆

图2　X

2

切换信令流程—IMS域承载ID

对于数据域承载，由于NET APN下开启了消息计

费，且SGW上开启了ULI（位置）改变上报CCR消息

（因校园卡之类的基于位置区计费套餐的需要，必须

要在切换时向消息计费网关发出上报消息，避免错误

计费），所以在SGW收到MME发来的Modify Bearer

request消息后，会向消息计费网关发CCR消息来更新

用户位置，由于消息计费网关侧当前负荷较大，响应

SGW的CCA消息时延超长，只有ＳGW收到消息计费网

关响应的CCA消息确认后，才会响应向MME发出确认

Modify Bearer response的消息，导致时延大于1s：

图3　X

2

切换信令流程—OCS交互与更新承载

针对语音域承载，由于IMS APN未开启在线计

费，所以语音域承载更新SGW不用与消息计费网关

进行交互，在SGW收到ＭＭＥ发出的Modify Bearer

response请求时，立即返回确认消息，无需向消

息计费网关发出CCR请求，所以响应MME的Modify

Bearer response消息没有时延：

图4　单IMS域响应无时延

而MME侧的机制为只有收到SGW响应的两条

Modify Bearer Response消息后，才会向基站回复

Path Switch Request Ack消息，由于SGW在响应数

05

据域Modify Bearer Response消息之前需要先与消

息计费网关交互完成，由于消息计费网关负荷高导

致响应SGW的CCA时延超高，导致SGW在响应数据域

Jiangxi Communication Science & Technology

2021年1期 江西通信科技

Modify Bearer Response消息时延过长，因此VoLTE

通话中切换等待时无法收到后续的语音流数据包，导

致通话断续无声。

当用户移动高峰时期，跨基站切换数量急剧增

加，导致消息计费网关处高负荷状态，响应的消息产

生较大延迟，延迟最严重时达到1至2秒以上，因此会

造成VOLTE通话不流畅的语音断续问题。

2 问题总结

当VoLTE用户发生X2切换时，MME侧的机

制：只有MME收到SGW响应的两条Modify Bearer

Response（对应数据域和语音域）消息后，才会向

基站回复Path Switch Request Ack消息，由于ＳGW

在响应数据域Modify Bearer Response消息之前需

要先与消息计费网关交互完成，由于消息计费网关负

荷高导致响应UGW的CCA时概率性出现大时延，继

而导致ＳGW在响应数据域Modify Bearer Response

消息时延概率性大于1s，故导致MME响应基站的Path

Switch Request Ack消息概率性大于1s，切换时延增

大，出现语音断续情况。虽然此时语音域的承载不需

等待立刻就能得到消息响应，但也需要等待数据域的

响应完成后再一起完成Ｘ2切换。

3 解决方案

方案一：

解决消息计费网关负荷问题，减少SGW和消息

计费网关之间的交互时延，从而缩短Pathswitch流程

交互时延，及时关注消息计费网关响应时延，到响应

时延增大时扩充与SGW对接的进程，降低每进程的负

荷，或者更换处理能力更强的硬件，避免消息拥塞。

方案二：

将基于基站位置进行不同计费策略的套餐改为

后付费性质，避开消息计费信令流程接入X2切换流

程。此方法会导致基于地理位置计费准确性降低，不

能达到实时更新ULI来准确计费。

方案三：

修改X2切换时的信令流程，关闭在X2切换时要

求上报ULI至消息计费网关，并得到响应才能完成X2

切换的信令流程。但此方法对给予位置进行计费的套

06

餐有极大影响，会带来大量的投诉。

解决该问题需要修改EPC在切换时关于消息计费

CCR交互流程，由SGW需要等待消息计费网关回复

CCA，改为SGW发出CCR后不需要消息计费网关确认

CCA，立即向MME回复Modify Bearer Responsexian

响应确认承载修改。流程上只是通知消息计费网关终

端进行了跨基站切换，避免等待消息计费网关回复

CCA。

参考文献

[1] 赵慧,班希翼.VoLTE高清语音关键技术及优化

方案研究[J].郑州铁路职业技术学院学报,2019,(2).

[2] 裴明煜.VoLTE中会话连续性技术的研究[D].北

京邮电大学,2015.1-64.

[3] 岳明,刘亚柯. VoLTE业务丢包率改善新技术与

应用[J].河南科技,2020, (7).

[4] 李品谊.基于参数优化提升VoLTE用户语音感

知的技术研究[J].电信工程技术与标准化,2020, 33(1).

[5] 石灿军. 移动通信网络VoLTE技术的发展现状

及优势[J].数字通信世界,2017, (7).

[6] 田阿灵. VOLTE中会话连续性技术的分析[J]. 通

讯世界,2017, (4).