VOLTE测试方法及信令培训V4

VoLTE测试方法及信令培训2016年2月目录VoLTE信令解析2VoLTE测试方法VoLTE测试简介优秀(excelent)很好，听的清楚，延迟很小，交流流畅良好(good)稍差，听的清楚，延迟小，交流欠缺顺畅，有点杂音一般(fair)还可以，听不太清，有一定延迟，可以交流差(poor)勉强，听不太清，延迟较大，交流重复多次很差(bad)极差，什么都听不到54321通过一个语音盒单元将主、被叫手机相连。被叫手机端发一个标准的声音波形，经过网络达到主叫手机，测试软件对收到的波形与发出的波形进行比较、计算后得出MOS值(POLQA)。Mos测试简介，MeanOpinionScore平均意见值，MOS值常以衡量通信系统语音质量的重要指标。常用的MOS分评价方法包括主观MOS分评价和客观MOS分评价。主观MOS分采用ITU-T

P.800和P.830建议书，由不同的人分别对原始语料和经过系统处理后有衰退的语料进行主观感觉对比，得出MOS分，最后求平均值。而客观MOS评价则采用ITU-TP.862建议书提供的PESQ(PerceptualEvaluationofSpeechQuality)方法，由专门的仪器（如Agilent的VQT测试仪）或软件进行测试。为了更好的适应4G/LTE时代的语音质量测试需求，ITU-T于2006年开始了POLQA的开发工作2011年初正式发布为ITU-TP.863标准。主要特点可以覆盖最新的语音编码和网络传输技术，在用于3G，4G/LTE，VoIP网络时具有更高的准确性支持超宽带（50Hz~14KHz）语音传输，高质量语音传输。MOS测试简介集团分析重点关注如下10个指标：VOLTE集团汇报的重点指标指标算法定义已测城市指标区间*接通率（%）成功完成呼叫次数/终端发起呼叫总数。每次通话中，主叫UE发送第一条SIPINVITE后收到网络侧下发的SIP200OK消息为成功完成呼叫

87.12%~99.53%*掉话率（%）（主叫掉话次数+被叫掉话次数）/（成功建立呼叫次数*2）。主叫主动挂机时，主叫未收到SIP_BYE-OK或被叫未发送SIP_BYE-OK，均计算一次掉话。（不满足通话时长的OK回复，需人工判别）

12.9%~0.15%呼叫建立时延(s)每次通话中，主叫UE发SIPINVITE后收到网络侧下发的SIP180Ring消息之间的时间差

（只统计接通）6.16~2.70MOS3.0以上占比(polqa算法）Polqa算法的3分以上的MOS采样点数/MOS总采样点数

76.41%~95.1%MOS3.5以上占比(polqa算法）Polqa算法的3.5分以上的MOS采样点数/MOS总采样点数

55.0%~88.7%IMS注册成功率（%）终端完成IMS注册成功/终端发起IMS注册总数。IMS注册成功指终端发送IMS_SIP_REGISTER,并收到IMS_SIP_REGISTER-OK(200)。

75%~100%eSRVCC成功率（%）

eSRVCC切换成功次数/eSRVCC切换尝试次数。UE收到源eNB发送的切换到2G命令（MobilityFromEUTRACommand）后，5s内UE向目标小区发送“切换完成”消息（GSMRRSingalingMessageHandoverComplete）记为一次eSRVCC切换成功

62.86%~100%（个别城市未发生ESRVCC切换）eSRVCC切换时延-用户面（ms）从切换前（MobilityFromEUTRACommand）收到的最后一个RTP包，到切换到GSM后发送“切换完成”消息（Handover

Complete）之间的时间差

182~348RTP丢包率（（主叫发送的RTP数据包数量-被叫接收的RTP数据包数量+（被叫发送的RTP数据包数量-主叫接收的RTP数据包数量））/（主叫发送的RTP数据包数量+被叫发送的RTP数据包数量）

1.97%~0.21%RTP抖动(ms)相继RTP包间的时延变化平均值

14.06~3集团输出的接通率、掉话率为终端感知结果，即包含了VOLTE终端移动到无IMS或无LTE覆盖区域的GSM、TD、CSFB的呼叫结果，并非仅限于VOLTE。对接平台的惠杰朗、鼎利软件只是测试软件，不做统计处理，统计处理部分由平台算法完成，个别指标在算法上与厂家软件自有算法有差异。VoLTE测试简介目录VoLTE信令解析5VoLTE测试方法VoLTE测试必备设备及相关配置要求HTCM8手机相关设置

现网VOLTE尚未商用，所以手机默认设置为不支持VOLTE，需要在手机里设置打开VOLTE支持，设置位置为：设置数据连接移动网络设置IMS服务勾选。开启VOLTE后UE在正常状态下会在IMS注册成功，并在手机通知栏显示IMS图标。注意：如不勾选IMS服务，手机为CSFB制式，可用于CSFB测试。HTCM8手机相关设置首先打开终端的USB调测功能；然后再打开HTCSSDTESTTOOL，将ControlDiagPort、ControlModem、Control

RmNet这三个端口打开，并将QXDMLOGGER关闭，否则会导致在测试软件上无信令,注意开关显示Enable则表示当前状态为关闭，显示Disable则当前状态为开启。注意：每次手机关机后三个端口均会自动关闭，开机后需要再次打开。OutumMOS测试相关配置Mos盒连接及设置：MOS盒无需驱动，连接上电脑后会自动识别，在设备管理器中显示为USB音频设备，由于我司MOS盒为双通道MOS盒，可以同时进行两组手机打分，所以显示为两个设备；注意：VOLTE的MOS打分算法为POLQA算法，测试电脑上必须有POLQA算法LICENSE才进行MOS打分,同时电脑必须具备5个USB口，如端口不足，需要扩展。OutumMOS测试相关配置在OUTUM的控制窗口设备配置栏里，在MOS设置上右键“属性设置”后，弹出以下窗口，将SPEAKERS设置为6，MICROPHONE设置为15，WAVEOUT设置为100（部分系统中可能不会出现WAVEOUT的控制栏），手机通话音量60%，即一半音量往上一格，录播方式建议选择“单向录播BA”，全部采用UE1打分，方便数据分析；手机与MOS盒的音频硬件连接按MOS盒端口标识连接。注意：以上MOS设置值只适用于3.53.1403.1CL515892release-keys和3.51.1403.1CL460427release-keys两个手机版本，其它版本设置值可以咨询软产。目前HTC终端软件版本均为3.59，其中需要将MICROPHONE设置为5，手机音量设置为60%即最大回退两格。OutumMOS测试相关配置打开“MOS打分设置”的设置，左边窗口添加一个打分方案，打分方式为“实时打分”，添加完成后使其有效；右边窗口添加标准语料文件和设置录音文件存放文件夹，类型与语料音频格式一致，打分文件Line1和Line2均需添加，采样率等其它设置参见下图。注意：未测试过的电脑C盘目录下不会有Group1等这些组的文件夹，需要运行一次MOS测试脚本后自动生成，或手动添加，Group1下有Line1、Line2两个子文件夹，Group1代表打分第1组，Line1、Line2代表MOS盒上主叫1和被叫1。普通语音测试时（不测试MOS）只需要配置“呼叫”任务MOS测试时需要选用“MOS测试”脚本，outum软件手动拔打无MOS值，其它项与语音呼叫设置一致；被叫UE，在手机上设置为自动接听。执行voltecall测试，点击开始运行，MOS测试时会自动弹出打分窗口，自动打分；OutumMOS测试相关配置被叫UE，在手机上设置为自动接听。执行voltecall测试，点击开始运行，MOS测试时会自动弹出打分窗口，自动打分；CDS软件测试方法CDS软件设备添加方法选择上图中红色方框选中的按钮，弹出设备管理器窗口，点击

该按钮添加设备，点击端口选择对应的终端端口。并将该“调制解调器的Modem”端口号记录并填到属性选项的“ATPort”号（如下图所示）CDS软件测试方法Mos设备设置内容：其中“参考文件”选择自带的语料文件，“内部门限”选择ALL，“播音衰减”设置为25(dB)，“端口的UE”选择根据配置的UE来手动选择配置voicecall任务及对端手机、测试号码、测试时长等选中需配置的测试终端设备，设备下方会出现“属性”页和“测试”页，在测试页里面增加测试项目，并根据需要进行配置。配置完成后，点“确定”保存，点击“生效”完成配置；VioceCalltest的被叫UE，在手机上建议设置为自动接听鼎利软件VoLTE测试方案-设备配置说明世纪鼎利路测软件Pioneer支持自动配置设备，如下图点击“自动检测”按钮，即自动检测当前电脑连接的设备，并自动配置相关设备端口。自动检测并自动配置设备后，会弹出对话框“是否连接”，点击“是”后，即连接上设备，并采集信令鼎利软件VoLTE测试方案-业务配置说明VoLTE业务测试采用主被叫配对模式测试，测试设置业务如下：鼎利软件VoLTE测试方案-业务配置说明1、点击“Handset1”。哪个终端做主叫，就在哪个设备配置业务。此处举例是handset1做主叫。2、在对应该设备的测试计划中，勾选“MOS业务”，并双击打开，进行MOS业务配置，如下：a连接时长、通话时长、空闲间隔和失败间隔参数根据集团规范设置；bMOS选项：算法选择“POLQASWB”，MOS设备版本根据使用的MOS盒信息选择，当前一般

单路测试选择“MOSVer4.0Lite”；c

高级和语料里面不用任何设置，默认即可。3、配置配对的被叫对象（否则被叫不会自动接听）。点击“设备控制”按钮，如下：在弹出的如下界面，在主叫（此处的即Handset1）行，对应的“DialedMS”下拉选择被叫设备（此处即Handset2）。鼎利软件VoLTE测试方案-测试记录说明设备和业务配置完成后，点击如下图的“开始录制”按钮，即开始测试数据记录，数据保存目录可默认，也可根据需要调整。建议默认即可。

为方便快速进行测试信息查看，鼎利Pioneer软件支持默认测试场景选择，如下图。也可以用户自定义需要查看的界面。鼎利软件VoLTE测试方案-测试界面观察VoLTE业务测试过程主要需要观察如下截图几点：基本的RSRP、SINR等测量，这些信息会影响MOS评分，以及接通和掉话；呼叫接通、掉话、未接通等业务事件观察，查看是否呼叫正常；3.MOS算分事件及分值观察，查看是否正常算分，并且分值是否在正常范围。VoLTE测试简介目录VoLTE测试方法20VoLTE信令解析IMS注册过程注册过程是为了在IMS域将地址URI和一个或者多个联系地址相关联，开机注册过程包括EPS附着及IMS注册VOLTE采用双APN（数据APN+语音APN），语音APN的默认承载qci=5.单UE可以建立多PND连接,UE只能有1个SGW，可以有多个PGW1个APN可以对应多个PDN连接（IPV4、IPV6、IPV4V6）注册过程空口信令与CDL信令对应我们首先需要在CDL中定位测试UE，由于UE初始接入网络RRCConnectionRequest消息携带的是UE的randomValue标识，因此在本次附着过程中我们需要通过randomValue在CDL软件中找到相应的UE注册过程空口信令与CDL信令对应UE完成RRC连接建立，鉴权，能力确认和加密模式后，EPC通过S1InitialContextSetupRequest将建立QCI=9的要求发送给eNBeNB将通过第一条RRC重配置消息将建立QCI=9的信息发送给UE注册过程空口信令与CDL信令对应完成附着后，EPC将通过S1ERABSetupRequest信令将建立QCI=5的要求发送给EnbeNB将通过RRC重配置消息将建立QCI=5的信息发送给UE，UE完成QCI=5的建立截至此步UE已经完成QCI=9和QCI=5的建立，IMS将通过QCI=5利用SIP信令指导UE完成注册过程注册过程空口信令与CDL信令对应REGISTER(1STSipRegisterRequest)®ISTER401（Unauthorized）用户的第一个REGISTERREQUST信令，所以鉴权方面部分内容为空，需要网络回应后才能补齐REGISTER401信令是用于向终端回送401Unauthorized质询信息，其中包含安全认证所需的令牌，令牌对应用户第一个REGISTERREQUST信令中鉴权摘要为空的部分，并指明算法，主要说明如下：注册过程空口信令与CDL信令对应REGISTER(2ndSipRegisterRequest)®ISTER200第二条Register信令是终端将用户标识和密码根据安全认证令牌加密后回送给服务器REGISTER200信令确认注册流程完成，并生成SIP-URI和TELURI，3GPPTS23.003定义了三种URI如下，VOLTE中使用了后面两种：注册过程空口信令与CDL信令对应SUBSCRIBE&NOTIFYSUBSCRIBE用来请求对方节点的当前状态以及后续状态变化的请求方法,从网络订阅消息，NOTIFY用于向服务器请求返回当前状态消息。网络通过NOTIFY向UE发送订阅的内容，UE通过NOTIFY200确认已收到VoLTE语音呼叫过程1．1到5，UE起呼，需发送INVITE到IMS，发起ServiceRequest，触发RRC连接、安全模式等过程，并通过RRC重配置消息建立SRB2信令无线承载，配置测试控制，IMS开始寻呼后，发送INVITE100（TRYING）给UE，响应INVITE消息，INVITE消息中包含被叫方的号码，主叫方支持的媒体类型和编码等；2．6到13，核心网向处于空闲态的被叫发INVITE消息，由于被叫处于空闲态，所以核心网侧触发寻呼消息，寻呼处于空闲态的被叫用户，被叫UE收到寻呼后，触发RRC连接、安全模式等过程，被叫通过RRC重配置消息建立SRB2信令无线承载，CN侧通过QCI=5的RB向被叫发送INVITE消息，UE收到后发送INVITE100消息进行响应，同时被叫发送INVITE183消息给CN表示会话正在处理，启动Precondition(资源预留)过程，并通知主叫自己所支持的媒体类型和编码，并建立起QCI=1的承载；3.14到15，IMS收到被叫的INVITE83后，对主叫启动Precondition(资源预留)过程，通过EPC通知主叫SM层建立起QCI=1的承载后，向UE发送INVITE183消息；4．16到23，主叫向被叫发送PRACK消息，PRACK过程是一个预确认过程，主要为了防止会话超时及拥塞，被叫收到后返回PRACK200，主叫收到被叫的PRACK200以后，发送UPDATE消息，进行媒体格式协商过程，被叫通过UPDATE200返回协商结果；5.24到29是振铃接听过程，被叫发送INVITE180给主叫，振铃，摘机后发送INVITE200给主叫，主叫返回ACK进行确认，通话完全建立，进入通话过程；6.通话结束后，主叫发送BYE请求结束本次会话，IMS服务器给被叫发送BYE,请求结束本次会话，被叫挂机，回BYE200消息，核心网IMS服务器给主叫发BYE200，标明会话结束，主被叫分别通过RRCConntctionReconfiguration消息和去激活EPS专用承载消息，删除QCI=1的数据无线承载。Outum软件主被叫接通信令截图语音（视频）业务中锁定测试UE打开测试软件回放测试log，找到本次呼叫业务中测试UE建立RRC连接的相关信令，点击RRCConnectionRequest信令，在弹出的解码消息就可以查找到该UE的m-TMSI。Outum软件给出的是二进制，需要将其换算为十六进制。m-TMSI在CDL的RRC建立统计中是用十六进制展现（如下图中UE的m-TMSI为11100110000010110101100010001001，换算为十六进制后为E60B5889）打开CDL软件导入相应时间段的CDL日志（每次解析CDL日志时最好将该次业务时间段前后的CDL日志同时解析），在解析完成的CDL日志中通过RRC建立统计得到导入日志中所有UE的TMSI，结合Outum测试软件中的m-TMSI和本次业务发生的时间点完成测试UE的定位。双击该行，CDL软件自动定位到此次RRC连接的信令，通过CellUeIndex的筛选，完成测试UE在本次业务中此基站下所有信令的定位。本例中CellUeIndex=207。（UEID为UE每次RRC接入时eNB分配给UE的临时标识，再次发生RRC接入或发生X2切换后UEID会改变）INVITE根据VoLTE语音呼叫流程，发起呼叫时主叫UE会上发INVITE。（INVITE为SIP信令，根据协议，SIP信令只存在于UE与IMS侧，因此在我们的接入网中看不到SIP信令，也就是说在CDL软件不会解析SIP信令。）在INVITE信令中，我们将会看到主被叫号码，本次通话类型，主叫UE支持的语音编码方式等重要信息。QCI=9和QCI=5的激活在UE开机后会完成在IMS上的注册，此过程中UE将完成QCI=9和QCI=5的建立。当UE在进行通话连接建立时，网络将在RRC连接建立完成后，EPC将通过S1的初始建立第一个ERAB的消息S1InitialContextSetupRequest将激活QCI=9和QCI=5的命令下发给eNB。eNB将在UE完成加密后的第一条RRC重配置消息中指示UE完成QCI=9和QCI=5这两个默认承载的激活。图中eps-BearerIdentity5对应QCI=9，eps-BearerIdentity6对应QCI=5。QCI=1的建立EPC通过S1ERABSetupRequest将建立QCI=1的命令下发给eNB。核心网下发“ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest”消息后，基站将该消息附加在“RRCConnectionReconfiguration”消息中一起下发，所以“RRCConnectionReconfiguration”中解码出来的“ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest”消息内容，与后续的“ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest”消息内容一致。下图中dedicatedInfoNASList消息解析出来后就是ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest，并且通过此条RRC重配置可以知道本例中QCI=1的eps承载ID=7。QCI=1的建立在建立QCI=1的RRC重配置信令中我们还将获得ROHC头压缩的的相关配置，ttiBundling功能是否开启，SPS是否开启。在pdcp-ConfigheaderCompression可以查到头压缩的的相关配置，主要内容为头压缩使用的方案格式；在mac-MainConfig节点下可以查到ttiBundling功能是否开启；由下图我们可知现网的ttiBundling功能是关闭的。QCI=1的建立在建立QCI=1的RRC重配置信令中我们还将获得ROHC头压缩的的相关配置，ttiBundling功能是否开启，SPS是否开启。在该消息中如果查不到关于SPS的IE，则说明SPS为关闭状态，丽水现网未开启SPS；如果SPS开启，SPS在信令中的格式如下：UE将通过ActivateDedicatedEPSBearerContextRequest完成QCI=1的建立UPDATE和UPDATE200UPDATE主要是用于在呼叫过程中进行媒体格式的二次协商，UPDATE200消息是对UPDATE消息的确认，UPDATE200消息中协商结果为双方通话使用的通话格式，通常选取主被叫双方中格式中较低的一种主叫UE上发UPDATE与被叫UE进行语音编码方式的二次协商。由下图可知主叫UE建议的语音编码格式为高清23.85kbps。（AMR-WB语音编码方式中mode-set=2为标清编码方式12.65kbps，mode-set=8为标清编码方式23.85kbps。语音编码方式由UE决定。）被叫UE收到主叫UE发送的UPDATE后会根据自己的语音编码方式进行协商，并通过UPDATE200将协商后的语音编码方式发送给主叫UE。主叫UE收到的UPDATE200中的语音编码方式为本次通话的最终语音编码方式。BYE和BYE200通话结束，主叫UE挂机后将通过上发BYE通知网络本次通话结束，被叫UE收到BYE后通过回复BYE200进行确认。QCI=1的删除但是对于掉话事件的统计却是以UE成功完成QCI=1的删除为节点。也就是说即使主被叫UE完成了BYE和BYE200的交互，如果QCI=1删除失败，依然会记录为掉话。EPC通过S1ERABReleaseCommand信令通知eNB进行QCI=1的删除EPC通过S1DLNasTrans信令将DeactivateEPSbearercontextrequest封装在NAS-PDU中下发给eNB。本例中在CDL软件中显示为'277E4226BFF37200CD24'HQCI=1的删除eNB通过DLInformationTransfer消息将DeactivateEPSbearercontextrequest下发给UE。对比截图我们可以发现EPC下发给eNB的S1DLNasTrans和eNB下发给UE的DLInformationTransfer消息中的NAS层信息是完全一致的。最终UE将通过DeactivateEPSbearercontextrequest信令完成QCI=1的删除，本次通话结束。视频通话流程与语音通话流程的异同视频电话与语音通话过程基本相同，其中最主要的区别是需要建立QCI=1和QCI=2的承载，QCI=1传送语音，QCI=2传送视频，视频电话的信令截图如下,其中需要注意的是正常结束后会去激活两个承载。视频通话流程与语音通话流程的异同语音业务INVITE消息中，呼叫的原因为语音，只携带支持的语音编码格式，视频业务的INVITE中呼叫原因为视频，并携带了主叫支持的视频编码格式视频通话流程与语音通话流程的异同需要建立QCI=1和QCI=2的承载，QCI=1传送语音，QCI=2传送视频，同时视频业务释放时需要释放两条承载QCI=1和QCI=2的建立QCI=1和QCI=2的删除eSRVCC切换流程HANDOVERREQUIRED消息携带SRVCCHOIndication指示MME触发SRVCC切换；核心网承载分离：GBR删除，NGBR挂起。IMS语音继续UE将SRVCCcapabilityindication作为“UENetworkCapability”的一部分包含在AttachRequestmessage/TAUrequest中发送给MMEHSS向MME指示UE的签约信息(STN-SR)MME为UE建立初始上下文时包含“SRVCCopera