VOLTE视频业务卡顿

【问题现象】

河南安阳移动VOLTE试点网络下,使用MATE7+诺基亚测试SIM卡接入如下组网方式1时,进行视频业务时发现明显的马赛克现象及卡顿问题。处于相同的测试地点下,使用MATE7+华为测试SIM卡接入组网方式2时,视频业务流畅无卡顿现象。
组网方式1:华为eNodeB+华为SGW+诺基亚PGW+诺基亚PCRF+诺基亚IMS;组网方式2:华为eNodeB+华为SGW+华为PGW+华为PCRF+华为IMS。
【原因定位】

根据问题现象,在相同的无线环境下,不同的核心网组网情况下的视频业务卡顿情况不一样,怀疑在组网方式1下的各网元间确认的视频业务带宽不一致造成视频卡顿问题。

无线侧eNodeB信令跟踪,在S1口的S1AP_ERAB_SETUP_REQ消息中得到MME给eNodeB的QCI=2的带宽确认信息为:上下行MBR=GBR=886000bit/s经与IMS、PCRF、PGW侧确认,各网元最终提供的GBR均为886000bit/s,不存在带宽不一致的网元节点。在组网方式1下

1)终端侧情况:
使用MATE7+PROBE测试过程中发现PacketLostRate从0%到15%波动较大,偶尔出现20%左右的丢包率:

2)eNodeB侧情况:

在eNodeB侧进行S1口的镜像抓包,发现eNodeB侧上行与下行的RTP数据均存在丢包现象,丢包率在5%左右。

3)SBC侧情况:IMS网元在SBC侧进行抓包,结果发现仍然是视频RTP丢包率较大,达到5.3%:

从UE侧、eNodeB侧、IMS侧的抓包结果来看,视频卡顿是由于RTP丢包引起的,丢包的环节应该在空口。为印证空口丢包情况,从eNodeB侧统计OMC话统丢包相关指标。可以计算得到组网方式1下QCI2PDCP的DRB上行业务丢包率在10%左右,
组网方式2的丢包率在0.2%左右。由此可以判断在组网方式1情况下,空口上行存在丢包问题。

终端对比分析:

在组网方式1下用两部HTC终端进行VOLTE视频业务,IMS侧抓包发现几乎不丢包,也不卡顿,视频选的类型是113:两部三星S5终端进行VOLTE视频业务,IMS侧抓包发现几乎不丢包,也不卡顿,视频选的类型是115:

两部MATE7终端在相同位置下进行VOLTE视频业务,IMS侧抓包,丢包率在4%-6%(视频类型118):

由终端对比测试结果开始怀疑不同终端视频业务的需求带宽不一样,有可能是网络提供的带宽能满足低带宽需求的终端视频业务,不能满足高带宽需求的终端视频业务。

不同分辨率视频业务对比分析:

同样使用MATE7终端,在组网方式2下,分别发起GIF16帧、VGA32帧和720P32帧三种VOLTE视频业务,对比网络侧下发的GBR/MBR带宽。

1)GIF16帧业务下

终端业务需求的带宽是754+6+8=768kbit/s。核心网下发的QCI=2的视频业务保障带宽为(138)=768kbit/s

2)VGA32帧业务下

终端业务需求的带宽是1202+6+8=1216kbit/s。核心网下发的QCI=2的视频业务保障带宽没有改变,仍然为(138)=768kbit/s

3)720P32帧业务下
终端业务需求的带宽是2162+6+8=2176kbit/s。核心网下发的QCI=2的视频业务保障带宽没有改变,仍然为(138)=768kbit/s

综上测试结果可以看出,网络下发的GBR是固定的,没有按照终端的带宽需求进行动态分配。GBR小于终端的业务需求带宽,在大话务情况下基站只能按照GBR提供带宽,终端的视频业务就会出现卡顿问题。
经过核心网排查,最终确定是诺基亚PCRF的GBR/MBR策略的问题,当前的策略是固定QCI=2的GBR为768kbit/s,在PCRF策略调整为根据终端业务需求动态调整GBR后,视频业务卡顿的问题消失。
【解决方案】

PCRF的GBR/MBR策略修改为根据终端业务需求动态调整。

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