VoNR上行RTP质差的问题处理化

2022年8月24日,某运营商反馈,阜阳a、淮南b、亳州c、宣城d等地市在中兴通讯upf升级改造后,通过大数据统计vonr语音上行rtp的丢包率上升。
2022年9月1日,a、d两地市的用户反馈在漫游场景下vonr语音呼叫质差。
大数据分析
1.通过大数据观察,在upf完成升级改造后的地市,均出现vonr语音上行rtp丢包率指标质差现象,质差时间点与upf升级改造时间点相近,平均每次升级会有约0.12%左右的上行丢包率增长。而epsfb的上行rtp丢包率基本无变化。地市b和地市c的rtp丢包率分别如下图所示。
2.大数据对于vonr语音上行rtp丢包判断条件:通过rtp头携带的rtp序号进行丢包分析,正常是连续的,出现跳变判断为丢包。
3.现网vonr的rtp音频上行存在报文跳变不连续,因此用户的语音质量感受会变差。
4.通过收集大数据高频质差用户,进行大量的跟踪分析:
a.用户正常vonr呼叫rtp上下行报文均连续,几乎没有丢包或乱序跳变。
b.用户仅在切换、切换取消场景有少量跳变丢包,符合切换丢包范围,非本次恶化关键原因。
用户场景分析
5.汇总反馈语音呼叫质差的用户,其故障场景均表现为用户跨市后进行vonr语音呼叫,此时常会出现通话质量差、杂音大、以及单通等语音质差特征。异常用户在重新附着之后,业务恢复正常。此特征符合vonr的rtp质差恶化现象。
6.vonr用户漫游,属于跨pool,核心网流程上需要前插iupf。
7.根据前述综合分析,确认vonr用户在前插iupf时易出现故障现象。
8.跟踪部分经常漫游的vonr语音用户,确认故障场景。
异常用户信令分析
9.对跟踪到的漫游异常呼叫信令进行详细分析:此用户由地市c移动到地市a后,进行vonr语音呼叫,前插地市a的upf002做为前插iupf,地市c的upf002为aupf,如下图所示。
10.完成iupf前插后,smf会收到vonr专载规则并准备下发给upf,其中rtp下发qos速率为49kbps,rtcp下发qos速率为3kbps,如下图所示。
11.smf将规则通过n4接口下发给upf,其中rtp、rtcp各建两个pdr关联不同的qer限速策略。rtp、rtcp的匹配规则通过sdf进行区分,如下图所示。
12.对iupf进行数据跟踪,发现上行rtp媒体流序列号发送不连续,iupf在处理时内部丢包,通过内部失败观察确认丢包原因为上行限速。由于限速rtp存在跳变,此时大数据上统计到的rtp上行丢包数将会增长,如下图所示。
13.对上行rtp媒体流发送速率进行测量,发现rtp发送速率无法超过3kbps,规则下发中rtp的速率为49kbps,说明上行rtp流被错误的限速,如下图所示。
14.通过上述信令分析得出结论:故障原因为vonr的rtp被错误的限速。根据发送速率分析,rtp流限速规则(49kbps)错误的关联到rtcp流限速规则(3kbps)。因此rtp丢包,用户语音呼叫中会有严重质差感受。同时大数据rtp丢包率也会增长。
根因分析
15.vonr呼叫iupf、aupf/upf均会收到相同的规则,而iupf会进行错误的限速,对iupf与aupf实现进行详细分析,确认根因。
16.aupf/upf作为锚点,需要进行dpi等深度报文识别匹配,因此在媒体流表建立时采用五元组方式,五元组可以精确识别媒体流信息,如下图所示。
17.iupf做为前插单元进行gtp隧道转发,通常不需要对报文内容进行深度识别,为加快5g流量的高效转发速率,改造升级后iupf在媒体流表建立时采用了隧道信息建流方式,如修下图所示。
18.对于隧道建流方式,加速卡上会生成流表。第一个匹配上流表的媒体流业务会将规则信息下发给加速卡,加速卡对于后续匹配流表的媒体流都按此规则生效。
19.通过数据信令跟踪分析,vonr前插异常会话均为先收到rtcp流,此时流表中qer的规则采用了3kbps限速。后续收到rtp消息时,由于rtp/rtcp仅五元组发生变化隧道信息相同,因此rtp匹配相同的流表同样采用3kbps的限速规则,如下图所示。
影响范围
20.由于vonr语音业务在前插iupf时,会区分目的端口,下发不同的限速规则。而改造升级后upf在做为iupf时,流表采用了gtp隧道建流方式,导致iupf对rtp流错误限速。
21.经分析,当前仅会影响升级改造upf区域,vonr用户漫游前插场景,有概率出现限速导致通话语音质差。异常用户在重新使用飞行模式后会本地接入,问题恢复。
1.upf执行如下命令,关闭ims apn的mbr限速功能,不再对语音业务进行限流以解决本次问题。
add qosprofile:name=ims,ulmbrswitch=disable,dlmbrswitch=disable
set dncfg:dnn=ims,qos=ims
2.关闭ims的mbr限速开关优点:
a.可解决本次iupf对rtp报文限速问题。
b.ims并非流量套餐、流量计费业务,不需要核心网对音频流mbr进行速率限制。关闭语音mbr 限制可对用户带来更佳语音感受。
3.中兴通讯upf再后续版本中需要优化iupf基于sdf实现流表规则匹配,以彻底解决此问题。


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