缩略图
Mobile Science

基于智能监控系统的4&5G 核心网语音质量分析平台

作者

周辉 周晶晶 巴特力 黄翔 滕婷

中国移动通信集团有限公司新疆分公司

1. 项目背景

鉴于目前移动 4&5G 语音网络具有系统设备多、组网接口数量多以及业务流程复杂的特点,平时的例行维护如例行巡检、用户投诉处理、参数核查等维护动作工作量大,迫切需要有效提升运维效率,通过“例行工作自动化”方式,释放专家人力来进行整体4&5G 语音网络的全面细致分析,以及指标提优等工作。

新疆移动4&5G 核心网语音质量分析平台通过“CHR 应用”、“语音质量”、“网络守护”、“故障定位”等功能,对新疆移 4&5G 语音进行全网数据分析,特别是对于业务日志、内部失败码等进行有效分析,提供针对性的提优方案,最终通过工具分析实现 KPI 指标提升;并通过 SBC 语音质量切片分析技术,找出语音KQI 质量盲点,提升语音KQI 指标,实时监控重点指标智能派单。

2. 项目技术

2.1 技术方案

新疆移动4&5G 核心网语音质量分析平台通过“CHR 应用”、“语音质量”、“网络守护”、“故障定位”“参数检查”“系统管理”六个模块来实现 KPI 分析,从而提升网络质量,提效运维。

CHR应用 语音质量 网络守护 故障定位 参数检查 系统管理

√注册分析全网实时观察 √场景化巡检 √用户数据查询 √用户管理√虚拟化参数语音质量分析 上 实时观察 √告警分析 √隐私配置√网元参数检查√语音切片分析 例行维护√内存数据区√语音质量报表 √操作保障 √5GC联合定位 √区域管理

√对比分析M 质量提升 KQI分析 运维提效基于IMS进行关联分析、优化 以轻量的方式将语音质量可视 将日常运维过程中繁琐的工作网络,全面提升网络语音质量 化,提供网络、设备和用户级 自动化,减少运维人员紫琐的和用户感知度 别的呈现与分析 日常维护工作量

2.2 关键技术

4&5G 核心网语音质量分析平台采用成熟的具有国内先进水平并符合国际发展趋势的开发技术,基于软采方式的进行数据业务分析,通过 IMS 网络的网管北向接口连接现网 vIMS/IMS 网络及 EPC/5GC 网络,基于多维大数据及深度机器学习算法,支持 VoLTE、VoNR、ViNR、VoWiFi、固网、5G 消息等网络类型以及关键指标及语音质量的可视化与钻取分析。

本项目适应新疆移动的日常管理运维需求,具有易用、安全、良好扩展的特点,支持跨平台部署,简洁灵活,使得 Web 开发更加快捷,使得系统更具安全性、稳定性、先进性。

4&5G 关键指标优化分析通过多维统计实现,可进行预定义和自定义场景:分析不同类型呼叫接通率和注册成功率;区分 EPSFB、VoNR、VoLTE 呼叫场景;聚类标准失败码、内部失败码、业务逻辑。

4&5G 语音质量监控功能实现,根据单通率、不通率的算法梳理相关派单规则,通过 Syslog 告警接口向核心网工作台发送单通率告警,如果后续某周期单通率正常,则发送告警恢复消息,如果后续周期单通率始终大于等于指定值,则平台只发送一次告警到核心网工作台。

图二 4&5G 语音质量监控功能实现方案

3. 项目主要创新点

为实现IMS 网络4&5G 语音质量提优,本项目进行创新场景化语音质量监控。创新点一:封装专家KPI 优化经验,举重若轻

通过IMS 系统CHR 日志采集以及内部专家库经验应用分析。

主页CHR配置报告管理帮助备 500*CSCF-0x8F00BC1F-0X0-0x0-0x0*PSS-0x8E0040F1数据源101:CMCC,502:HECMCC,1□×失败码 [PSS]2382381297(0x8E0040F1)描方案11:06:10.111 案例2025-05-21 备注

创新点二:切片化分析语音质量,洞察秋毫

通过对语音通话3秒切片分析,深入发现用户体验差的通话时段,结合无线、终端类型等消息,针对性的提供语音质量分析的基础方案。

图一 核心网语音质量平台功能架构

图三 专家经验辅助分析

图四3 秒语音质量切片分析

创新点三:打包多项日常运维动作,化繁为简

故障定位中,支持详单查询、单 / 多个用户在 CSCF、VOLTETAS、SBC 网元上的注册状态一键查询、用户信息、告警、操作日志信息查询,极大简化日常运维流程,提高运维效率。

创新点四:支持KPI 专项分析,对症下药

通过对影响 IMS 网络的关键 KPI(呼叫接通率、初始注册成功率等)进行针对性的专项分析,实时聚焦特定关键目标,定位关键问题,有的放矢,高效提高网络质量。

以呼叫接通率为例:查询KPI 历史趋势、展示KPI 趋势;多维度分析KPI ;呼叫失败概览;失败详情及相关建议;呼叫失败高频终端。

图五 呼叫接通率KPI 分析

4&5G 核心网语音质量分析平台应用后,我们通过工具辅助问题分析以及指标定位,提升KPI 指标8 条,并且通过语音切片手段发现379 项案例。

创新点五:首创KPI 重点指标实时智能监控派单,防微杜渐

4&5G 语音质量监控功能实现,通过单通率、不通率的算法梳理相关派单规则。

本项目在核心网语音质量平台基础功能上首创语音单通、不通率智能联动派单功能,首次运用人工查询语音质量的方式升级为系统智能生成 5 分钟粒度KPI 并通过 Syslog 告警接口实时向核心网工作台发送单通、不通率告警,突破了以往无法实时监控的语音 KPI 的局面,在网络出现问题时能够第一时间进行告警派单,维护人员第一时间干预排查,在提升用户感知方面有新的突破。

4. 总体项目应用及效益

4.1 项目应用案例

2022 年8 月14 日注册成功率下降快速排查:

筛查 2022 年 8 月 14 日当天注册高频失败,发现某号码截止到当天下午 15点前注册失败121 次。

图六 注册失败次数

对该号码的SIP 失败码、内部失败码、接入SBC 进行分析,均为同一种失败。接入SBC 均衡,无影响,说明从各个SBC 接入都失败,失败次数均衡。

通过分析内部失败码平台给出建议:S-CSCF 不支持 MAA 中的鉴权算法,需要排查终端SIM 卡。最终联系用户通过更换SIM 卡后问题解决。

4.2 项目推广

4&5G 核心网语音质量分析平台应用后,通过平台辅助问题分析以及指标定位,提升 KPI 指标 8 条,并且通过语音切片手段发现 379 项案例;通过工具系统网络守护功能,发现网络中的盲点 28 例,并已顺利完成多项整改工作,有力保障了IMS 网络安全。

该项目已实现跨专业联动使用,解决地州4&5G 小区质差问题。

该项目目前已推广至全国其他省份,已有8 个省份移动有引入意向。

有效降低用户投诉,提升用户使用感知,提高用户满意度。

主要应用单位情况表

4.3 效益价值

4.3.1 经济效益

4&5G 核心网语音质量分析平台应用前 KPI 指标优化工作工作量 1 个 KPI 指标需要 30 人天左右手工分析,应用后只需要 3 人天即可使用工具分析出相同的结果,以8 个指标需要优化来测算,可节省216 人天。

语音 KQI 优化,工具应用前全网需要进行拉网测试,以及特定用户和特定小区指定拨测,至少需要 360 人天,且效果较差;工具应用后,全网 7 人天即可完成,每季度进行一次,一年节省1412 人天,效果显著。

网络守护功能,帮忙运维人员“ 20% ”时间完成“80%”运维例行工作,腾出运维人员“ 80% ”时间去做 IMS 网络优化、网络健壮性演练、网络运维演进研究、运营支撑等“20%”运维的重要事情。如果全部换成手工来进行,每类网元至少需要7 人天,工具应用后,单类网元1 人天即可完成,目前共8 类网元,每月进行1 次网络维护,一年共96 次,可节省576 人天。

按 1000 元 / 天人力成本测算,项目实施应用后,可节省公司人力成本220.4 万元。

4.3.2 社会效益

提升效率:跨专业联动,倍增维护人员工作效率实时盯控:通过实时KPI 指标,提升用户感知节约资源:系统平台服务器高可用性,节省服务器使用数量快速处理:故障的快速处理,用户满意可推广性:全国31 个省份、其他运营商均有相关核心网业务,具备高推广性。

参考文献:

[1]《中国移动核心网 OMC 功能通用技术规范 - 运维分析工具分册 _v1.0.3-20220815-clean》

[2]《中国移动通信网络组织规范_VoLTE_ 路由组织原则分册 v1.0.0》

[3]《中国移动通信网络组织规范_VoNR_ 路由组织原则分册 v1.0.0》

作者简介

周辉(1991.12),男,回,核心网中级工程师,信息安全专业。

周晶晶(1989.6), 女,汉,核心网初级工程师

巴特力·木拉提(1992.6),男,哈萨克族,核心网初级工程师

黄翔(1985.8),女,汉族,核心网高级工程师

滕婷(1985.7)女,汉族,核心网高级工程师