林 慰 李志東
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VoLTE關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)化探究
林 慰 李志東
廣東宜通世紀科技股份有限公司,廣東 廣州 510630
VOLTE是LTE語音的最后解決方法。著重對VOLTE關(guān)鍵技術(shù)進行了闡述,簡單概述了VOLTED的優(yōu)化技術(shù)。
VOLTE;關(guān)鍵技術(shù);優(yōu)化技術(shù)
2013年,中國工業(yè)和信息化部向三大運營商正式發(fā)放了第四代移動通信牌照。4G在中國已經(jīng)商用,但是VoLTE(Voiceover LTE)卻沒有廣泛推廣,還停在試驗階段。當然,這與技術(shù)成熟度有關(guān),最根本的原因是運營商傳統(tǒng)網(wǎng)絡模式和商業(yè)模式的存在。在VoLTE大規(guī)模商用上猶豫不決,語音技術(shù)還是寄希望于2G和3G網(wǎng)絡,迷戀原有的計費管理方式等。LTE系統(tǒng)是全而而向IP的,3GPP組織考慮到整個LTE網(wǎng)絡架構(gòu)的扁平化,要求摒棄CS(電路交換)域,保留PS(分組交換)域,取消RNC(無線基站控制器),降低時延,提高速率,增加帶寬。正由于LTE網(wǎng)絡只支持PS域,VoLTE也就應運而生。
VoLTE作為下一代話音技術(shù),其實也是可以理解為一種VoIP技術(shù)。但是它與OTT(OverTheTop)提供的VoIP話音服務(如Skype)也有一定的區(qū)別[1]。
VoLTE是基于IMS(IP多媒體子系統(tǒng))的話音業(yè)務。它不是承載在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡,而是架構(gòu)于4G網(wǎng)絡之上。OTT的VoIP的話音服務,只是盡最大能力傳輸,存在誤碼率高、時延大等缺點,不能保證流暢的語音體驗,在這點上還不如運營商2G/3G的語音效果。
VoLTE提供了高水準的控制和管理機制,保證了良好的QoS(服務質(zhì)量),使得語音傳輸?shù)倪B續(xù)性及實時性得以提升,極大地改善了用戶感知。要實現(xiàn)高標準的QoS,VoLTE離不開以下關(guān)鍵技術(shù)。
1.1 半靜態(tài)調(diào)度
半靜態(tài)調(diào)節(jié)是在LTE的調(diào)度傳送程序中,eNodeB在原始調(diào)節(jié)時經(jīng)過PDCCH指示UE目前的調(diào)節(jié)信息,UE辨識是半靜態(tài)調(diào)節(jié)并保存目前的調(diào)節(jié)信息。
每隔穩(wěn)定的周期,在一樣的時頻資源地方上利用VOLTE數(shù)據(jù)的傳輸或接收、半靜態(tài)調(diào)節(jié)能降低掌控信令的開銷,最少可作為業(yè)務的1.3%。
1.2 頭壓縮ROHC
VOLTE業(yè)務是建立在IP網(wǎng)絡傳送的語音業(yè)務,包頭消費占全部數(shù)據(jù)包的占比較高。為了節(jié)約傳輸資料,引入頭壓縮Ro-HC。其理論是單單在首次傳送時發(fā)送數(shù)據(jù)包頭的靜態(tài)信號,后期不再再次傳輸。通過RoHC壓縮后,VoLTE包頭開銷可從40~60bvtes降為4~6bytes,開銷占比降為12.5%~18.8%,對VOLTE業(yè)務信道的覆蓋和容量有顯著增益[2]。
1.3 TTIBundling
TTIBundling可使處于小區(qū)邊緣的用戶在連續(xù)的4個上行子幀發(fā)射同一傳輸塊,該技術(shù)可增大傳輸成功率和接收成功率,提高小區(qū)邊緣用戶的覆蓋。
1.4 RLC分段
當小區(qū)四周UE功率受到局限時,上行覆蓋能力降低,可能會導致UE沒有辦法在一個TTI階段內(nèi)傳輸一個完備的數(shù)據(jù)包;通過引入RLC分段(RLC Segmentation),可將一個RLCSDU拆分成若干個小的PDU,從而減小每個子幀上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,提升小區(qū)上行邊緣覆蓋能力。
無線網(wǎng)絡優(yōu)化目的主要是為了達到無線網(wǎng)絡的動態(tài)負載均衡,優(yōu)化資源配置,保證優(yōu)質(zhì)服務質(zhì)量,提高用戶的出行感知度。VoLTE的優(yōu)化方法同其他無線網(wǎng)絡如CDMA等網(wǎng)絡優(yōu)化的方法是相似的,包括干擾、覆蓋、參數(shù)、切換等方而的優(yōu)化。VoLTE而臨著大規(guī)模商用,它的網(wǎng)絡優(yōu)化是步步為營、循序漸進的過程。本文以中國移動TD-LTE網(wǎng)絡、GSM網(wǎng)絡為例,闡述VoLTE優(yōu)化方法,主要是分三步走方案。
2.1 4G至2G鄰區(qū)配置
VoLTE初步商用時,由于4G還沒有規(guī)模覆蓋,手機需要通過SRVCC(單一無線語音呼叫連續(xù)性)方式至GSM系統(tǒng)。這樣一來,必須制定4G至2G令仔區(qū)配置方法。a.如果4G與2G小區(qū)共站(包括室分站點),4G首先需要配置所有共站的2G小區(qū),同時室外站需要繼承配置其中同方向角的2G共站小區(qū)(4G與原有2G的方位角的偏差在450范圍內(nèi))的2G令仔區(qū)。b.如果4G站點為新建站,優(yōu)先考慮添加第一圈2G令仔區(qū)頻點。與此同時,應重點檢查以下兩類2G小區(qū):①靠近4G站點距離最短的N個2G站址中(方圓2km范圍內(nèi)),假如存在室外小區(qū),就選取天線方向指向本小區(qū)的2G小區(qū)(建議是法線正負600之內(nèi));如果存在室分小區(qū),就沒有必要考慮方向角。滿足上述條件室內(nèi)、外小區(qū)共M個(這里M<N,N建議小于9個)。②4G小區(qū)天線法線方向正而對著小區(qū)并且兩個小區(qū)天線比較方向角度在60°之內(nèi)最短的2個待選鄰區(qū)(該鄰區(qū)距本小區(qū)沒有超過1km)。如果這2個小區(qū)被包擴于前面所說M個小區(qū),就需要配備鄰區(qū)個數(shù)為M,不然就是M+2個。
2.2 VoLTE三步走優(yōu)化方法
VoLTE的優(yōu)化是一個繁瑣且長期的過程,同時也是循序漸進、按部就班、分段實施的過程。第一步,網(wǎng)絡參數(shù)初始化,實現(xiàn)VoLTE的信號從無到有。配置ROHC壓縮算法,將核心網(wǎng)和UE之間的數(shù)據(jù)報文的報文頭,如IP頭、UDP頭、RTP頭進行壓縮后,再進行傳輸,起到節(jié)省空口帶寬資源的作用,這里只針對QCI=1的業(yè)務。設置PDCP分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議)SDU(服務數(shù)據(jù)包)的丟棄時間,這里只針對QCI=s的業(yè)務,優(yōu)化其丟包率。配備EMLP(調(diào)節(jié)優(yōu)先選?。┧惴?,面對QCI調(diào)節(jié)優(yōu)先級實行優(yōu)化。開啟eSRVCC轉(zhuǎn)換,弱覆蓋區(qū)域施行eSRVCC切換到GSM鄰區(qū),確保VoLTE通話的連續(xù)性[3]。
第二步,網(wǎng)絡參數(shù)稽查調(diào)整,實現(xiàn)VoLTE信號的廣覆蓋。調(diào)整內(nèi)容:大規(guī)模減少eSRVCC切換功能開關(guān)數(shù)量;PDCPSDU的丟棄時間數(shù)量減少;EMLPS的數(shù)量進一步減少;配置ROHC不變。具體的一些參數(shù)數(shù)量要根據(jù)各地區(qū)的實際情況進行匹配。廣覆蓋的過程中,涉及到干擾優(yōu)化、切換優(yōu)化等,具體表現(xiàn)為一些方位角調(diào)整、發(fā)射功率調(diào)整等,這里不一一說明,都是常規(guī)的優(yōu)化方式。
第三步,網(wǎng)絡參數(shù)深度優(yōu)化,實現(xiàn)VoLTE信號深度覆蓋,提升容量。配置PDCPSDU的丟棄時間:優(yōu)化QCI=1、QCI=2、QCI=5三種業(yè)務的丟包率,適應多業(yè)務。啟動DRX機制:降低VoLTE時延、節(jié)約手機用電,增強手機續(xù)航能力。
三步走的優(yōu)化流程,是從局部到整體、從覆蓋需求到容量需求的一個規(guī)劃過程,也是廣大通信人辛勤汗水澆灌的結(jié)果。
文中的VOLTE三步走優(yōu)化方法,體現(xiàn)了量變到質(zhì)變的科學發(fā)展觀。當然,本文的方法也有很多方面并沒有涉及,參數(shù)的配置沒有定量分析,這就要具體問題、具體分析。同時,文中的很多問題只是蜻蜓點水地一筆帶過,實際上有很多問題可以深入研究。比如,DRX的配置與VoLTE業(yè)務特性怎么樣完美匹配,既解決時延問題,也解決省電問題。
[1]王浩,杜蓓.VoLTE對IP網(wǎng)絡帶寬需求研究及路由優(yōu)化探討[J].電信技術(shù),2014(12):48-51.
[2]黃曉宙.淺析VOLTE調(diào)度機制及性能優(yōu)化策略[J].信息通信,2015(9):234-235.
[3]伍竹歆.VoLTE語音呼叫接續(xù)時延優(yōu)化淺析[J].中國科技信息,2015(24):71-72.
VoLTE Sey Technologies and Optimization Inquiry
Lin Wei Li Zhidong
Guangdong Yi-Century Technology Co.,Ltd.,Guangdong Guangzhou 510630
as LTE voice the final solution VOLTE as LTE voice the final solution Simple summarizes the VOLTED optimization techniques
VOLTE;The key technology;Optimization techniques
TN929.5
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1009-6434(2016)07-0151-02