岳明　劉亞柯　許強(qiáng)　劉昌龍　位洛洛

摘 要：VoLTE業(yè)務(wù)是基于IMS網(wǎng)絡(luò)的LTE語(yǔ)音解決方案。其是架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)上、全I(xiàn)P條件下、基于IMS Server的端到端語(yǔ)音方案。而丟包率是影響業(yè)務(wù)感知的關(guān)鍵因素。本文主要分析了QCI1上行NI頻選功能、TTI bundling、QCI1預(yù)調(diào)度、PDCCH自適應(yīng)、CMR功能等新技術(shù)，以改善丟包率。

關(guān)鍵詞：丟包率;頻選功能;TTI bundling;QCI1預(yù)調(diào)度;PDCCH自適應(yīng);CMR功能

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）07-0024-04

Abstract： VoLTE Service is based on Ims Network Lte Voice Solution. It is an end-to-end voice scheme based on IMS Server over LTE network and all IP. This paper mainly analyzed the new technologies of qci1 uplink Ni frequency selection function， TTI Bundling， QCI1 pre scheduling， PDCCH adaptive， CMR function and so on， in order to improve the packet loss rate.

Keywords： packet loss rate;frequency selection function;TTI Bundling;QCI1 pre scheduling;PDCCH adaptive;CMR function

隨著聯(lián)通VoLTE業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，VoLTE的用戶(hù)感知優(yōu)化顯得越來(lái)越重要。作為影響VoLTE用戶(hù)感知的一大因素，高丟包的優(yōu)化也尤為重要。本文結(jié)合鄭州VoLTE高丟包指標(biāo)，分析高丟包的現(xiàn)狀及原因，并通過(guò)一些新技術(shù)的研究及應(yīng)用改善VoLTE業(yè)務(wù)丟包率，達(dá)到優(yōu)化用戶(hù)感知、提升公司口碑的目的。

1 高丟包原因分析

1.1 高丟包原因判斷原則

通過(guò)網(wǎng)管指標(biāo)對(duì)上、下行高丟包小區(qū)進(jìn)行大致分析。通過(guò)指標(biāo)關(guān)聯(lián)的方法，提取不同類(lèi)別的網(wǎng)管指標(biāo)進(jìn)行分析，是一種間接且相對(duì)有效的分析高丟包原因的方法。表1是通過(guò)指標(biāo)關(guān)聯(lián)分析本次高丟包原因時(shí)用到的一些原則。

1.2 高丟包原因分析

分析時(shí)間段為2019年11月25日到12月1日一周的數(shù)據(jù)。上行高丟包的主要原因?yàn)樯闲墟溌焚|(zhì)差及上行干擾（見(jiàn)圖1），下行高丟包的主要原因?yàn)樯稀⑾滦墟溌焚|(zhì)差、弱覆蓋，需要針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化（如果有多個(gè)影響因素取影響因素最大的進(jìn)行分類(lèi)）（見(jiàn)圖2）。

2 新技術(shù)研究及應(yīng)用效果

2.1 QCI1上行NI頻選功能

2.1.1 原理。根據(jù)外場(chǎng)實(shí)際測(cè)試情況分析，上行受干擾的情況比較嚴(yán)重。對(duì)于語(yǔ)音來(lái)說(shuō)，使用干擾最小的子帶可以減小上行的丟包率，改善語(yǔ)音質(zhì)量[1]。QCI1上行NI頻選功能即按小區(qū)級(jí)干擾情況，排列出可供語(yǔ)音業(yè)務(wù)使用的最佳子帶位置，保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)能夠分配在最優(yōu)的子帶上，更能保證語(yǔ)音的調(diào)度。

2.1.2 適用場(chǎng)景建議。開(kāi)啟QCI1上行NI頻選功能可以減少上行丟包率，建議針對(duì)NI大于-105且非全頻段干擾的場(chǎng)景開(kāi)啟。

2.1.3 應(yīng)用效果。選取50個(gè)小區(qū)，開(kāi)啟QCI1上行NI頻選功能，開(kāi)啟前后上、下行丟包率變化趨勢(shì)如圖3所示。

從圖3可知，QCI1上行NI頻選開(kāi)通后，對(duì)比調(diào)整前后指標(biāo)，上行丟包率由4%降為2.5%。改善明顯。

2.2 TTI Bundling

2.2.1 原理。TTI Bundling（TTI捆綁或者子幀捆綁）是指為處于小區(qū)邊緣的用戶(hù)而設(shè)計(jì)的，用于提高用戶(hù)在小區(qū)邊緣覆蓋的一種方法[2]。當(dāng)TTI Bundling使用時(shí)，上行調(diào)度DCI0一次授權(quán)后，在連續(xù)的4個(gè)上行子幀上傳輸同一傳輸塊，且僅在第四次傳輸后有對(duì)應(yīng)的PHICH反饋，重傳也是4個(gè)連續(xù)上行TTI發(fā)射的一種調(diào)度方法，可以充分利用4個(gè)上行子幀發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)合并，通過(guò)合并增益提升數(shù)據(jù)可靠性。由于僅在第四次傳輸后有對(duì)應(yīng)的PHICH反饋，所以此時(shí)反饋的為底層合并后數(shù)據(jù)的接收效果，從而大大提高數(shù)據(jù)的可靠性。

2.2.2 適用場(chǎng)景建議。開(kāi)啟TTI Bundling會(huì)增加系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，對(duì)于話(huà)務(wù)不高的站點(diǎn)，可以開(kāi)啟，且MCS及SINR門(mén)限可保持系統(tǒng)默認(rèn)。在高話(huà)務(wù)小區(qū)，由于調(diào)度資源緊張，所以不建議開(kāi)啟。

2.2.3 應(yīng)用效果。開(kāi)啟TTI Bundling前后上、下行丟包率如圖4所示。

從圖4可知，TTI Bundling開(kāi)通后，對(duì)比調(diào)整前后指標(biāo)，上行丟包率由2%左右降為1%左右，改善明顯。

2.3 QCI1預(yù)調(diào)度

2.3.1 原理。語(yǔ)音業(yè)務(wù)的預(yù)調(diào)度是為了在一些異常情況下，保持基站與UE的BSR狀態(tài)一致而做的優(yōu)化[3]。例如，在進(jìn)行上行QCI1業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)，對(duì)于遠(yuǎn)點(diǎn)UE，由于其可能在SR資源到來(lái)之前虛檢到DCI0，那么就可能發(fā)生UE以為基站收到了自己上報(bào)的BSR，但是其實(shí)基站根本不清楚UE buffer中的狀態(tài)。這導(dǎo)致的后果是，若UE再來(lái)QCI1業(yè)務(wù)，也不會(huì)觸發(fā)SR上報(bào)，基站和UE之間就如同斷線(xiàn)般失去聯(lián)系，直到UE的重傳BSR定時(shí)器超時(shí)，才可能會(huì)再次發(fā)起SR。這個(gè)時(shí)間最短需要320 ms。另外，若出現(xiàn)上行HARQ Fail，也可能出現(xiàn)上述情況，導(dǎo)致上行UE側(cè)棄包，影響MOS。

在靜默期，外場(chǎng)有時(shí)候會(huì)配置80 ms的SR周期，當(dāng)出現(xiàn)SR漏檢時(shí)（高干擾導(dǎo)致），在較長(zhǎng)的SR周期下，RTP包非常容易出現(xiàn)棄包，所以在這種情況下就產(chǎn)生靜默期的預(yù)調(diào)度。靜默期的預(yù)調(diào)度可以規(guī)避基站漏檢SR出現(xiàn)的問(wèn)題，降低RTP的棄包率。調(diào)度流程對(duì)比如圖5所示。

2.3.2 適用場(chǎng)景建議。按照系統(tǒng)上行每TTI可調(diào)度3個(gè)用戶(hù)計(jì)算，不考慮帶寬原因，每秒總的可用調(diào)度次數(shù)為3 000次。第一，預(yù)調(diào)度周期配置5 ms時(shí)，單UE上行平均調(diào)度次數(shù)為200，占用系統(tǒng)調(diào)度資源7%左右，即在小區(qū)VoLTE用戶(hù)數(shù)為13左右時(shí)，占用系統(tǒng)調(diào)度資源86%。第二，預(yù)調(diào)度周期配置10 ms時(shí)，單UE上行調(diào)度次數(shù)為100，占用系統(tǒng)調(diào)度資源3%左右，即小區(qū)同時(shí)可以預(yù)調(diào)度26個(gè)VoLTE用戶(hù)，占用調(diào)度資源85%左右，所以不建議將預(yù)調(diào)度周期配置過(guò)小。

建議配置激活期/靜默期的預(yù)調(diào)度周期為10 ms，小區(qū)最多可容納VoLTE語(yǔ)音用戶(hù)26個(gè)左右（或者激活期/靜默期的預(yù)調(diào)度周期分別為10 ms/40 ms）。在高話(huà)務(wù)小區(qū)，由于調(diào)度資源緊張，不建議將預(yù)調(diào)度周期配置過(guò)小。

2.3.3 應(yīng)用效果。QCI1預(yù)調(diào)度調(diào)整前后上、下行VoLTE無(wú)線(xiàn)丟包率對(duì)比如圖6所示。

從圖6可知，QCI1預(yù)調(diào)度調(diào)整后，對(duì)比調(diào)整前后指標(biāo)，上行丟包率由0.25%左右降為0.1%左右，下行丟包率由1.6%左右降到0.9%左右，改善明顯。

2.4 PDCCH自適應(yīng)

2.4.1 原理。PDCCH干擾較大的情況下，通過(guò)PDCCH自適應(yīng)功能，可提升語(yǔ)音業(yè)務(wù)CCE調(diào)整步長(zhǎng)，增加抗干擾性，減少DCI0 丟失次數(shù)，降低丟包率。PDCCH自適應(yīng)的參數(shù)配置如表2所示。

2.4.2 適用場(chǎng)景建議。針對(duì)PDCCH干擾較大的小區(qū)，在短時(shí)間內(nèi)不能排除干擾的情況下，可以小范圍部署。

2.4.3 應(yīng)用效果。PDCCH自適應(yīng)調(diào)整前后上、下行VoLTE無(wú)線(xiàn)丟包率對(duì)比如圖7所示。

從圖7可知，PDCCH自適應(yīng)調(diào)整后，對(duì)比調(diào)整前后指標(biāo)，下行丟包率由1.5%左右降為1.0%左右，改善明顯。

2.5 CMR功能

2.5.1 原理。CMR自適應(yīng)功能提供了一種語(yǔ)音速率自適應(yīng)的方法，通過(guò)修改語(yǔ)音速率，增加語(yǔ)音對(duì)信道的適應(yīng)性，如果上行功率受限或者信道限制語(yǔ)音帶寬受限無(wú)法保證語(yǔ)音速率，那么就可以通過(guò)降低語(yǔ)音速率來(lái)保證語(yǔ)音質(zhì)量，而同樣的如果信道恢復(fù)足夠支持語(yǔ)音更高速率，也通過(guò)AMR自適應(yīng)功能把語(yǔ)音速率恢復(fù)到更高帶寬，提高語(yǔ)音質(zhì)量。例如，在小區(qū)的邊緣，由于當(dāng)前信道質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足語(yǔ)音編碼為23.85 kpbs的要求，基站可降低該VoLTE用戶(hù)的編碼來(lái)適應(yīng)信道情況。

VoLTE總計(jì)有17種編碼速率，包括AMR-NB的8個(gè)碼率和AMR-WB的9個(gè)碼率。AMR-NB包含的8個(gè)碼率為4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2 kbps，AMR-WB包含的9個(gè)碼率為6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85 kbps。開(kāi)啟CMR功能后，根據(jù)丟包率判決時(shí)對(duì)語(yǔ)音編碼速率進(jìn)行降速。

2.5.2 適用場(chǎng)景建議。建議優(yōu)先進(jìn)行射頻（Radio Frequency，RF）調(diào)整，短期內(nèi)無(wú)法調(diào)整可以小范圍部署，改善丟包率。

2.5.3 應(yīng)用效果。CMR功能打開(kāi)前后上、下行VoLTE無(wú)線(xiàn)丟包率對(duì)比如圖8所示。

從圖8可知，CMR功能打開(kāi)后，對(duì)比調(diào)整前后指標(biāo)，上行丟包率由0.5%左右降為0.25%左右，下行丟包率由0.3%左右降為0.15%左右，改善明顯。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)幾項(xiàng)新技術(shù)原理進(jìn)行研究以及對(duì)每項(xiàng)技術(shù)適用場(chǎng)景進(jìn)行分析，在現(xiàn)網(wǎng)中進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，對(duì)改善VoLTE業(yè)務(wù)的丟包率有比較明顯的效果，能夠有效提升VoLTE業(yè)務(wù)感知。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉雪春.VoLTE語(yǔ)音接通時(shí)延感知提升的優(yōu)化策略研究[J].通信技術(shù)，2019（6）：1428-1435.

[2]裴明煜.VoLTE中會(huì)話(huà)連續(xù)性技術(shù)的研究[D].北京：北京郵電大學(xué)，2015.

[3]趙慧，班希翼.VoLTE高清語(yǔ)音關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)化方案研究[J].鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（2）：7-9.