VoLTE关键技术及优化探究

林 慰 李志东



VoLTE关键技术及优化探究

林 慰 李志东

广东宜通世纪科技股份有限公司，广东 广州 510630

VOLTE是LTE语音的最后解决方法。着重对VOLTE关键技术进行了阐述，简单概述了VOLTED的优化技术。

VOLTE；关键技术；优化技术

引言

2013年，中国工业和信息化部向三大运营商正式发放了第四代移动通信牌照。4G在中国已经商用，但是VoLTE（Voiceover LTE）却没有广泛推广，还停在试验阶段。当然，这与技术成熟度有关，最根本的原因是运营商传统网络模式和商业模式的存在。在VoLTE大规模商用上犹豫不决，语音技术还是寄希望于2G和3G网络，迷恋原有的计费管理方式等。LTE系统是全而而向IP的，3GPP组织考虑到整个LTE网络架构的扁平化，要求摒弃CS（电路交换）域，保留PS（分组交换）域，取消RNC（无线基站控制器），降低时延，提高速率，增加带宽。正由于LTE网络只支持PS域，VoLTE也就应运而生。

1 VoLTE的关键技术

VoLTE作为下一代话音技术，其实也是可以理解为一种VoIP技术。但是它与OTT（OverTheTop）提供的VoIP话音服务（如Skype）也有一定的区别[1]。

VoLTE是基于IMS（IP多媒体子系统）的话音业务。它不是承载在传统的IP网络，而是架构于4G网络之上。OTT的VoIP的话音服务，只是尽最大能力传输，存在误码率高、时延大等缺点，不能保证流畅的语音体验，在这点上还不如运营商2G/3G的语音效果。

VoLTE提供了高水准的控制和管理机制，保证了良好的QoS（服务质量），使得语音传输的连续性及实时性得以提升，极大地改善了用户感知。要实现高标准的QoS，VoLTE离不开以下关键技术。

1.1 半静态调度

半静态调节是在LTE的调度传送程序中，eNodeB在原始调节时经过PDCCH指示UE目前的调节信息，UE辨识是半静态调节并保存目前的调节信息。

每隔稳定的周期，在一样的时频资源地方上利用VOLTE数据的传输或接收、半静态调节能降低掌控信令的开销，最少可作为业务的1.3%。

1.2 头压缩ROHC

VOLTE业务是建立在IP网络传送的语音业务，包头消费占全部数据包的占比较高。为了节约传输资料，引入头压缩Ro-HC。其理论是单单在首次传送时发送数据包头的静态信号，后期不再再次传输。通过RoHC压缩后，VoLTE包头开销可从40～60bvtes降为4～6bytes，开销占比降为12.5%～18.8%，对VOLTE业务信道的覆盖和容量有显著增益[2]。

1.3 TTIBundling

TTIBundling可使处于小区边缘的用户在连续的4个上行子帧发射同一传输块，该技术可增大传输成功率和接收成功率，提高小区边缘用户的覆盖。

1.4 RLC分段

当小区四周UE功率受到局限时，上行覆盖能力降低，可能会导致UE没有办法在一个TTI阶段内传输一个完备的数据包；通过引入RLC分段（RLC Segmentation），可将一个RLCSDU拆分成若干个小的PDU，从而减小每个子帧上传输的数据量，提升小区上行边缘覆盖能力。

2 VoLTE优化的优化技术

无线网络优化目的主要是为了达到无线网络的动态负载均衡，优化资源配置，保证优质服务质量，提高用户的出行感知度。VoLTE的优化方法同其他无线网络如CDMA等网络优化的方法是相似的，包括干扰、覆盖、参数、切换等方而的优化。VoLTE而临着大规模商用，它的网络优化是步步为营、循序渐进的过程。本文以中国移动TD-LTE网络、GSM网络为例，阐述VoLTE优化方法，主要是分三步走方案。

2.1 4G至2G邻区配置

VoLTE初步商用时，由于4G还没有规模覆盖，手机需要通过SRVCC（单一无线语音呼叫连续性）方式至GSM系统。这样一来，必须制定4G至2G令仔区配置方法。a.如果4G与2G小区共站（包括室分站点），4G首先需要配置所有共站的2G小区，同时室外站需要继承配置其中同方向角的2G共站小区（4G与原有2G的方位角的偏差在450范围内）的2G令仔区。b.如果4G站点为新建站，优先考虑添加第一圈2G令仔区频点。与此同时，应重点检查以下两类2G小区：①靠近4G站点距离最短的N个2G站址中（方圆2km范围内），假如存在室外小区，就选取天线方向指向本小区的2G小区（建议是法线正负600之内）；如果存在室分小区，就没有必要考虑方向角。满足上述条件室内、外小区共M个（这里M＜N，N建议小于9个）。②4G小区天线法线方向正而对着小区并且两个小区天线比较方向角度在60°之内最短的2个待选邻区（该邻区距本小区没有超过1km）。如果这2个小区被包扩于前面所说M个小区，就需要配备邻区个数为M，不然就是M+2个。

2.2 VoLTE三步走优化方法

VoLTE的优化是一个繁琐且长期的过程，同时也是循序渐进、按部就班、分段实施的过程。第一步，网络参数初始化，实现VoLTE的信号从无到有。配置ROHC压缩算法，将核心网和UE之间的数据报文的报文头，如IP头、UDP头、RTP头进行压缩后，再进行传输，起到节省空口带宽资源的作用，这里只针对QCI=1的业务。设置PDCP分组数据汇聚协议）SDU（服务数据包）的丢弃时间，这里只针对QCI=s的业务，优化其丢包率。配备EMLP（调节优先选取）算法，面对QCI调节优先级实行优化。开启eSRVCC转换，弱覆盖区域施行eSRVCC切换到GSM邻区，确保VoLTE通话的连续性[3]。

第二步，网络参数稽查调整，实现VoLTE信号的广覆盖。调整内容：大规模减少eSRVCC切换功能开关数量；PDCPSDU的丢弃时间数量减少；EMLPS的数量进一步减少；配置ROHC不变。具体的一些参数数量要根据各地区的实际情况进行匹配。广覆盖的过程中，涉及到干扰优化、切换优化等，具体表现为一些方位角调整、发射功率调整等，这里不一一说明，都是常规的优化方式。

第三步，网络参数深度优化，实现VoLTE信号深度覆盖，提升容量。配置PDCPSDU的丢弃时间：优化QCI=1、QCI=2、QCI=5三种业务的丢包率，适应多业务。启动DRX机制：降低VoLTE时延、节约手机用电，增强手机续航能力。

三步走的优化流程，是从局部到整体、从覆盖需求到容量需求的一个规划过程，也是广大通信人辛勤汗水浇灌的结果。

3 总结

文中的VOLTE三步走优化方法，体现了量变到质变的科学发展观。当然，本文的方法也有很多方面并没有涉及，参数的配置没有定量分析，这就要具体问题、具体分析。同时，文中的很多问题只是蜻蜓点水地一笔带过，实际上有很多问题可以深入研究。比如，DRX的配置与VoLTE业务特性怎么样完美匹配，既解决时延问题，也解决省电问题。

[1]王浩，杜蓓.VoLTE对IP网络带宽需求研究及路由优化探讨[J].电信技术，2014（12）：48-51.

[2]黄晓宙.浅析VOLTE调度机制及性能优化策略[J].信息通信，2015（9）：234-235.

[3]伍竹歆.VoLTE语音呼叫接续时延优化浅析[J].中国科技信息，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

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1009-6434(2016)07-0151-02