VoLTE业务的性能分析及优化探究

林宇扬

【摘 要】在高新技术不断发展的过程中，以VoLTE（Voice over LTE ）为代表的通信服务为用户带来了更自然、更优质的视频通话效果，同时LTE时代下的运营商提高了频谱利用效率，降低了网络运行成本，提升了用户体验，推动了现代通信业务的发展，开启了向移动宽带语音的跨越步伐。本文结合VoLTE语音业务的性能分析，对无线网络的优化策略进行了讨论。

【关键词】VoLTE；业务性能；优化方案

中图分类号： TN929.5 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）35-0197-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.085

Performance Analysis and Optimization of VoLTE Service

LIN Yu-yang

（Guangdong Yitong Century Science and Technology Co.，Ltd.510665）

【Abstract】In the process of the continuous development of high and new technology，the communication service represented by Voice over LTE has brought users more natural and better video communication effect.At the same time， the operators in LTE era have improved the efficiency of spectrum utilization，reduced the cost of network operation， improved the user experience，promoted the development of modern communication services，and opened up the trend to mobile broadband language.The stride of sound.Based on the performance analysis of VoLTE voice service，this paper discusses the optimization strategy of wireless network.

【Key words】VoLTE；Business Performance；Optimizing Scheme

隨着移动通信技术的发展，用户对通信网络时延和无线速率提出了更高的要求，VoLTE成为无线和核心网技术发展的主要趋势。在VoLTE融合通信商用服务的过程中，必须明确VoLTE业务的性能。

1 VoLTE的应用原理

VoLTE是一种将全部业务加载于4G网络上的IP数据传输技术，可以在同一网络环境下实现数据和语音业务的统一。其中的语音业务以IMS（IP Multimedia Subsystem）为基础，成为全IP时代的核心网标准架构。在技术创新的过程中，IMS逐渐发展成为固定语音领域网络改造的重点，4G网络环境下可以为用户提供更高质量的音视频通话，满足高速率数据业务需求。

VoLTE数据传输技术缩短了用户等待业务需求的时间，获得更高质量的语音视频通话效果，在IP条件下构建端到端的语音方案，高分辨率的编解码技术得到应用，降低了接入时延和掉线率。对运营商而言，通过对VoLTE的部署，加快移动业务向更高宽带领域发展，降低网络成本的同时，提高了无线频率的利用率。另外，用户端体验得到优化，通信质量得到提高，呼叫时间缩短，实现业务的无缝对接[1]。

2 VOLTE业务性能分析

2.1 性能测试环境

VoLTE性能测试环境主要分为性能测试网络、测试环境的基本要求、测试加扰方式和测试网络的基本配置。

VoLTE性能测试网络主要包括测试终端、TD-LTE无线基站、核心网设备和IMS网元，这些结构共同构成了端到端的测试网络。

测试环境必须有较为密集的网络需求，无线网络组网环境选用科学的现网，核心网中包含IMS、EPC。

测试加扰过程中，应用真实的终端进行加扰，将终端放置在加扰小区内发起上行业务，相邻小区采用真实终端进行加扰。真实数据资源分配完成后，没有被分配数据的下行物理资源中将会分配有无用的数据，便于实现干扰加载。支持下行业务信道和控制信道进行加扰，分别设置控制信道。为了实现干扰的真实性，选用随机化的通信数据，选用科学的分配原则，及时记录干扰的加载位置和变化特点。下行业务信道加载过程中向主测小区中发送真实数据，其余小区发送无用数据，保证发射数据位置变化的周期在10ms以内。单小区测试过程中，周围相邻小区应用上行真实用户加扰，在加扰小区中产生最大干扰的小区边缘，进行业务上传。

2.2 多场景网络质量性能

测试VoLTE多场景网络质量过程中，将场景分为不同的小区和道路，不同的场景中主要包含标清和高清语音质量的测试，道路场景中一般包含VGA测试，一般选取20测试点，测试业务分为标清语音和高清语音，测试的目的是实现对IMS注册情况的评定，同时判断语音掉话率和接通情况，明确VOLTE中标清和高清业务的差异。

2.3 VoLTE语音业务与无线质量的关系

为了明确VOLTE语音业务与无线质量之间的关系，必须先考察MOS、RSRP、SINP占用数，掌握不同指标中所存在的定性关系和定量关系。针对测试场景而言，其中包含室内定点和室外测试，测试业务中包含语音和VGA视频，测试的目的是实现对室外掉话率和语音质量的评估，同时也会对室内外接通点中的最低点进行评估[2]。

3 VoLTE业务的优化策略

3.1 覆盖优化

在移动通信网络中，常见的覆盖问题主要有越区覆盖问题、导频污染问题、覆盖空洞和覆盖弱区等。其中越区覆盖是指小区的服务范围较大，间隔一个以上的基站后有足够强的信号电平使得用户端驻留，对远处的小区产生严重的干扰，越区覆盖主要是由于基站天线方位角和下倾角等设计不科学、小区服务范围和规划服务范围不一致，最终干扰严重，业务切换失败。针对这一问题，可以缩小小区的覆盖范围，调整天馈系統参数。

切换区域覆盖的环境较为复杂，站间距因素很可能导致不同小区重叠，这类问题主要是由于基站选址不合理、天线广告等因素引起的，主要解决措施是调整天线的位置和方位角，优化小区频点，调整发射功率等。

上述覆盖问题降低了接入成功率，增大了业务掉线率，业务切换也会受到影响。出现无线覆盖问题的原因较多，例如覆盖区域内网络环境的变化，实际覆盖效果与网络规划结果不一致，参数配置出现问题或者设备的稳定性不足等。

覆盖优化方案可以分为检查天馈安装、调整天线、解决设备故障、调整参考功率等。值的注意的是，在电网突然失压的情况下，并网光伏发电系统仍然保持对电网临近部分线路供电，此种效应称为孤岛效应[3]。解决这种效应时可以对工程参数进行调整，对邻区配置进行优化。针对覆盖弱区而言，主要是由于站点的覆盖率较低或者站点内的TA分布较广，在弱覆盖区优化的过程中，需要在该区域内找到合适的信号，改善弱场覆盖。主要方法如下：{1}应用改变天线方位角和下倾角的方法增强覆盖；{2}安装好直放站后实现“小容量、大覆盖”规划目标；{3}对小区导频功率进行调整，增大导频发射功率，以满足连续覆盖的需求；{4}在覆盖弱区和盲区内添加新的基站；{5}构建覆盖室内外的宏蜂窝基站，保证话务量大的区域被覆盖。

3.2 干扰优化

干扰会影响到LTE系统的通话质量，增加系统的掉话率，降低接通率。由于干扰源的不同，可以将干扰分为内部感染和外部干扰，其中内部干扰包括GPS跑偏问题、设备本身的故障、天馈系统故障等；外部干扰包括杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰等。杂散干扰主要是由于系统接收装置的灵敏度较低，接收频段的杂散比例较高，接收输入的SINR比降低，接收机的信噪比逐渐荷花。阻塞干扰是强干扰信号进入到线性工作区内的接收机后，有用信号放大器的放大倍数变小，系统运行受到影响，阻塞干扰主要原因是本振信号混频或者带外抑制度有限。互调感染主要分为发射互调干扰和接收互调干扰，其中发射互调感染主要是由不同信号进入到发射机中的非线性电路产生互调产物，在接收机的有用频带内造成干扰；接收互调干扰是由不同信号进入到接收机端后形成互调产物，产物的频率与接收机内有用频带的频率形同，形成接收互调干扰。

3.3 系统参数优化

系统参数优化的过程中主要对功率参数、PCI参数、天线技术参数和切换参数进行优化。数据优化以2G/3G的网络优化方案为基本指导，借鉴有用的优化思路，由于VoLTE与2G/3G的系统实现方案存在显著的差异，因此优化的重点和调整方案都存在差异[4]。

系统参数优化包含多方面的内容，例如工程参数、发射功率、切换门限值和无线资源管理参数等。系统参数优化过程中需要先应用OMC统计计算的方法，对系统相关的有用数据进行采集，同时定位网络问题，调整不同参数后满足网络动态平衡的要求，以提高网络质量，满足用户端的体验要求。值得注意的是，VoLTE与2/3G系统中的算法存在一定的差异，因此系统相关参数的接入和切换过程设计的参数类型也会存在差异，因此必须在考虑覆盖和干扰影响外，还必须对配置模式进行优化，提高接入成功率。

3.4 切换优化

针对系统内部的异常流程而言，必须先检查基站和网络数据的传输状态，排查基站和传输问题。实际优化过程中将切换异常分为不同的情况，例如测量报告发出后是否接收到切换命令，接收配置命令后是否发送测试信息等。对多方面的综合分析后总结出切换优化的主要方法，可以实现邻区配置的优化和切换参数的优化，避免在网络组网阶段和规划阶段漏配邻区，及时解决参数测试过程中出现的切换故障。

4 结束语

经济建设不断发展进步的过程中，人们在工作和学习中对通信质量提出了更高的要求，相关国际组织也提出了关于核心网络和无线网络的部署方案。本文介绍的VoLTE技术在IMS的基础上实现优化配置，降低了网络建设成本，提高了用户端体验，成为核心网技术和无线技术的重要发展方向。在4G网络不断发展的通过时，用户对高清音视频通话期望值较高，未来的研究过程中，可以将更多高效的通信产品深度融合到VoLTE中，为用户带来全新的体验，实现通话秒接通和高清音视频体验，让人与人之间的通信成为享受。与此同时，运营商应注重技术创新，将经济效益和用户体验结合起来，促进通信技术的发展和进步。

【参考文献】

[1]周小峰，许正刚，罗宾均等.VoLTE业务与技术实现方案的研究与分析[J].现代通信（通信原理及新型通信技术的应用分析），2013，29（2）：31.

[2]周兴建，杜文涛，李兴义等.VoLTE部署关键问题研究[J].北京邮电大学学报（型信号与通信），2014，29（2）：114.

[3]蔡文君，龚新智，李佳汉等.LTE语音目标解决方案--VoLTE技术[J].华中科技大学学报（电子信息工程—信号与通信），2013，36（11）：133.