孫照宇

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VoLTE調(diào)度策略的研究

孫照宇

華為技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310051

針對當(dāng)前LTE網(wǎng)絡(luò)VoLTE業(yè)務(wù)的調(diào)度策略進行研究，從動態(tài)調(diào)度和半靜態(tài)調(diào)動功能差異入手，研究了VoLTE使用半靜態(tài)調(diào)度的優(yōu)勢，并通過實際測試，驗證了推薦策略對調(diào)度開銷的降低，對網(wǎng)絡(luò)容量提升具有指導(dǎo)意義。

VoLTE；半靜態(tài)調(diào)度；動態(tài)調(diào)度

1 研究背景

語音業(yè)務(wù)的時延要求比較高。當(dāng)語音業(yè)務(wù)采用動態(tài)調(diào)度時，調(diào)度器優(yōu)化了待調(diào)度語音業(yè)務(wù)優(yōu)先級的處理，可以更好地保證語音業(yè)務(wù)的QoS。因此，在VoLTE部署初期，在網(wǎng)絡(luò)容量不受限的狀態(tài)下，推薦上下行調(diào)度策略均采用EPF動態(tài)調(diào)度策略。但是隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，VoLTE用戶不斷增多，且對容量的需求也不斷提升。因此，針對VoLTE容量提升的方案也不斷涌現(xiàn)。其中，比較典型的有ROHC頭壓縮技術(shù)，主要用來對VoLTE數(shù)據(jù)包在PDSCH信道上進行壓縮，改變數(shù)據(jù)包大小。另一個典型的技術(shù)是半靜態(tài)調(diào)度，主要利用VoLTE典型20?ms的調(diào)度周期，有效降低PDCCH調(diào)度次數(shù)，從而達到節(jié)省PDCCH調(diào)度資源、提升網(wǎng)絡(luò)容量的目的[1]。

2 半靜態(tài)調(diào)度的原理

在半靜態(tài)調(diào)度中，系統(tǒng)的資源（包括上行和下行）只需通過PDCCH分配或指定一次，就可以周期性地重復(fù)使用相同的時頻資源。半靜態(tài)調(diào)度是通過上層的RRC信令進行配置的，在配置的同時指定了半靜態(tài)調(diào)度的周期。半靜態(tài)調(diào)度通過在PDCCH中為其分配相應(yīng)的資源來激活；UE通過保存相應(yīng)的資源分配，在隨后的調(diào)度周期內(nèi)重復(fù)使用。只有自適應(yīng)重傳的數(shù)據(jù)才需要通過PDCCH重新分配資源。圖1為半靜態(tài)調(diào)度資源分配信令流程圖。

在半靜態(tài)調(diào)度傳輸?shù)淖訋?，eNodeB也可以通過PDCCH重新分配相應(yīng)的資源用于傳輸。這對應(yīng)于VoIP傳輸中靜默幀的情形，如果去激活半靜態(tài)調(diào)度，不管是通話期還是靜默期都將采用動態(tài)調(diào)度。圖2為動態(tài)調(diào)度資源分配信令流程圖。

使用半靜態(tài)調(diào)度傳輸之前，eNodeB需要通過PDCCH來激活UE相應(yīng)的半靜態(tài)調(diào)度。UE通過對PDCCH進行解調(diào)，獲得半靜態(tài)調(diào)度相應(yīng)的資源分配，并激活相應(yīng)的SPS傳輸。UE需要驗證接收到的PDCCH應(yīng)用于SPS的激活（或釋放）取決于PDCCH是否滿足以下兩個條件。

（1）PDCCH載荷中的CRC檢驗位是通過UE的SPS-C-RNTI進行擾碼的。（2）PDCCH的NDI位設(shè)置為“0”。DCI格式2、2A、2B是相應(yīng)傳輸塊的NDI，設(shè)置為“0”。之所以對SPS 激活信息的可靠性有更高要求，是因為SPS一經(jīng)激活，相應(yīng)的資源傳輸就被周期性地占用。

SPS調(diào)度的下行HARQ重傳，也是異步非自適應(yīng)的，需要通過SPS-C-RNTI掩碼的PDCCH進行指示。同時PDCCH中相應(yīng)的NDI指示應(yīng)該設(shè)置為1，其中的HARQ進程號就指明了重傳的HARQ進程。如果在PDCCH中，HARQ的進程號對應(yīng)于半靜態(tài)傳輸?shù)倪M程，但PDCCH是通過C-RNTI而不是SPS-C-RNTI進行擾碼的，而且相應(yīng)HARQ進程的上一次傳輸是SPS的配置周期傳輸或者SPS-C-RNTI指示的重傳，那么無論PDCCH中NDI的取值是0還是1，都認(rèn)為是相應(yīng)HARQ進程的新數(shù)據(jù)發(fā)送的而非重傳的[2]。

圖1 半靜態(tài)調(diào)度資源分配信令流程圖

圖2 動態(tài)調(diào)度資源分配信令流程圖

SPS傳輸?shù)纳闲蠬ARQ進程，可以是同步自適應(yīng)和同步非自適應(yīng)的。自適應(yīng)的重傳需要通過PDCCH進行上行授權(quán)，非自適應(yīng)的SPS重傳需要使用已分配的上行資源進行重傳[2]。由于過程是同步的，可能存在SPS的重傳數(shù)據(jù)與SPS的配置傳輸發(fā)生沖突的情況。在TDD時，之所以會存在較大可能性的沖突，是因為在不同配置下，不同位置幀上的HARQRTT時間都不相同。為此，TDD中可以使用雙周期的SPS調(diào)度方式，而是否啟用雙周期的調(diào)度方式通過RRC信令SPS-Config UL：two Intervals Config來配置。SPS Periodicity就是在RRC信令中定義的SPS的周期。Subframe_offset是由TDD的配置以及雙周期SPS的起始點來隱式確定的（見表1）。

表1

TDD UL/DL configurationPosition of initial Semi-Persistent grantSubframe_Offset value （ms） 0N/A0 1Subframes 2 and 71 Subframes 3 and 8-1 2Subframe 25 Subframe 7-5 3Subframes 2 and 31 Subframe 4-2 4Subframe 21 Subframe 3-1 5N/A0 6N/A0

3 半靜態(tài)調(diào)度功能驗證

3.1上行SPS功能驗證

見圖3。

圖3 上行SPS功能驗證

3.2下行SPS功能驗證

由圖4可見，下行半靜態(tài)開啟時，調(diào)度次數(shù)不穩(wěn)定，且重傳明顯增多。

圖4 下行SPS功能驗證

4 總結(jié)

半靜態(tài)調(diào)度是按照事先同UE約定好的MCS、RB個數(shù)和位置，周期性地為用戶分配資源。所以，大部分情況是不需要在PDCCH上指示資源分配信息的，只有在初次激活、重新配置資源和去激活時需要PDCCH指示。

動態(tài)調(diào)度相對于半靜態(tài)調(diào)度來說，適用于任何業(yè)務(wù)，也沒有太多的對數(shù)據(jù)包大小和達到時刻的約束。但是，因為動態(tài)調(diào)度對PDCCH資源的要求很大，一旦沒有PDCCH資源，就算頻帶沒有被完全占滿，也是不可以為用戶分配資源的。

[1]王曉云，楊志強.VoLTE：引領(lǐng)4G語音新時代[M].北京：人民郵電出版社，2016.

[2]江林華.LTE語音業(yè)務(wù)及VoLTE技術(shù)詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016.

Research on VoLTE scheduling policy

Sun Zhaoyu

HUAWEI Technologies Co., Ltd., Zhejiang Hangzhou 310051

Research on the current LTE network VoLTE service scheduling strategy from dynamic scheduling and semi static transfer function differences start, VoLTE was studied using semi static scheduling advantage, and through the actual test, verify the recommended strategies for reduce scheduling overhead, has guiding significance for network capacity improvement.

VoLTE; semi static scheduling; dynamic scheduling

TN915.11

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