李麗琴，林亮，李陽(yáng)德，鄭舟

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司，南寧 530028）

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)是同頻組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，前期采用F頻段單頻點(diǎn)組網(wǎng)，隨著4G客戶的不斷增加，目前中國(guó)移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)已基本實(shí)現(xiàn)市區(qū)和縣城的D頻段TDLTE網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋，形成F+D雙層網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)有的F+D雙層網(wǎng)異頻切換策略主要是基于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行切換，在信號(hào)質(zhì)量較好但存在較嚴(yán)重分組丟失業(yè)務(wù)時(shí)也不會(huì)進(jìn)行切換。隨著VoLTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)的發(fā)展，由于空口鏈路質(zhì)量差等問(wèn)題導(dǎo)致VoLTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)分組丟失，但是服務(wù)小區(qū)電平還沒(méi)有達(dá)到觸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)切換或系統(tǒng)間切換，此時(shí)VoLTE語(yǔ)音用戶感知差，需要對(duì)現(xiàn)有異頻切換方式進(jìn)行改進(jìn)。本文針對(duì)空口鏈路質(zhì)量差導(dǎo)致分組丟失場(chǎng)景，及時(shí)通過(guò)異頻切換提升VoLTE語(yǔ)音感知體驗(yàn)，同時(shí)避免直接切換到2G，提升了語(yǔ)音的4G駐留比。

1 TD-LTE異頻切換原理

目前TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)異頻切換有基于覆蓋、基于上行鏈路質(zhì)量、基于距離三大切換方式。圖1給出了eNode B側(cè)異頻切換流程，當(dāng)UE移動(dòng)到小區(qū)覆蓋邊緣時(shí)先判斷觸發(fā)原因，確定啟動(dòng)某種切換；再判斷使用基于測(cè)量或盲重定向/盲切換方式；再進(jìn)入目標(biāo)小區(qū)判決和切換啟動(dòng)。通過(guò)切換能有效防止由于小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量變差造成業(yè)務(wù)影響，保證UE在移動(dòng)過(guò)程中連接到當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量好的小區(qū)，保證UE業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

1.1 基于覆蓋切換

當(dāng)UE移動(dòng)到小區(qū)覆蓋邊緣時(shí)，鄰區(qū)信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)于服務(wù)小區(qū)時(shí)，則觸發(fā)基于覆蓋的切換。在無(wú)線的移動(dòng)環(huán)境中，通過(guò)基于覆蓋的切換能有效防止由于小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量變差造成的掉話，保證UE在移動(dòng)過(guò)程中連接到當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量最好的小區(qū)，保證UE業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

1.2 基于上行鏈路質(zhì)量切換

由于上行鏈路會(huì)收到干擾，當(dāng)上行信號(hào)質(zhì)量較差時(shí)，若不能及時(shí)觸發(fā)切換，則容易產(chǎn)生掉話。在這種情況下，基于上行鏈路質(zhì)量的切換可以使UE及時(shí)切換到異頻/異系統(tǒng)中。

圖1 eNode B側(cè)異頻切換流程

1.3 基于距離切換

在某些特定場(chǎng)景下（如偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋，鄰區(qū)信號(hào)也很弱），終端距離基站較遠(yuǎn)時(shí)，無(wú)法觸發(fā)正常的基于覆蓋的切換，基站能夠記錄與終端的距離，為了在規(guī)劃的鄰區(qū)內(nèi)對(duì)UE進(jìn)行移動(dòng)性管理，避免越區(qū)覆蓋嚴(yán)重導(dǎo)致切換失敗或掉話，可利用基于距離的異頻/異系統(tǒng)切換，保證及時(shí)啟動(dòng)異頻/異系統(tǒng)測(cè)量，避免出現(xiàn)這種鄰區(qū)配置缺失導(dǎo)致的切換失敗。

2 基于VoLTE語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換方法

如圖2所示，基站以固定周期檢測(cè)VoLTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)分組丟失率，分組丟失率超過(guò)語(yǔ)音質(zhì)差門(mén)限后，則基站觸發(fā)基于語(yǔ)音質(zhì)量的系統(tǒng)內(nèi)的異頻切換；分組丟失率繼續(xù)惡化，觸發(fā)基于語(yǔ)音質(zhì)量的系統(tǒng)內(nèi)切換。

基于語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換參數(shù)設(shè)置主要有啟動(dòng)異頻切換門(mén)限、停止異頻切換門(mén)限和測(cè)量周期時(shí)長(zhǎng)三大參數(shù)。相關(guān)的參數(shù)設(shè)置及功能描述如下。

（1） 基于語(yǔ)音質(zhì)量的異頻切換開(kāi)關(guān)：當(dāng)開(kāi)關(guān)為開(kāi)時(shí)，允許語(yǔ)音質(zhì)量差的用戶切換入異頻小區(qū)。

圖2 分組丟失率異頻切換解決方案示意圖

（2） 異頻語(yǔ)音質(zhì)量切換的QCI1分組丟失率門(mén)限：界面取值范圍：1～100；單位：%。該參數(shù)用于設(shè)置觸發(fā)基于語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換的QCI1分組丟失率門(mén)限。當(dāng)QCI1的分組丟失率大于該門(mén)限時(shí)，允許用戶觸發(fā)基于語(yǔ)音質(zhì)量的異頻切換。

（3） 語(yǔ)音質(zhì)量恢復(fù)的QCI1分組丟失率門(mén)限：界面取值范圍：0～100；單位：%。該參數(shù)用于設(shè)置語(yǔ)音質(zhì)量恢復(fù)的QCI1分組丟失率門(mén)限。當(dāng)QCI1的分組丟失率小于等于該門(mén)限時(shí)，表示用戶語(yǔ)音質(zhì)量恢復(fù)，停止用戶基于語(yǔ)音質(zhì)量的異頻。

（4） 語(yǔ)音質(zhì)量分組丟失評(píng)估周期：取值范圍：1～10；單位：s。該參數(shù)用于設(shè)置基于語(yǔ)音質(zhì)量切換算法分組丟失率評(píng)估周期。當(dāng)觀察語(yǔ)音業(yè)務(wù)分組丟失率測(cè)量周期時(shí)長(zhǎng)滿足要求時(shí)，才判決是否允許語(yǔ)音質(zhì)量差用戶觸發(fā)基于語(yǔ)音質(zhì)量切換功能。

3 應(yīng)用效果分析

本次選擇廣西南寧市區(qū)網(wǎng)格1的66個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行試測(cè)試，測(cè)試區(qū)域如圖3顯示。

結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)邊緣小區(qū)VoLTE分組丟失率平均值進(jìn)行基于語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換參數(shù)設(shè)置，切換參數(shù)設(shè)置值及說(shuō)明如下。

（1） 基于語(yǔ)音質(zhì)量的異頻切換開(kāi)關(guān)： ON（說(shuō)明：設(shè)置采用基于VoLTE語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換）。

圖3 現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試區(qū)域基站示意圖

（2） 異頻語(yǔ)音質(zhì)量切換的QCI1分組丟失率門(mén)限：10（說(shuō)明：根據(jù)人的感知，2 s內(nèi)分組丟失在5%～10%的時(shí)候，可以感知到，推薦配置成10%）。

（3） 語(yǔ)音質(zhì)量恢復(fù)的QCI1分組丟失率門(mén)限：5（說(shuō)明：根據(jù)人的感知，2 s內(nèi)分組丟失在5%～10%的時(shí)候，可以感知到，推薦配置成5%）。

（4） 語(yǔ)音質(zhì)量分組丟失評(píng)估周期：2（說(shuō)明：根據(jù)人的感知，2 s內(nèi)分組丟失在5%～10%的時(shí)候，可以感知到，推薦配置成2 s）。

3.1 語(yǔ)音質(zhì)量改善分析

通過(guò)eNode B基于VQM(語(yǔ)音質(zhì)量監(jiān)測(cè))輸出的MOS分來(lái)評(píng)價(jià)語(yǔ)音質(zhì)量等級(jí)，其中4

對(duì)特性開(kāi)啟前后上行語(yǔ)音質(zhì)量為Poor和Bad所發(fā)生比例對(duì)比分析（如圖4上所示），特性開(kāi)啟后可以看到上行語(yǔ)音質(zhì)量VQI為Poor和Bad占比由0.17%下降到0.15%，相對(duì)降低約11.82%，基于語(yǔ)音質(zhì)量的異頻切換特性打開(kāi)后明顯降低了上行空口分組丟失率，改善了上行語(yǔ)音質(zhì)量。

對(duì)特性開(kāi)啟前后下行語(yǔ)音質(zhì)量為Poor和Bad所發(fā)生比例對(duì)比分析（如圖4下所示），特性開(kāi)啟后可以看到下行語(yǔ)音質(zhì)量VQI為Poor和Bad占比由0.22%下降到0.16%，相對(duì)增益26.5%，基于語(yǔ)音質(zhì)量的異頻切換特性打開(kāi)后明顯降低了下行空口分組丟失率，改善了下行語(yǔ)音質(zhì)量。

圖4 上/下行語(yǔ)音質(zhì)量Poor和Bad小區(qū)比例對(duì)比分析

圖5 上行語(yǔ)音KQI對(duì)比分析

3.2 語(yǔ)音KQI分析

考慮到TD-LTE網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)上行受限網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于VoLTE語(yǔ)音來(lái)說(shuō)上行更是影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本次對(duì)基于VoLTE語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換應(yīng)用前后的語(yǔ)音KQI（關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)），即上行單通時(shí)長(zhǎng)和上行丟失字節(jié)次數(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析，由圖5可見(jiàn)開(kāi)啟基于語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換后，語(yǔ)音KQI有所改善，其中上行單通時(shí)長(zhǎng)減少34%、上行丟失字節(jié)次數(shù)減少16.6%。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了一種基于VoLTE語(yǔ)音質(zhì)量異頻切換方法，通過(guò)以語(yǔ)音質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)為切換測(cè)量參數(shù)，觸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)異頻切換，在VoLTE語(yǔ)音用戶迅猛發(fā)展的現(xiàn)階段提供了一種VoLTE語(yǔ)音質(zhì)差提升方案；并通過(guò)在現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用，驗(yàn)證了該方案的可行性，提高了VoLTE語(yǔ)音通話質(zhì)量。

[1] 郭晉宇. LTE異頻切換觸發(fā)事件的研究[J]. 移動(dòng)通信, 2016.

[2] 李蓓. 降低LTE異頻切換時(shí)延優(yōu)化分析[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015.

[3] 3GPP TS 36.211 V10.3.0. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA): Physical Channels and Modulation (Release 10)[S].

[4] 3GPP TS 21.101. Technical Specifications and Technical Reports for a UTRAN-based 3GPP System, Version 10.x.y[S].