張硯寒

（中國移動通信集團浙江有限公司，杭州 310012）

1 引言

近年來，隨著LTE網(wǎng)絡技術的發(fā)展，VoLTE技術的引入，為用戶帶來了時延更短、通話質(zhì)量更清晰、更自然的語音視頻通話效果[1]。但隨著VoLTE語音業(yè)務的不斷推廣，VoLTE用戶數(shù)在迅速增長，VoLTE語音質(zhì)量問題也逐漸涌現(xiàn)，如通話斷續(xù)、單通、掉話、分組丟失增加等等，嚴重影響客戶感知度與滿意度[2]。

當前的4G數(shù)據(jù)和VoLTE語音業(yè)務共用網(wǎng)絡資源，使用相同的配置參數(shù)，而VoLTE業(yè)務優(yōu)先級相對數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)先級較高，當區(qū)域VoLTE用戶數(shù)較多時，網(wǎng)絡資源開始出現(xiàn)受限，因此，在多層混合組網(wǎng)的情形下，如何均衡語音VoLTE業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務，如何提升VoLTE用戶感知日漸變得重要[3]。

為解決VoLTE語音質(zhì)量及資源受限等問題，本文提出一套語音和數(shù)據(jù)分層策略與參數(shù)配置，將VoLTE語音和數(shù)據(jù)業(yè)務進行分層，語音與數(shù)據(jù)業(yè)務分層后，用戶感知和資源均衡將得到大幅提升，并通過試驗驗證本文策略和參數(shù)配置的可行性和有效性。

2 基于業(yè)務的語音和數(shù)據(jù)分層策略

語音和數(shù)據(jù)分層策略是指基于語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務的特點為語音業(yè)務指定優(yōu)選的承載頻段，為數(shù)據(jù)業(yè)務指定到另一優(yōu)選頻段，實現(xiàn)語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務通過不同的優(yōu)選頻段承載，實現(xiàn)語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務的系統(tǒng)優(yōu)化。語音和數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略可以通過基于業(yè)務的異頻切換來實現(xiàn)。

2.1 語音和數(shù)據(jù)分層策略原理

為VoLTE業(yè)務指定優(yōu)先承載頻點。當終端接入LTE網(wǎng)絡，并且發(fā)起VoLTE業(yè)務時，若當前服務小區(qū)是語音業(yè)務優(yōu)先建立的頻點，則終端用戶將駐留在此小區(qū)上，直至語音業(yè)務完成；當終端駐留在非VoLTE優(yōu)先承載頻點時，則通過事件A4的異頻測量，通過事件A4的異頻測量將用戶切換到優(yōu)先頻點開展語音業(yè)務[4，5]。當VoLTE語音通話結束，可以通過切換或重選返回數(shù)據(jù)業(yè)務所在小區(qū)[6]。

語音和數(shù)據(jù)分層策略整體流程如圖1所示。

圖1 語音和數(shù)據(jù)分層策略流程圖

2.2 語音和數(shù)據(jù)分層策略實現(xiàn)

2.2.1 頻率規(guī)劃

目前中國移動TD-LTE主要包含Band 38（Band 41）、Band 39、Band 40，共 130 MHz頻率資源可用[7]。其中，D頻段頻譜寬、頻譜較干凈、周圍頻率目前沒有系統(tǒng)使用，所以干擾?。欢褼頻段自身隔離度優(yōu)于F，可做載波聚合，主要用于容量層。杭州現(xiàn)網(wǎng)采用優(yōu)先駐留D頻段的駐留策略，數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)先使用D頻段進行承載，保障用戶體驗速率。

F頻段覆蓋范圍廣，主要用于深度覆蓋，可以保障語音用戶質(zhì)量。對現(xiàn)網(wǎng)各頻段VoLTE類指標進行分析，F(xiàn)頻段在信號覆蓋、VoLTE分組丟失率、接通率、切換成功率以及MOS＞3.0占比等指標明顯優(yōu)于D/E頻段[8]。從VoLTE業(yè)務感知的角度出發(fā)，本次試點實驗采用F頻段作為VoLTE語音業(yè)務的優(yōu)選頻段[9]。

2.2.2 參數(shù)配置

（1）打開異頻切換開關，激活eNode異頻切換功能。

（2）指定VoLTE語音業(yè)務優(yōu)先承載F頻點38 400。

（3）配置基于異頻切換的A4門限為-108 dBm，A4時間遲滯配置為640 ms。

（4）關閉F頻段小區(qū) “切換準入開關”，該開關用于控制非必要切換，如基于業(yè)務的異頻切換，切換入用戶的準入是否受MLB觸發(fā)的控制[10]。當該開關關閉時，基于業(yè)務的異頻切換就不再受其控制，可直接接入目標小區(qū)。

3 基于業(yè)務的語音和數(shù)據(jù)分層策略效果驗證

3.1 測試用例

本測試目的為在現(xiàn)網(wǎng)復雜場景下，測試語音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略對移動網(wǎng)絡帶來的增益效果。

本測試選取D頻段與F頻段連續(xù)覆蓋，且D頻段負荷高于F頻段負荷的場景。選取的實驗區(qū)域覆蓋場景需要包含商業(yè)密集區(qū)、低層居民區(qū)以及普通道路3種場景。試驗區(qū)域站點參數(shù)配置參考2.2.2小節(jié)。

測試步驟如下：

步驟1：語音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略實施前，記錄實驗區(qū)域無線網(wǎng)絡相關指標。

步驟2：實施語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略。

步驟3：開展語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略功能性驗證，對實驗區(qū)域內(nèi)的站點進行遍歷性測試，觀察語音和數(shù)據(jù)分層策略是否生效，并記錄相關數(shù)據(jù)。

步驟4：通過步驟3驗證語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略成功部署后，持續(xù)開展3天指標監(jiān)控與記錄，監(jiān)控與記錄的指標與步驟1一致。

步驟5：完成測試與指標的數(shù)據(jù)記錄之后，對語音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務分層策略開展回退操作，并進行數(shù)據(jù)對比分析。

3.2 測試區(qū)域

選取杭州蕭山區(qū)域一整個網(wǎng)格進行試驗，共包含204個小區(qū)，D小區(qū)94個，F(xiàn)小區(qū)110個。該網(wǎng)格包含市場、學校、居民區(qū)等，區(qū)域D/F均能連續(xù)覆蓋，D頻段深度覆蓋效果較差，D頻段負荷高于F頻段，D/F頻段自忙時下行PRB利用率為47.28%，34.5%。

表1 區(qū)域拉網(wǎng)測試數(shù)據(jù)對比

圖2 VoLTE語音抖動時長與MOS變化

3.3 方案效果驗證

區(qū)域拉網(wǎng)測試指標分析：使用駐留在D頻段的終端發(fā)起VoLTE業(yè)務，根據(jù)配置語音和數(shù)據(jù)分層策略，VoLTE呼叫切換到F頻段進行承載，并在呼叫結束后立即返回至D頻段。測試過程中F頻段覆蓋連續(xù)，保證VoLTE業(yè)務的分層穩(wěn)定性。分析道路測試數(shù)據(jù)，統(tǒng)計試點區(qū)域內(nèi)平均電平、信號質(zhì)量、弱覆蓋里程比、呼叫建立時延等指標在語音和數(shù)據(jù)分層策略實施前后的變化情況，如表1所示。

通過對比語音和數(shù)據(jù)分層策略實施前后的道路測試數(shù)指標發(fā)現(xiàn)，策略實施后，語音業(yè)務的信號覆蓋情況得到明顯改善，平均電平指標以及連續(xù)弱覆蓋占比指標優(yōu)化明顯。

在語音感知方面，語音抖動時長改善到2.82 ms，呼叫建立時延指標優(yōu)化到2.84 s，語音平均MOS分由3.76提升至4.01，提升6.64%，VoLTE業(yè)務感知顯著提升，如圖2所示。

網(wǎng)絡監(jiān)控指標分析：通過監(jiān)控觀察試點實驗區(qū)域在語音和數(shù)據(jù)分層策略實施前后VoLTE用戶數(shù)、VoLTE話務量、VoLTE上下行分組丟失率、VoLTE語音掉線率、VoLTE語音接通率等相關指標，分析語音和數(shù)據(jù)分層策略在網(wǎng)絡整體指標上引入的變化情況，評估語音和數(shù)據(jù)分層策略應用效果。

觀察自忙時VoLTE用戶數(shù)與VoLTE話務量，F(xiàn)頻段占比均明顯提升，話務量增長24.92%，實現(xiàn)了語音業(yè)務D-F遷移目的，功能生效，區(qū)域內(nèi)用戶數(shù)及話務量變化結果如圖3所示。

區(qū)域內(nèi)VoLTE上下行總分組丟失率由0.12%優(yōu)化至0.09%，改善25%，同時掉話率改善33%，可見VoLTE語音質(zhì)量提升明顯，且試點實驗區(qū)域以及周邊站點整體的VoLTE分組丟失、掉話、接通及MOS等指標維持穩(wěn)定，無明顯波動，實施前后指標變化如圖4所示。

圖3 F頻段VoLTE用戶數(shù)及話務量變化

圖4 VoLTE質(zhì)量變化

4 結束語

本文通過對多層網(wǎng)絡下的VoLTE語音、數(shù)據(jù)業(yè)務策略進行研究，提出基于業(yè)務切換的語音和數(shù)據(jù)分層策略，通過將VoLTE語音業(yè)務指定在優(yōu)選頻段，并配置相應參數(shù)，成功實現(xiàn)了語音、數(shù)據(jù)業(yè)務分層，提升用戶感知。

通過實驗驗證，當終端占用D頻段起呼時可以成功切換至F頻段進行語音業(yè)務；當終端結束VoLTE通話后，可以基于覆蓋的切換或者重選回到D頻段。方案驗證結果與預期效果一致，且VoLTE語音業(yè)務質(zhì)量改善明顯。但該方案人為指定VoLTE承載頻點，不夠靈活，且只能用于D/F連續(xù)覆蓋的網(wǎng)絡，后續(xù)對語音和數(shù)據(jù)分層策略繼續(xù)研究，使得VoLTE可以依據(jù)語音質(zhì)量自動切換至質(zhì)量較好頻點，保障VoLTE語音用戶體驗。

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