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        降低上行丟包率提升VoLTE語音質(zhì)量的研究

        2019-08-30 08:45:10孫學(xué)軍
        中小企業(yè)管理與科技 2019年19期
        關(guān)鍵詞:包率參數(shù)設(shè)置鏈路

        孫學(xué)軍

        (中國電信股份有限公司許昌分公司,河南 許昌 461000)

        1 VoLTE語音質(zhì)量提升的背景

        VoLTE(Voice over LTE)是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),不依托傳統(tǒng)2G、3G網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)把全部業(yè)務(wù)承載于現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)之上,實現(xiàn)了語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一。換言之,在4G網(wǎng)絡(luò)下,不僅提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),同時還提供高質(zhì)量的音頻、視頻通話,后者便是需要VoLTE技術(shù)來實現(xiàn),那么如何提升VoLTE的通話質(zhì)量,是解決好全網(wǎng)VoLTE語音感知的基礎(chǔ)問題和關(guān)鍵問題。推動VoLTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與客戶感知提升,就顯得尤為重要。

        2 提升VoLTE語音質(zhì)量的上行鏈路增強技術(shù)

        在保證LTE覆蓋良好的前提下,目前VoLTE感知提升的上行鏈路增強技術(shù),主要包含五個方面,分別為兩個優(yōu)化和三個增強技術(shù)。

        兩個優(yōu)化:QCI=1的NI頻選和QCI=1的BLER優(yōu)化;

        三個增強:TTIB、UL Comp和UL CMR功能。

        本文僅對BLER優(yōu)化進(jìn)行詳細(xì)驗證。

        2.1 NI頻選

        LTE系統(tǒng)對于帶寬的高要求,導(dǎo)致同頻組網(wǎng)方式不可避免,為此引發(fā)的系統(tǒng)內(nèi)干擾(Ni),特別是上行干擾(Ni)問題十分突出。建網(wǎng)初期,網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較小,可以通過指定分配的方式,錯開相鄰小區(qū)的上行PRB分配位置。隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的提升,上行PRB利用率逐步增加,加之密集城區(qū)、高業(yè)務(wù)區(qū)域站點密集,重疊覆蓋現(xiàn)象嚴(yán)重,現(xiàn)有的分配模式很容易造成部分站點在特定PRB位置上干擾(Ni)顯著抬升,影響系統(tǒng)容量。VoLTE業(yè)務(wù)感知靈敏,單次調(diào)度的數(shù)據(jù)量較小,對上行PRB的需求也相對較低,調(diào)度上更容易選擇低NI的PRB?;赒CI1的頻選功能打開后,對QCI1上行調(diào)度,基站選擇最優(yōu)的頻率資源(對應(yīng)PRB位置上Ni最低),此時,終端的發(fā)射功率和上行MCS也能實現(xiàn)最優(yōu)組合。

        2.2 上行語音業(yè)務(wù)目標(biāo)BLER

        BLER是RLC層的誤塊率,是指傳輸塊經(jīng)過CRC校驗后的錯誤概率,用來反映無線鏈路控制(RLC)層對差錯重傳的要求。當(dāng)基站測到的BLER值高于目標(biāo)BLER參數(shù)設(shè)置的門限時,基站會對CQI進(jìn)行修正,從而映射到終端,采用的調(diào)制解調(diào)方式往下修正,以保證合理的BLER,即當(dāng)路線鏈路較差,BLER高于設(shè)置的目標(biāo)BLER時,基站將通過調(diào)整CQI的方式降低終端采用的調(diào)制解調(diào)方式,以增加上行數(shù)據(jù)冗余,確保上行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。

        2.3 TTIBunding

        在某些小區(qū)邊緣,覆蓋有限的情況下,UE由于受到發(fā)射功率的限制,在1ms內(nèi),可能無法滿足數(shù)據(jù)發(fā)送的BLER的要求,大量重傳會導(dǎo)致較高時延,影響用戶感知。TTIBunding使UE在連續(xù)多個TTI(協(xié)議規(guī)定為4個)上傳輸固定數(shù)目的數(shù)據(jù),不需要等待HARQ進(jìn)程,降低了分片帶來的系統(tǒng)頭開銷和丟包出錯的概率。從而達(dá)到改善上行鏈路質(zhì)量,增強PUSCH覆蓋,提升遠(yuǎn)點MOS性能的目的。

        2.4 UL Comp

        Comp是一種多點聯(lián)合發(fā)送(下行)和接收(上行)的技術(shù),它可以使不同小區(qū)或基站之間實現(xiàn)對干擾的協(xié)同處理,或者避免干擾,或者將干擾轉(zhuǎn)換為有用信號。本質(zhì)上來說,Comp是多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)在多小區(qū)下的應(yīng)用,其基本思想是利用空間信道上的差異來進(jìn)行信號傳輸。通過多小區(qū)之間的干擾處理來實現(xiàn)同頻組網(wǎng)小區(qū)間干擾的抵制或消除。

        2.5 UL CMR功能

        CMR功能即根據(jù)無線環(huán)境,自適應(yīng)調(diào)整AMR編碼方式,主動降低語音速率來適應(yīng)信道的方法(NB、WB自適應(yīng)轉(zhuǎn)換)據(jù)3GPP的定義,UE和IMS中的媒體面網(wǎng)元必須支持AMR和AMR-WB語音編碼,AMR就代表窄帶AMR。其中,AMRNB編碼的特點:帶寬范圍為300~3400KHz,抽樣頻率為8KHz,編碼速率為4.75~312.2Kbps,共有8個碼率:4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2Kbps,幀長 20ms;AMR-WB 編碼的特點:帶寬范圍為50~7000KHz,抽樣頻率為16KHz。編碼速率為6.6~23.85Kbps,共有9個碼率:6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85Kbps,幀長 20ms。

        3 VoLTE降低上行丟包率提升語音質(zhì)量案例

        本次主要針對上行語音業(yè)務(wù)的目標(biāo)BLER參數(shù)進(jìn)行組合驗證,找到一種適合現(xiàn)網(wǎng)的參數(shù)設(shè)置,有效地降低上行丟包率,提升VoLTE語音質(zhì)量。

        目前現(xiàn)網(wǎng)設(shè)置值是0.1,網(wǎng)管位置:無線參數(shù)->LTE FDD->E-UTRAN FDD小區(qū)->VoLTE配置->上行語音業(yè)務(wù)的目標(biāo)BLER。取值范圍0.01~0.15。

        3.1 初步驗證

        參數(shù)修改后上行BLER與MCS和RB數(shù)的關(guān)系如圖1所示。由上面的關(guān)系圖可以看出:

        圖1 參數(shù)修改后上行BLER與MCS、RB數(shù)的關(guān)系

        ①上行平均BLER除了上行語音業(yè)務(wù)的目標(biāo)BLER參數(shù)值設(shè)為0.02的平均BLER(2.35)大于設(shè)置門限,以及參數(shù)設(shè)置為0.03的BLER(2.58)接近門限外,其余的平均BLER值均遠(yuǎn)低于門限設(shè)置,所以除了突發(fā)的異常高BLER外參數(shù)設(shè)置基本不起作用。

        ②當(dāng)基站測到的BLER值高于參數(shù)設(shè)置的門限時,基站會對CQI進(jìn)行修正,從而映射到終端,采用的調(diào)制解調(diào)方式往下修正,以保證合理的BLER。從上圖可以看出,隨著參數(shù)設(shè)置的增大,參數(shù)設(shè)置值對現(xiàn)網(wǎng)的BLER值的影響越小,上行平均MCS也隨之增大,反之亦然,影響越大,MCS越小。

        ③對于同樣大小的VoLTE數(shù)據(jù)量,由于調(diào)制編碼方式采用了低等級,所以需要占用更多的資源來承載數(shù)據(jù),從而會導(dǎo)致占用較多的RB數(shù),由上圖可以看出,隨著MCS的增大,上行平均占用的RB數(shù)是減少的。

        ④總體可知,上行語音業(yè)務(wù)的目標(biāo)BLER配置為0.03時,對MCS的調(diào)節(jié)作用較大,且RB占用數(shù)合理。

        3.2 高丟包小區(qū)修改驗證

        按照VoLTE上行丟包率大于1%,總包數(shù)大于1000,一周內(nèi)出現(xiàn)頻次大于3天的標(biāo)準(zhǔn),在許昌中興區(qū)域選取30個VoLTE高丟包站點,嘗試修改上行語音業(yè)務(wù)目標(biāo)BLER由0.1調(diào)整至0.03。

        3.3 效果呈現(xiàn)

        參數(shù)修改前,VoLTE上行丟包率均值為1.0%,修改后,VoLTE上行丟包率降至日均0.49%,整體提高約0.51%,優(yōu)化效果顯著。參數(shù)修改后,LTE數(shù)據(jù)及VoLTE關(guān)鍵指標(biāo)均無異常。

        圖2 BLER修改前后30個站點VoLTE上行丟包率走勢

        4 結(jié)論

        適當(dāng)減小上行語音業(yè)務(wù)目標(biāo)BLER,能夠有效降低MCS值,從而使終端采用的調(diào)制方式向下修正,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。針對上行高丟包TOP小區(qū),修改上行語音業(yè)務(wù)目標(biāo)BLER由0.1修改至0.03,VoLTE上行丟包率明顯下降,且LTE數(shù)據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)與VoLTE業(yè)務(wù)關(guān)鍵指標(biāo)無明顯波動,建議對高丟包的TOP小區(qū)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,確保VOLTE用戶的良好感知。

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