淺談VOLTE關(guān)鍵技術(shù)與改進(jìn)思路

馮赟中

【摘要】 VOLTE是在IMS核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上提供的一種端到端全I(xiàn)P音視頻解決方案。該技術(shù)無需2G/3G網(wǎng)輔助，而是將音視頻業(yè)務(wù)承載于LTE網(wǎng)絡(luò)上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的承載。本文主要介紹了VOLTE關(guān)鍵技術(shù)，并提出優(yōu)化建議。

【關(guān)鍵詞】 VOLTE 關(guān)鍵技術(shù) 優(yōu)化

隨著移動(dòng)通信新技術(shù)的不斷發(fā)展，電信運(yùn)營商瞄準(zhǔn)機(jī)會(huì)，提出了“4G+”的概念，相關(guān)配套技術(shù)與終端也會(huì)相繼面世。VOLTE技術(shù)是其中的一種，能夠?qū)崿F(xiàn)基于4G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸與話語傳輸?shù)慕y(tǒng)一運(yùn)行，具有高質(zhì)量、低時(shí)延的優(yōu)點(diǎn)，是未來移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的重要方向。

一、關(guān)鍵技術(shù)

1.1半持續(xù)調(diào)度

它是基于VOIP業(yè)務(wù)特點(diǎn)，隔20ms調(diào)度一次，而RB、MCS資源以及傳輸模式均無需修改。在transient state階段，若無話音分組調(diào)度就能開展其它業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度。在talkspurt state階段，隔20ms會(huì)生成一個(gè)采樣分組，再進(jìn)行半靜態(tài)調(diào)度。這能有效避免每次都執(zhí)行上行動(dòng)態(tài)調(diào)度請(qǐng)求，并能提高20%的話音傳輸能力[1]。靜默期理論只有160ms一次的背景音符號(hào)，并無話音數(shù)據(jù)調(diào)度，因此，可開展其它業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度。

1.2頭壓縮技術(shù)

LTE系統(tǒng)中頭壓縮技術(shù)ROHC功能位于eNode B與UE的用戶面PDCP實(shí)體之中，能完成對(duì)用戶面數(shù)據(jù)分組的頭壓縮與解壓。在不使用ROHC頭壓縮時(shí)，RTP開銷約占12byte，而UDP頭僅占8byte。在應(yīng)用ROHC頭壓縮時(shí)，ROHC頭壓縮開銷僅為6byte。比如，AMR12.2kbit/s話音編碼速率為33byte，采用ROHC頭壓縮技術(shù)后，約占39byte，若加上RLC、MAC、PDCP頭壓縮后，共占43byte。此時(shí)未采用ROHC頭壓縮技術(shù)，數(shù)據(jù)本身的分組長度將增加一倍，約為77byte。

1.3 RLC分段技術(shù)

該技術(shù)能明顯提高網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路覆蓋能力。若小區(qū)邊緣UE功率受到限制時(shí)，其上行覆蓋能力將受到影響，嚴(yán)重時(shí)UE無法在一個(gè)TTI時(shí)間內(nèi)完整發(fā)送出一個(gè)數(shù)據(jù)包。RLC分段技術(shù)是把一個(gè)RLC SDU分為數(shù)個(gè)小的PDU，通過減少各子幀上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量來提高上行覆蓋能力。當(dāng)MAC層估算的TBS小于RLC SDU時(shí)才滿足RLC分段啟動(dòng)要求。若未限制RLC分段數(shù)量會(huì)出現(xiàn)一些問題，過多就會(huì)增加傳輸時(shí)延，相應(yīng)的頭部開銷與L1/L2控制信令開銷也會(huì)隨之增加[2]。

1.4 TTI Bundling技術(shù)

該技術(shù)能夠在多個(gè)連續(xù)子幀上面完成對(duì)同一TB的多次發(fā)送。當(dāng)小區(qū)邊緣UE功率受限的時(shí)候，因?yàn)閁E的最大發(fā)射功率存在差異性，進(jìn)而引起更多的丟包問題。TTI Bundling技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)四個(gè)連續(xù)子幀的即時(shí)重傳，通過能量的累積，提高傳輸成功率，進(jìn)而也保證了接收成功率。

同時(shí)，還解決了HARQ重傳過多的問題，使邊緣用戶的接收性能得到明顯提高。在TDD網(wǎng)絡(luò)中由于上下行時(shí)隙缺乏連續(xù)性，而語音包周期為20ms，協(xié)議規(guī)定只有配比為0、1、6支持此項(xiàng)技術(shù)，而其它配比不能與TTI Bundling技術(shù)綁定。該技術(shù)的增益在3～4dB左右，若考慮重傳因素，TDD增益只有2dB[3]。因此，TDD網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用該技術(shù)的場景與增益均有限。

二、VOLTE改進(jìn)建議

2.1對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)

盡管LTE網(wǎng)絡(luò)的使用頻率較高，但在室內(nèi)、電梯等比較封閉的區(qū)域內(nèi)其信號(hào)衰減問題較為突出。若處于信號(hào)強(qiáng)度陡降的場景內(nèi)，VOLTE業(yè)務(wù)也容易出現(xiàn)掉話、切換失敗等問題。因此，為提高覆蓋率與切換成功率，并減小時(shí)延問題，應(yīng)繼續(xù)抓好對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋提升工作，并做好其它基礎(chǔ)優(yōu)化工作。

2.2建立VOLTE端到端信令跟蹤支撐系統(tǒng)

VOLTE語音信令流程非常復(fù)雜，其中，僅呼叫流程就需使用30余種設(shè)備，38個(gè)接口，還涉及到諸多網(wǎng)絡(luò)體系，包括無線網(wǎng)、IMS核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、信令網(wǎng)等。一旦有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將直接影響VOLTE業(yè)務(wù)的開展。因此，要盡快解決快速有效定位問題，建立一套完整的端到端支撐系統(tǒng)，完成信令數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、分析等工作。

2.3重視VOLTE參數(shù)驗(yàn)證工作

由于VOLTE業(yè)務(wù)尚處于起步階段，國內(nèi)外并無過多的經(jīng)驗(yàn)可借鑒。因此，要積極開展廣泛的參數(shù)驗(yàn)證工作，獲得更多的測試數(shù)據(jù)，從而不斷優(yōu)化參數(shù)配置。

三、結(jié)語

總之，VOLTE技術(shù)是未來移動(dòng)通信業(yè)務(wù)發(fā)展的重要方向，能為用戶提供更多元化的選擇，更優(yōu)質(zhì)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。對(duì)電信運(yùn)營商來說，VOLTE網(wǎng)絡(luò)的投資建設(shè)與市場運(yùn)營還面臨著諸多挑戰(zhàn)，因此，做好VOLTE有關(guān)業(yè)務(wù)的規(guī)劃以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更為緊迫。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李沛然，張 揚(yáng).VoLTE無線關(guān)鍵技術(shù)研究[J].移動(dòng)信息，2015，38（9）：10-10.

[2]徐德平，程日濤，張新程.VoLTE關(guān)鍵技術(shù)及部署策略研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2014，26（2）：75-79.

[3]童 恩，邵建.Vo LT E關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用及現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)研究[J].2014，22（17）：46-50.