VoLTE 無(wú)線(xiàn)側(cè)上行丟包率優(yōu)化方法研究

袁 奇，陳茂林，何 亮

（1.湖南省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司中信服務(wù)分公司，湖南長(zhǎng)沙410000；2.湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，湖南長(zhǎng)沙410126；3.湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410015）

1 理論基礎(chǔ)

目前CDMA 退網(wǎng)進(jìn)程加快，5G 正處于大規(guī)模建設(shè)階段，4G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一。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(shí)還提供高質(zhì)量的音頻通話(huà)，但后者需要VoLTE 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)[1]。提高VoLTE 的通話(huà)質(zhì)量將加快CDMA 退網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)轉(zhuǎn)網(wǎng)到VoLTE 的進(jìn)程，是解決全網(wǎng)VoLTE語(yǔ)音感知的關(guān)鍵所在[2]。

VoLTE 語(yǔ)音丟包率指QCI（QoS Class Identifier，QoS 類(lèi)別）為1 的上、下行PDCP（Packet Data Convergence Protocol，分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議） 和SDU（Service Data Unit，服務(wù)數(shù)據(jù)單元）丟包率[3]。VoLTE 語(yǔ)音包傳輸過(guò)程中，空口丟包帶來(lái)VoLTE 的RTP（Real- time Transport Protocol，實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議） 包丟失，導(dǎo)致VoLTE 業(yè)務(wù)出現(xiàn)吞字、斷續(xù)、雜音等現(xiàn)象，降低用戶(hù)感知[3]。上行空口丟包原理如圖1 所示。

圖1 上行空口丟包原理圖

eNB 的PDCP 層從RLC（Radio Link Control，無(wú)線(xiàn)鏈路控制）層接收到PDCP 數(shù)據(jù)包，比對(duì)本數(shù)據(jù)包的序列號(hào)和期待接收的序列號(hào)（等于已經(jīng)成功接收的序列號(hào)加一），如果本序列號(hào)大于期待接收的序列號(hào)，即認(rèn)為上行有丟包，丟包個(gè)數(shù)等于本序列號(hào)減去期待接收的序列號(hào)[4]。下行空口丟包是基站側(cè)根據(jù)終端在MAC 層反饋的確認(rèn)（ACK）/ 否認(rèn)（NACK）消息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[5]。

丟包主要原因[6]：大TA/PHR 受限、SR 漏檢、DCI漏檢、RLC 分段過(guò)多、上行調(diào)度不及時(shí)（如圖1 中的①）會(huì)導(dǎo)致UE PDCP 層丟棄定時(shí)器超時(shí)丟包；空口傳輸質(zhì)量（如圖1 中的②）差，MAC 層多次傳輸錯(cuò)誤后失敗導(dǎo)致丟包；配置的PDCP 層discard timer 過(guò)小，SR 周期過(guò)大存在UE 得不到及時(shí)調(diào)度，導(dǎo)致PDCP 超時(shí)丟包。

2 丟包率分析

2.1 VoLTE 語(yǔ)音高丟包影響因素

影響VoLTE 丟包率的因素有：故障告警、無(wú)線(xiàn)環(huán)境、大話(huà)務(wù)、傳輸、核心網(wǎng)、參數(shù)等[7-8]，主要分為兩類(lèi)：無(wú)線(xiàn)環(huán)境包括TA 占比、MR 弱覆蓋、干擾、RRC 重建、切換、鄰區(qū)漏配等；容量包括PRB 利用率、單板利用率、CCE 利用率、小區(qū)用戶(hù)數(shù)等。

2.2 上行高丟包率小區(qū)分析

某省針對(duì)158 個(gè)上行丟包TOP 小區(qū)進(jìn)行原因分析，分為過(guò)覆蓋、弱覆蓋、干擾(高底噪)、參數(shù)問(wèn)題、高負(fù)荷、切換問(wèn)題、故障等七大類(lèi)，其中過(guò)覆蓋、弱覆蓋和干擾原因占比較高，詳細(xì)如圖2 所示。

圖2 上行高丟包TOP 小區(qū)原因分析圖

3 上行丟包率優(yōu)化案例

根據(jù)上行高丟包TOP 小區(qū)原因分析結(jié)果，針對(duì)過(guò)覆蓋、弱覆蓋、干擾三種典型導(dǎo)致VoLTE 上行高丟包率小區(qū)進(jìn)行處理，降低VoLTE 上行丟包率指標(biāo)及提升語(yǔ)音質(zhì)量，確保用戶(hù)感知度。

3.1 過(guò)覆蓋導(dǎo)致上行高丟包率優(yōu)化案例

1）現(xiàn)象描述：F_Z 某市某居民區(qū)_1_SL 通過(guò)關(guān)聯(lián)TA（Tracking Area，跟蹤區(qū)）情況，發(fā)現(xiàn)較多室分小區(qū)存在覆蓋過(guò)遠(yuǎn)現(xiàn)象。

2）現(xiàn)場(chǎng)查勘：現(xiàn)場(chǎng)勘查居民小區(qū)在10 棟B1F 弱電井找到RRU，下掛4 臺(tái)直放站設(shè)備分別覆蓋B1F、3 棟、5 棟、9 棟與設(shè)計(jì)規(guī)劃一致，在居民小區(qū)3、5、9棟樓頂均找到對(duì)應(yīng)的美化射燈天線(xiàn)。在距居民小區(qū)600 m 處收到F_Z 某市某居民區(qū)_1_SL 信號(hào)，RSRP（Reference Signal Receiving Power，參考信號(hào)接收功率）為105～110 dBm，現(xiàn)場(chǎng)查勘信號(hào)情況顯示該路段屬于另外一個(gè)小區(qū)（PCI172）覆蓋范疇且信號(hào)良好。由于美化射燈安裝在34 層樓頂位置較高，無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋范圍很難控制，導(dǎo)致周?chē)彝饴范握加昧耸曳中盘?hào)，室內(nèi)外協(xié)同優(yōu)化存在問(wèn)題。

3）解決方案：F_Z 某市某居民區(qū)_1_SL 下掛直放站主要是用來(lái)覆蓋小區(qū)內(nèi)及高層建筑，由于覆蓋控制不到位導(dǎo)致信號(hào)泄露嚴(yán)重，調(diào)整方案見(jiàn)表1 所示。

表1 優(yōu)化調(diào)整方案表

4）效果評(píng)估：優(yōu)化調(diào)整后，上行VoLTE 丟包從2623 次下降至798 次，上行VoLTE 語(yǔ)音丟包率由1.75%下降至0.60%。

3.2 弱覆蓋導(dǎo)致上行高丟包率優(yōu)化案例

1） 問(wèn)題描述與分析：在某小區(qū)進(jìn)行CQT（Call Quality Test，通話(huà)質(zhì)量測(cè)試）測(cè)試，其中26 棟RSRP值在- 99.75 dBm 左右，SINR （Signal to Interference plus Noise Ratio，信號(hào)與干擾加噪聲比）值為- 3.5 dB，如圖3 所示，出現(xiàn)VoLTE 語(yǔ)音斷斷續(xù)續(xù)且產(chǎn)生一次掉話(huà)，信號(hào)覆蓋率為77.82%。核查網(wǎng)管指標(biāo)，忙時(shí)VoLTE 上行丟包率較高為1.18%，丟包次數(shù)為1248次。

圖3 優(yōu)化前測(cè)試SINR 值示意圖

2）解決方案：26 棟通話(huà)斷續(xù)，該樓棟主要接收F_Z_B市B小區(qū)_1_WL小區(qū)信號(hào)，信號(hào)覆蓋較弱，RSRP的值在- 100 dBm左右。在F_Z_B市B 小區(qū)_1_WL增加該小區(qū)功率，功率值由15.2 改為16.9。

3）優(yōu)化效果：調(diào)整后對(duì)問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，測(cè)試結(jié)果正常，未出現(xiàn)語(yǔ)音斷續(xù)及掉話(huà)現(xiàn)象，SINR 提升到6.4 dB。

優(yōu)化調(diào)整后，跟蹤網(wǎng)管指標(biāo)，VoLTE 語(yǔ)音丟包次數(shù)由忙時(shí)的1248 次減少到669 次，VoLTE 語(yǔ)音上行丟包率由1.18%下降到0.53%。

3.3 MOD3 干擾導(dǎo)致上行高丟包率優(yōu)化案例

1）問(wèn)題描述與分析：在某安置區(qū)6 棟，測(cè)試設(shè)備接收到F_Z_C 市A 小區(qū)_1_WL 信號(hào)RSRP 在- 99 dBm 左右,SINR 為- 6.6 dB，如圖4 所示，存在MOD3 干擾，忙時(shí)VoLTE 上行丟包率較高，為0.79%，丟包次數(shù)達(dá)到2764，測(cè)試發(fā)現(xiàn)掉話(huà)現(xiàn)象。

圖4 優(yōu)化調(diào)整前SINR 值情況示意圖

2） 解決方案：增大F_Z_C 市A 小區(qū)_1_WL 傾角，收縮無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋范圍。將F_Z_C 市A 小區(qū)_2_WL 電子下傾角由13°調(diào)至10°，以增強(qiáng)某安置區(qū)6 棟的主導(dǎo)頻信號(hào)，解決了MOD3 干擾。

3） 優(yōu)化效果：現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試，RSRP 值為- 89 dBm 左右，SINR 為13 左右，如圖5 所示，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試未出現(xiàn)斷續(xù)與掉話(huà)現(xiàn)象。

圖5 優(yōu)化調(diào)整后RSRP 值情況示意圖

跟蹤網(wǎng)管指標(biāo)，VoLTE 語(yǔ)音丟包次數(shù)由忙時(shí)的2764 次減少到1079 次，VoLTE 語(yǔ)音上行丟包率由0.79%下降到0.23%。

4 總結(jié)

本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)側(cè)丟包原理及引起高丟包率的原因，通過(guò)分析某省上行高丟包TOP 小區(qū)，對(duì)主要影響因素進(jìn)行分類(lèi)闡述。針對(duì)過(guò)覆蓋、弱覆蓋和MOD3 三種引起VoLTE 上行高丟包率典型的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化處理，從而降低VoLTE 上行丟包率，解決VoLTE 語(yǔ)音通話(huà)過(guò)程中的斷續(xù)與掉話(huà)問(wèn)題，確保網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升用戶(hù)感知。