VoLTE关键特性

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VoLTE关键特性

2023-08-17 20:54| 来源: 网络整理| 查看: 265

半静态调度

当PDCCH导致系统容量受限时,通过开启该特性减少PDCCH开销,从而提升VoLTE用户容量,或者在VoLTE用户不变的情况下,提升数据业务的吞吐量。

对于语音业务,采用动态调度时,每20ms都需要通过PDCCH更新时频资源或MCS,PDCCH资源消耗较大。针对VoIP这种周期性传输的小包业务,华为引入VoIP半静态调度特性,在进入通话期时,eNodeB通过PDCCH消息给UE一次性分配固定的资源,在退出通话期或者资源释放前,不需要通过PDCCH再次请求资源分配,从而节省了PDCCH资源。在建立QCI1 DRB时,eNodeB会在RRC Connection Reconfiguration消息中为支持半静态调度功能的UE配置半静态调度参数。只要UE满足上行或下行半静态调度的激活条件,eNodeB即可为 用户激活上行或下行半静态调度功能。eNodeB通过PDCCH Order通知UE激活上行或下行半静态调度。关于激活半静态调度的PDCCH Order格式请参考3GPP 36.213 V12.3.0 9.2节。

半静态调度周期只支持20ms,只应用于QCI1和PTT QCI业务。

上行基于时延的动态调度

在VoLTE用户较多时,通过牺牲近点VoLTE用户的性能,提升远点VoLTE用户的性能,从而提升整个系统满意语音用户数的比率。上行基于时延的动态调度是指eNodeB在采用上行动态调度时,调度优先级会考虑数据等待调度的时长。对语音业务采用基于时延的调度优先级排序能获得更加均衡的调度序列,从而提高语音质量,尤其是提升信道质量较差的远点语音用户的语音质量。在语音业务高负载场景下,上行基于时延的动态调度能提升语音满意用户数。

AMR

VoLTE采用AMR语音编解码方案。AMR 是语音编码的一种音频数据压缩优化方案,目前广泛用于GERAN和UTRAN网络。AMR编码包括AMR-WB(Adaptive Multi Rate Wide Band)和AMR-NB(Adaptive Multi Rate Narrow Band)两种语音编码方式,其中,AMR-NB有8种语音编码率,AMR-WB有9种语音编码率:

1.AMR-NB:12.2kbit/s、10.2kbit/s、7.95kbit/s、7.4kbit/s、6.7kbit/s、5.9kbit/s、5.15kbit/s、4.75kbit/s

2.AMR-WB:23.85kbit/s、23.05kbit/s、19.85kbit/s、18.25kbit/s、15.85kbit/s、14.25kbit/s、12.65kbit/s、8.85kbit/s、6.6kbit/s

UE采用VoLTE通话时,通常采用AMR语音编解码方式,其语音业务模型如下图所示。具体采用哪种AMR语音编码方式由UE之间进行协商,IMS可选参与,该协商过程对于eNodeB是透明的。

语音业务存在两个状态:

1.通话期(Talk Spurts)

通话期是指终端上行链路发送语音数据包或下行链路接收语音数据包的时期;语音数据包的发送周期为20ms;语音包大小取决于当前采用的编码速率。

2.静默期(Silent Period)

静默期是指终端上行链路发送SID(Silence Insertion Descriptor)帧或下行链路上接收到SID帧的时期;SID帧的发送周期为160ms;对于AMR语音编码速率,SID帧的长度都是56bits。

通话期与静默期的最大区别在于:

1.语音包大小比SID帧大。

2.相邻语音包的时间间隔和相邻SID帧的时间间隔有存在明显差异。

基于上述差异,eNodeB能判断出语音业务当前处于通话期还是静默期。

ROHC

ROHC是一种专为无线链路设计的数据包头压缩机制,以适应无线链路高误码率和长环回时间的链路特点。引入ROHC,可以减少包头负荷,减少分组丢失,缩短交互响应时间。ROHC使语音包变得更小,节约了PRB的开销。在PRB受限的场景下,可以提升系统的容量。同时,ROHC可以将语音报文的RTP/UDP/IP包头压缩为更小的字节,使整个语音报文的长度更小,使用更少的分片以更高概率保证语音包的正确传输,从而增加了语音业务的边缘覆盖。

在ROHC的框架下,针对不同协议的数据流,有不同的头部压缩算法。ROHC的压缩效率是变化的,根据ROHC工作模式以及应用层报文头动态域的变化规律不同,ROHC压缩后的报文大小不同。最高可以将报文头压缩到1个字节,有效的减少语音包大小。

TTI Bundling

TTI Bundling是指在4个连续的TTI上传输同一个数据块,4个绑定的TTI作为同一个资源进行处理,不同的TTI传输同一个数据块的不同HARQ冗余版本。TTI Bundling可以减少重传,降低RTT传输所需要的时间,充分利用HARQ合并的增益。

在小区边缘,当用户信道质量较差,发射功率受限时,TTI Bundling特性可以提升PUSCH的边缘覆盖(约1dB)。TTI Bundling旨在改善边缘发射功率受限的语音用户的上行链路质量;在保证一定语音质量(例如MOS为3分)前提下可观测到特性增益。

当TTI Bundling开启时,eNodeB会自适应根据信道条件判断是否进入TTI Bundling。进入TTI Bundling后,系统根据信道质量和待传输的数据量进行PRB数和MCS的选择。

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