51学通信论坛2017新版
标题:
VoLTE业务与数据业务资源优化探讨
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作者:
admin
时间:
2017-11-13 21:22
标题:
VoLTE业务与数据业务资源优化探讨
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73
技术交流
2017.04·
广东通信技术
DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2017.04.017
VoLTE
业务与数据业务资源优化探讨
卓松华
广东海格怡创科技有限公司。
［卓松华］
语音业务作为一类低速、实时的会话类业务，在业务特性和数据业务有较大差异，
用传统数据业务优化思路来优化语音业务已不合时宜，着重从
VoLTE
业务和数据业
务资源协同优化方面进行阐述分析，为全网
VoLTE
用户感知提升提供了一种有效的
优化方案建议。
关键词：
VoLTE SR
资源 频选调度 负载均衡
1
概述
随着
VoLTE
用户的增加
，
LTE
网络逐渐承担了语音
通话的重任
。
语音通话是用户最为敏感的业务
，
语音感知
的好坏直接关系着移动用户的感知
。
在资源分配和调度上
，
在兼顾数据业务的同时
，
采用语音优先的策略
，
确保在各
类场景中
VoLTE
语音与视频业务能得到优先调度
，
包括
语音资源预留
、
资源抢占
、
优先调度
、
负载均衡等策略
，
是
LTE
网络优化工作中的重中之重
。
2
业务
SR
资源优先调度配置
普通数据业务属于
Non-GBR
业务
，
基站侧对于多个
PS
业务的上行
SR
调度请求
，
一般采用按照时间先后排
序
，
先到先处理
。
VoLTE
语音业务属于
GBR
业务
，
相对
于数据业务有严格的时延
、
抖动等要求
，
在混合业务场景
下
，
若采用常规的
“
先到先处理
”
的方案
，
将导致
VoLTE
调度不及时
、
以及端到端时延恶化
。
为确保语音用户感知
，
需要保证
VoLTE
语音业务相
对于普通数据业务在上行方向可以得到优先调度
，
因此
，
无线侧提供了
VoLTE
业务
SR
资源优先调度方案
，
如图
1
所示
。
摘要
图
1
万方数据
74
》
技 术 交 流
技术交流
对于多个用户的上行
SR
，
基站侧首先区分
VoLTE
用户和数据用户的
SR
，
其次将等待时长较大的语音
SR
的优先级抬升
，
从而高于数据业务
，
保障语音能够优先
调度
。
调整后调度的优先级顺序为
：
VoLTE
业务的
BSR
（
Buffer Status Report
）
和
SR
（
Scheduling Request
）
调度
>
数据业务的
SR
调度
>
数据业务的
BSR
调度
。
在
数据和语音混合业务场景下
，
语音业务能够优先被调度
，
从而保障了语音质量
。
配置应用风险
：
在
VoLTE
高话务场景下
，
由于语音
业务
SR
调度优先级高于数据业务
，
可能会造成数据业务
调度不及时
，
数据业务感知恶化
。
方案配置建议
：
在
VoLTE
商用初期
，
建议全网开启
VoLTE
业务
SR
资源优先调度功能
。
3 VoLTE
频选调度配置
LTE
系统对于带宽的高要求
，
注定了同频组网方式不
可避免
，
为此引发的系统内干扰
，
特别是上行干扰问题十
分突出
。
而
VoLTE
对于上行干扰较数据业务更敏感
，
高
干扰区域
VoLTE
起呼困难
、
通话质量差
。
考虑到
VoLTE
业务对于网络质量的高要求
，
对于频
域
20M
带宽内共
100
个
PRB
，
希望基站侧选择最优的
频率资源
（
对应
PRB
位置上干扰最低
），
并优先调度给
语音
QCI1
业务使用
，
降低干扰影响
，
提升
VoLTE
用户
感知
。
为实现上述目标
，
无线侧提供了
VoLTE
频选调度
方案
，
调度主要分为
3
个阶段
：
确定调度优先级
、
确定
MCS/RB
数
、
以及
VRB
到
PRB
的转换
。
第
1
阶段
（
确定调度优先级
），
各厂家的实现机制
均默认设置为
：
VoLTE
业务的调度优先级高于普通数据业
务
，
因此
，
对于频域
20M
带宽内的
100
个
PRB
，
VoLTE
业务将按照第
3
阶段
（
VRB
到
PRB
）
定义的转换方式进
行最优资源的优先分配
。
第
3
阶段
（
VRB
到
PRB
转换
），
不同厂商的实现方
式有所差异
，
但均支持频选调度及非频选调度功能
，
部分
厂家支持干扰随机化功能
。
由于
VoLTE
业务的调度优先级高于普通数据业务
，
因此
，
开启频选调度后
，
VoLTE
业务将优先分配上行干扰
最小的
PRB
资源
。
建议上行频选与上行干扰随机化同时打开
（
或者自适
应开启
），
若满足频选条件
（
服务小区负荷低于门限
），
则频选起作用
；
若不满足
，
则干扰随机化起作用
。
配置应用风险
：
频选调度虽然能够跟踪信道波动或者
干扰波动而获得增益
，
但可能会产生上行
PRB
资源碎片
，
导致
RB
利用不充分
，
而根据协议上行资源需要连续分配
，
因此数据业务上传速率可能受到影响
；
高铁场景建议关闭
频选
，
由于信道变化过快
，
信道先验估计不是很准确
，
因
此建议关闭
。
方案配置建议
：
对于上行干扰场景
，
若
eNB
厂家支
持上行干扰随机化
，
则建议同时开启上行频选与上行干扰
随机化
（
或者自适应开启
），
若
eNB
厂家不支持上行干
扰随机化
，
则建议开启上行频选功能
。
4
负载均衡用户迁移机制
在日常优化中
，
为提升用户感知
，
使用户尽可能获得
充足的资源
，
可以使用负载均衡来平衡同覆盖小区间的负
荷
。
而在大业务负荷下
，
负载均衡是均衡用户
，
防止小区
拥塞的一种常用手段
。
所谓负载均衡
，
是指
eNodeB
判断小区的负载状态
，
当小区处于高负载状态时
，
将负载高小区中的部分用户转
移到负载低的小区
，
平衡异频或异系统小区之间的负载
。
负载均衡主要有如下增益
：
选择合适的
UE
转移到负载相
对较轻的邻区
，
缓解异频或异系统小区间负载不平衡的状
态
；
提升业务的接入成功率
，
改善用户的业务感受
，
提高
整个资源利用率
，
如图
2
所示
。
负载平衡的过程分为负载评估
、
选择邻区
、
选择
UE
和执行平衡
，
如图
3
所示
。
（
1
）
测量和评估小区负载
：
负载均衡算法开关打
开后
，
持续测量小区负载情况
，
当评估小区判决时间内负
载
（
用户数
、
PRB
利用率
）
持续相对较高时
，
即触发负
万方数据
75
技术交流
2017.04·
广东通信技术
载均衡
，
否则停止负载均衡
。
小区负载分为用户数
、
PRB
利用率等多种类型
。
（
2
）
选择适合转移的邻区或频点
：
根据邻区关系表
，
将不适合转移的邻区或频点筛除掉
，
剩下的即为适合转移
的邻区或频点
。
（
3
）
选择转移的
UE
：
选择满足条件的一定数量
UE
进行转移
。
（
4
）
转移负载
：
将选择的
UE
通过切换或重定向转
移到适合的邻区或频点
。
对于小区间的负载交互
，
同站小区通过站内消息
，
非
同站小区通过
X2
口
。
负载均衡可以分为空闲态负载均和和连接态负载均
衡
。
空闲态负载均衡是对释放态
UE
进行均衡
，
连接态负
载均衡一般是对连接态
UE
进行均衡
。
连接态负载均衡分为基于用户数的负载均衡和基于
PRB
利用率的负载均衡
。
当同时开启基于用户数的负载
均衡和基于
PRB
利用率的负载均衡时
，
先达到哪个均衡
条件就按照哪个均衡算法执行均衡
，
即为开启基于用户数
&PRB
利用的负载均衡
。
负载均衡触发门限有绝对门限和相对门限
2
种
。
支持
VoLTE
业务的负载均衡
，
是在原有数据业务连
接态负载均衡的基础上增加对
QCI=1
用户的平衡
，
实现
基于用户数或
PRB
利用率的
VoLTE
用户平衡
，
当满足负
载均衡条件时
，
可以将
VoLTE
用户在系统内进行平衡切
图
3
图
2
VoLTE
业务与数据业务资源优化探讨
万方数据
76
》
技 术 交 流
技术交流
语音用户使用
VoLTE
预留用户数资源接入小区进行语音
业务
，
如图
4
所示
。
方案二
：
预留
PRB
资源
。
目前诺西
、
爱立信
、
贝尔
支持
。
配置应用风险
：
开启
VoLTE
业务资源预留后在大话
务场景
(
数据用户较多
)
可能造成预留资源的浪费
，
降低
系统容量
。
方案配置建议
：
大话务场景下需要保障
VoLTE
用户
接入时开启
。
6
结束语
随着
VoLTE
业务的快速普及
、
VoLTE
用户数和
业务量进入了快速上涨期
，
做好语音和数据业务的资
源协同优化
，
在适当侧重语音业务的前提下
，
实现语
音和数据业务感知的双提升
，
是
LTE
网络优化提升的
重要方向
。
参考文献
1 VoLTE
技术白皮书
（收稿日期：
2017-01-16
）
换
，
充分利用空口资源
。
支持
VoLTE
业务的负载均衡的触发门限一般和数据
业务是同一个触发门限
。
在同时进行
VoLTE
业务和数据
业务负载均衡时
，
华为设备和爱立信设备还可以通过参数
设置来优先对数据业务进行负载均衡
。
配置应用风险
：
异频负载均衡是一个异频切换的过
程
，
而异频切换对
VoLTE
业务的
MOS
值影响较大
，
所
以在
VoLTE
业务负荷不高的情况下
，
不建议开启基于
VoLTE
业务的异频负载均衡
。
方案配置建议
：
在日常优化中
，
建议开启基于数据业
务的异频负载均衡
，
但为避免对
VoLTE
业务用户感知产
生影响
，
不建议开启基于
VoLTE
业务的异频负载均衡
。
仅在极端大业务负荷和
VoLTE
大话务负荷下
，
建议开启
基于
VoLTE
业务的异频负载均衡
。
5 VoLTE
业务资源预留
随着
VoLTE
用户的快速增长
，
在大话务等场景等障
语音用户的接入尤其重要
。
为了应对高话务对语音用户的
冲击
，
需要预留部分接入资源供
VoLTE
用户接入
。
目前各厂家实现方式主要分为两种
：
方案一
：
预留用户规格
若小区在线用户数目超过当前小区用户规格
（
当前小
区用户规格
=
小区用户数规格
-VoLTE
预留用户数
）
时
，
针对识别出来的语音和数据用户进行如下处理
：
（
1
）
若关闭
VoLTE
语音用户抢占开关
：
针对新接入的
VoLTE
语音用户
，
使用
VoLTE
预留用
户数资源接入小区进行语音业务
。
针对新接入的数据用户
，
将其重定向至异频
/
异系统
小区或者直接释放
。
（
2
）
若开启
VoLTE
语音用户抢占开关
：
针对新接入的
VoLTE
语音用户
，
抢占低优先级数据
用户资源
，
并且将被抢占的数据用户重定向至异频
/
异系
统小区或者直接释放
。
如果抢占失败
，
新接入的
VoLTE
注
：
蓝色为预留资源
；
黄色为公共资源
图
4
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