VOLTE覆盖增强关键技术的研究及应用

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VOLTE覆盖增强关键技术的研究及应用
中国移动通信集团河北有限公司 雷立恒
普天信息工程设计服务有限公司 田雨春
【摘要】 VOLTE可以很好地在LTE网络上对音视频通话的质量进行提升,是语音演进过程中非常好的一个目标方案。本文依照VOLTE的相关
技术特点，对VOLTE覆盖增强关键技术进行研究分析，希望能够给相关人员提供参考，不断提高VOLTE覆盖容量。
【关键词】 VOLTE；覆盖增强；关键技术；应用
1  VOLTE技术概述
VOLTE指的是直接在LTE等4G网络上进行高质量的音视频通话
的一种专业技术，主要目的在于实现数据与语音业务在LTE等4G网
络方面的统一。 VOLTE语音服务的优点很多，主要是呼叫的时延比
较短，话音的质量比较高，而且支持高清视频等。
2  VOLTE覆盖增强关键技术
在部署VOTLE网络的时候，需要保证网络具备非常好的覆盖
能力，这也是业界非常关注的一个热点问题。 VOLTE业务主要有以
下几个特征：首先是周期性比较小，一个比较典型的VOLTE数据包
其净荷只有32个字节，而以RTP/UDP/IP为文件头的开销可能会超
过其净荷的本身。 LTEUE具有比较小的发射功率，覆盖情况主要在
于上行受限。在VOLTE当中每20ms就会出现一个语音分组，通过
协议进行封装后，在空口上只需要通过若干个TTI就可以进行传送
了，占用的TTI数量有可能会比话音帧长20小，这就造成了在上行
基站侧接收到的时域平均功率非常小。根据上述几个比较突出的业
务特征，所使用的一些关键技术能够科学有效地对VOTLE的边缘
的覆盖能力进行改善，尤其是在上行业务信道的覆盖方面。
2.1 ROHC技术
ROHC的主要原理在于一种专门设计用于无线链路的数据包头
压缩机制，以便可以很好地适应无线链路高误码率的链路特点。分
组报头字段在一定范围内会出现冗余的情况，冗余的信息一般包含
两种内容：在很多特定分组流的内部，许多字段在前后相邻的分组
报文的范围内是会出现重复情况的，譬如说IP的报头里面有源/目的
IP地址；在相同的分组报头里面也会出现冗余信息的情况，譬如说
在IP报头中出现的有关长度的字段还有校验和的字段。 ROHC在报
头压缩方面需要达到的最终目的就是把这些的冗余信息处理掉。
依照相应的验证结果来分析：当此消息上行受限的情况时，
RoHC在标清和高清的情况下出现的平均增益分别为6dB/2dB标清/
高清，可以达到理论的预期；在开启ROHC后，不单单可以加强其
覆盖方面的能力，同时也加强了存储的容量：可以让全网的平均上
行RB资源得到差不多26%/23%（标清/高清）的节约空间。
2.2 TTI Bundling技术
在小区边缘出现瞬时传输速率比较高的情况或是出现UE的上行
功率受限等问题，会造成上行覆盖受限的情况，在一个TTI内终端
可能不能完全让数据发送的误块率（BLER）的要求得到满足。 TTI
bundling能够让上行覆盖的性能大大增加，但一般情况下会让传输时
延增加。 TTI Bundling主要指的是在4个连续的TTI上传输一个相同的
数据块， 4个绑定的TTI当成同一个资源来处理，通过不同的TTI传输
相同数据块的时候回出现不同的HARQ冗余情况。这样可以让传输的
成功率大大增加，从而加强数据解调过程中的成功率。 TTI Bundling
能够减少重传的情况，让RTT在传输过程中所需要的时间大大减少，
充分对HARQ合并的增益进行利用。 TTI Bundling在运用方面有以下几
点建议：首先， TTI Bundling的主要运用场景在于室内一些深度覆盖
的部分和边缘覆盖的地方。其次、 UE可以支持TTI Bundling的相关特
性。接着，在一些高速或一些可以达到超高速小区里面， UE的信道变
化往往会非常快， UE会比较频繁在Bundling中进入和退出，从而增加
Uu口的一些信令负荷，还会造成语音质量下降的情况，让掉话的风险
增加。最后， 1.4MHz的带宽小区里面关闭TTI Bundling的一些特性。
1.4MHz带宽的小区往往只有6个PRB， PRB的资源往往比较有限。而
TTI Bundling会在一定的时域上对资源进行消耗。
2.3 上行RLC分段技术
当小区的边缘UE功率出现受限情况的时候，上行覆盖的能力
有所下降，有可能造成UE不能在一个TTI的时间段里面进行一个完
整数据包的发送；利用引入RLC分段的方法，可以把一个RLCSDU
进行拆分，变成若干个比较小的PDU，从而让每个子帧上进行传输
的数据量变小，让小区上行的边缘覆盖能力大大增强。 RLC进行分
段需要的触发条件能够是信号的质量，也能够是数据包的大小等。
RLC的SDU在RLC层里面被逐步拆分成多片，每个分片在传输的过
程中，都会让RLC/MAC的包头和CRC的校验码重新添加上，并在
接着的每个TTI中传输过程中，进行每一个分片的传送。 VOLTE的
语音包在20ms的周期里面进行一次发送，对于下上行的时隙配比
大概是3DL:1UL的系统，每20ms的周期内会出现4个上行的子帧，
在上行的方向里面能够实现的最大分片数量可以达到4个；对于下
上行时隙配比是2DL:2UL的情况，每20ms的周期内会出现8个上行
子帧，在上行的方向上能够实现最大分片的数量是8个。在RLC分
段上面要注意三要素：首先是RLC在分段启动过程中的条件： RLC
的层数据块如果长度大于MAC层能够承载的大小；其次是RLC的
分段数量情况：限制其出现最大分段数量的情况，对RLC/MAC/
CRC的开销进行控制；第三是RLC进行分片重传的情况：每个分片
需要独立进行操作。在运用方面， RLC的数据包会在RLC层被拆分
成多个段，这样可以让网络传输的正确性加强，让小区的边缘覆
盖得到加强。在上行RLC分段方面主要是通过上行调度分配的TBS
来进行决定的。每次调度的过程中如果TBS越小，那么上行的RLC
分段也就会越多。当出现信道质量很差的情况时， UE的功率往往
会受限，上行调度的TBS会比较小，在上行RLC的分段往往会多出
许多，这样会造成很不好的影响，比如说VoLTE包的时延会变得很
大； VoLTE在业务上出现丢包的情况（UEbuffer中的VoIP包无法得
到非常及时的调度，造成丢包定时器超时的情况）。
3  VOLTE覆盖增强关键技术应用推广
ROHC、 TTIBundling以及上行RLC分段的增强这么三种非常
关键的技术能够让VOTLE的边缘覆盖能力得到非常有效地改善，
特别是针对上行业务信道的覆盖情况，这在发展VOLTE业务还有
提升用户感知方面都可以起到重要的作用。所以，需要在现网开启
ROHC还有上行RLC分段增强的功能进行加强，在一些特殊的场景
下进行TTIBundling功能的开启。
4  结束语
随着当前社会经济快速运行和发展，全新性的技术产业正在逐
渐发展， VOLTE技术逐步在实际的工作过程中得到非常全面的运
用，利用对VOLTE技术的充分运用，能够在语音通信方面让用户的
基本体验得到提升，让网络运用的成本得到降低，这样可以大大促
进VOLTE技术在创新方面的发展。
参考文献
[1]望诚.VoLTE关键技术与优化方法研究[J].通讯世界,2016(19):81.
[2]温庆华,梁金山.浅谈VOLTE关键技术及优化思路[J].通讯世
界,2016,05:54-55.