VOLTE关键技术及配置指导书V1.0(2).docx

VOLTE关键技术及配置指导书V1.0VOLTE关键技术及配置指导书1 概述移动语音经历了从TDM到IP、从传统交换机到软交换的发展后，未来将走向移动宽带语音。在网络演进上，无线侧体现为从GSM/UMTS等向LTE发展，核心网侧则体现为从CS向IMS发展。过去几年，围绕LTE语音曾经出现过CSFB、SVLTE、OTT、基于IMS的VoLTE等多种观点和技术。IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务，成为全IP时代的核心网标准架构。经历了过去几年的发展成熟后，如今IMS已经跨越裂谷，成为固定话音领域VoBB、PSTN网改的主流选择，而且也被3GPP、GSMA确定为移动语音的标准架构。在上述几种技术线路中，CSFB和SVLTE都是依赖CS域提供语音的，而且均有一些局限性，可以作为过渡选择，我们称之为pre-VoLTE，而只有IMS可以基于LTE提供有QoS保证的VoIP语音解决方案，可以说，基于IMS的VoLTE是无线和核心网技术发展的必然结果。2 基本概念2.1 VOLTEVoLTE，即Voice over LTE，是3GPP标准定义的，基于IMS（IP Multimedia Subsystem多媒体子系统）网络的LTE语音解决方案。通过IMS网络，移动运营商不仅可以无缝的继承传统的语音、短消息业务，还可以将语音通话与丰富的增强功能相整合，提供多样化的服务，例如高清视频通话。2.2 eSRVCCeSRVCC，即Enhanced Single Radio Voice Call Continuity（增强的单待语音连续），当4G用户在VOLTE通话过程中，进入LTE弱覆盖区域后（信道质量无法满足语音业务的QoS时），为保证用户通话的不中断，用户需要从LTE网络切换到GSM网络，将语音业务从LTE的PS域迁移到GSM网络的CS域，实现语音业务的连续性。3 关键技术3.1 半静态调度SPSSPS，即Semi-persistent Scheduling，是指通话期间，为了减小处理小包业务时L1/L2控制信令开销，对于VOLTE业务的通话期做半静态调度，即周期性的对UE进行调度，而不是每个TTI内均需调度，以节省PDCCH信道开销，提升系统容量。当系统检测到是通话帧期，以20ms为周期对UE调度一次，期间MCS、RB资源、传输模式都保持不变，即资源在一次调度周期内固定分配给某一用户。目前只针对QCI为1的VoIP业务进行半静态调度；但在高铁、1.4M系统带宽、混合业务及紧急呼叫场景，VoIP业务采用动态调度。由于目前暂无终端支持半静态调度，因此暂时不建议开启。3.2 头压缩RoHCRoHC，即Robust Header Compression，是指对语音、视频等业务的报文的头文件进行压缩，以减小报文IP头开销，节省带宽资源，提高系统容量。由于语音、视频等业务的分组报文的报头太长，往往等于甚至大于净荷，且报文的报头中，很多字段的作用仅是确保端到端连接的正确性。对于某一段链路来说，这种字段不起具体作用，且每个报文中都相同，属于冗余内容。因此，VoLTE采用头压缩功能。图1 RoHC技术原理对于IPv4： AMR12.2k语音编码速率，报文的大小为77 Bytes，其中头文件大小为44Bytes，净荷为33Bytes；RoHC头压缩后，报文大小共43Bytes，RoHC节省约34Bytes。&备注：语音编码速率和视频编码速率由集团决定，目前普通语音的编码速率为12.2kbps，高清语音的编码速率为23.85kbps；视频业务的编码速率目前集团未规定。LTE系统中的RoHC功能实体位于UE和eNodeB的用户面PDCP实体中，仅用于用户面数据包的头压缩和解压。压缩方对报文头进行压缩，并传递头部压缩信息给解压方；解压方通过上下文来确保头压缩报文能够被正确的解压。3.3 TTI BundlingTTI Bundling是一项上行覆盖增强技术。基站检测到SINR低于一定门限，指示UE在连续多个TTI（协议规定为4个）上传输固定数目的数据，不需要等待HARQ进程。TTI Bundling本质上是一种时间分集技术，在连续的时间TTI上重复发射4份同样的数据，增强接收机可靠性，所以理论上能够获得6dB的增益。&备注：连续是指调度顺序连续，而不是严格的时间点连续。比如配比为0时，连续的4个TTI是指前半帧的三个上行子帧和后半帧的第一个上行子帧。按照协议规定，只有子帧配比SA为0、1、6支持TTI Bundling，其它配比由于上行子帧数太少，不适合做绑定处理。 当前中国移动的子帧配比为2（3:1），因此无法使用TTI Bundling提升VoLTE业务的上行覆盖。图2 无线帧子帧配比图3.4 RLC分片RLC层会根据底层上报信息，如UE所分配的无线资源的数据承载能力，对PDCP PDU进行分段，形成比较小的RLC PDU包，以适应所分配的无线资源的大小，从而减小数据包的大小，提高接收端的可靠性（等效于增强上行覆盖）。RoHCVoice PayloadPDCPRLCMAC633 Bytes11220ms语音帧 (AMR 12.2k)边缘用户 (3PRB MCS2)TBS = 18 BytesRoHCVoice PayloadPDCP10 Bytes10 Bytes10 Bytes10 Bytes+分片PayloadRLCMAC X 无法容纳1012边缘用户 (3PRB MCS2)TBS = 18 Bytes 近点用户 (6PRB MCS4)TBS = 51 Bytes 分片将一个PDCP包分成若干个小包，在不同的TTI进行传输，能有效提升上行覆盖能力图3 RLC工作原理示意图3.5 DRXDRX的典型应用场景为周期性连续小包业务，如VoLTE业务（QCI=1），在不接收数据的时间段内可以使用户进入休眠期，达到省电的目的。4 参数配置4.1 VoLTE基础功能VoLTE特性类别MML脚本VoLTE特性开启VoLTE特性回退VoLTE算法开关(现网默认打开，不需要操作)MOD ENODEBALGOSWITCH: EutranVoipSupportSwitch=ON;MOD ENODEBALGOSWITCH: EutranVoipSupportSwitch=OFF;RLC/PDCP参数（QCI5对应RlcPdcpParaGroupId=4）MOD RLCPDCPPARAGROUP: RlcPdcpParaGroupId=4,RlcMode=RlcMode_AM,DiscardTimer=DiscardTimer_Infinity;MOD RLCPDCPPARAGROUP: RlcPdcpParaGroupId=4,RlcMode=RlcMode_AM,DiscardTimer=DiscardTimer_150;RoHCMOD PDCPROHCPARA: RohcSwitch=ON, HighestMode=O_MODE, Profiles=Profile0x0001-1&Profile0x0002-1&Profile0x0003-0&Profile0x0004-0;MOD PDCPROHCPARA: RohcSwitch=OFF;4.2 eSRVCC基本参数配置VoLTE特性类别MML脚本VoLTE特性开启VoLTE特性回退SRVCC基础功能(LTE eNodeB)GERAN邻区(现网默认配置，不需要操作)GeranNfreqGroupGeranNfreqGroupArfcnGeranExternalCellGeranNcellGeranNfreqGroupGeranNfreqGroupArfcnGeranExternalCellGeranNcelleNodeB级SRVCC算法开关MOD ENODEBALGOSWITCH:HOMODESWITCH=UtranSrvccSwitch-0&GeranSrvccSwitch-1;MOD ENODEBALGOSWITCH:HOMODESWITCH=UtranSrvccSwitch-0&GeranSrvccSwitch-0;QCI级SRVCC开关（QCI1开启SRVCC功能（现网对应InterRatPolicyCfgGroupId 0）MOD INTERRATPOLICYCFGGROUP:INTERRATPOLICYCFGGROUPID=0,UTRANHOCFG=SRVCC-0&REDIRECTION-0,GERANGSMHOCFG=SRVCC-1,GERANGPRSEDGEHOCFG=SRVCC-1&REDIRECTION-0;MOD STANDARDQCI:QCI=QCI5,INTERRATPOLICYCFGGROUPID=3;MOD STANDARDQCI:QCI=QCI1,INTERRATPOLICYCFGGROUPID=0;MOD CELLSTANDARDQCI: LocalCellId=1, Qci=QCI1, QciPriorityForHo=1;MOD CELLSTANDARDQCI: LocalCellId=x, Qci=QCI5, QciPriorityForHo=2;回退只需要关闭VOLTE即可，其他用户没有QCI1和QCI5QCI5 绑定到QCI9异系统策略组QCI1 绑定到开启SRVCC功能策略组QCI1 HO优先级QCI5 HO优先级SRVCC A2测量参数配置（新建策略QCI1/QCI5对应的A2门限策略组）ADD INTERRATHOCOMMGROUP:LOCALCELLID=1,INTERRATHOCOMMGROUPID=1,INTERRATHOA1THDRSRP=-110,INTERRATHOA2THDRSRP=-115;MOD CNOPERATORHOCFG:CNOPERATORID=0,GERANA2THDRSRPOFFSET=0;MODCNOPERATORHOCFG:CNOPERATORID=0,GERANA2THDRSRPOFFSET=-100;SRVCC B1测量参数配置（修改B1门限值）MOD INTERRATHOGERANGROUP:LOCALCELLID=1,INTERRATHOGERANGROUPID=0,INTERRATHOGERANB1HYST=2,INTERRATHOGERANB1THD=-95,INTERRATHOGERANB1TIMETOTRIG=640ms;MOD INTERRATHOGERANGROUP:LOCALCELLID=1,INTERRATHOGERANGROUPID=0,INTERRATHOGERANB1HYST=20,INTERRATHOGERANB1THD=-100,INTERRATHOGERANB1TIMETOTRIG=640ms;测量参数与QCI1/QCI5绑定MOD CELLSTANDARDQCI:LOCALCELLID=1,QCI=QCI1,INTERRATHOCOMMGROUPID=1,INTERRATHOGERANGROUPID=0;MOD CELLSTANDARDQCI:LOCALCELLID=1,QCI=QCI5,INTERRATHOCOMMGROUPID=1,INTERRATHOGERANGROUPID=0;回退只需要关闭VOLTE即可，其他用户没有QCI1和QCI55 测试用例5.1 测试设备名称数量型号与版本LTE终端2部具有海思license支持的VoLTE功能的终端，暂定华为Mate7。USIM卡2张IMS开户支持VoLTE测试电脑1套安装路测软件、海思驱动软件MAYA44 USB+声卡1套MOS值测试MOS测试专用音频线2根连接测试终端与电脑，进行语音测试5.2 测试设备使用方法5.2.1 软件及驱动安装电脑安装测试软件Probe、海思客户端Agent，安装终端驱动、声卡驱动程序。5.2.2 测试设备连接u 打开海思Agent；u 终端通过USB连接电脑，拨号盘输入”*#*#2846579159#*#*”，依次进行配置：后台设置USB端口设置USB模式切换设置为“切换到AP侧”USB端口设置设置为“Balong调试模式”，确保在Agent上手机端口和IMEI信息能够显示出来；u 将MAYA44 USB+语音盒与PC连接；u 打开Probe，进行终端及语音盒连接。5.2.3 测试计划配置主叫终端配置测试计划，被叫终端无需配置，配置如下图：主要参数说明：Name：测试计划名称，选择“Sync SEQ(MAYA44 USB+)”；MOS Card：语音卡名称，选择主叫号码；Destination Number：被叫电话号码，可手动输入；MOS Algorithm：语音评估算法，选择“PESQ 862.1”；Save All Result File：是否保存结果语音文件设置Play Channel OUT：放音声道Record Channel IN：录音声道Speech Sample File：样本语音文件路径，目前PESQ算法支持手动选择语料路径；如果使用POLQA算法，想要更换语料的话，需要到对应的安装目录下，将需要更换的语料进行重命名，名字按照测试计划默认的名字更改。5