VoLTE無線感知丟包率優(yōu)化

1、VoLT撫線感知丟包率優(yōu)化發(fā)生丟包的原理空口丟包帶來VoLTE的RTP包丟失，導(dǎo)致VoLTE業(yè)務(wù)出現(xiàn)吞字、斷續(xù)、雜音等降低用戶感知問題。通過對吞字?jǐn)嗬m(xù)的量化分析，可以直觀反映出用戶感知變差的情況：1個字約占用8至10個RTP包，1個RTP包時長約20ms，因此1個字約占200ms,如果丟包持續(xù)超過1秒，用戶將會感覺到約5個字聽不到。下圖是丟包導(dǎo)致被叫用戶感受到吞字的典型示例：主叫發(fā)出的50個包，對應(yīng)5個字，持續(xù)1秒在空口丟失，被叫側(cè)沒有檢測到，被叫用戶有明顯吞字感。發(fā)生丟包的原因VoLTE高清語音編碼速率為23.85kbps,終端每20ms生成一個VoLTE語音包（使用RTP實(shí)時流媒體協(xié)議傳輸

2、），再加上UDP包頭、IP包頭、在應(yīng)用層最終打包成IP包進(jìn)行傳輸。在無線空口，按照協(xié)議IP包進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換成PDCP包，PDCP包就是空口傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)，PDCP包在終端和基站間傳輸異常會導(dǎo)致應(yīng)用層RTP包的丟失，從而引起語音感知差。用戶面的RTP包在空口是承載在PDCP包中，終端或基站調(diào)度發(fā)出PDCP包后，由于空口質(zhì)量問題導(dǎo)致在空口傳輸過程中丟失稱為空口丟包，無線問題導(dǎo)致的丟包即PDCP的丟包，從丟包統(tǒng)計(jì)方面分析，上下行略有差另1J:1、上行空口丟包從PDCP層統(tǒng)計(jì)，基站根據(jù)收到終端上發(fā)的PDCPSN序列號判斷上行空口丟包。例如終端發(fā)送了PDCPSN為1/2/3/4/5共5個包，而基站收到PD

3、CPSN為1/2/3/5共4個包，那么基站側(cè)統(tǒng)計(jì)的丟包率為1/5=20%。2、下行空口丟包下行語音空口丟包較上行復(fù)雜，基站是根據(jù)MAC層反饋的ACK/NACK統(tǒng)計(jì)空口丟包。舉例：一個TBSize初傳反饋NACK,第一次重傳反饋ACK,這個包不統(tǒng)計(jì)為丟包。一個TBSize初傳反饋NACK,第一次、第二次，直到最大重傳次數(shù)都反饋NACK，計(jì)為1次MAC丟包。因RLC層為UM透傳模式，當(dāng)MAC層NACK達(dá)到最大次且基站側(cè)的PDCPDiscord定時器超時后，基站會丟棄因MAC無法調(diào)度的PDCP下行包，因此基站側(cè)的PCDP棄包為下行空口丟包。II丟包導(dǎo)致丟包的原因，可從UE側(cè)、空口、基站側(cè)三個方面分析

4、。UE側(cè)主要是UE的PHR受限、SR漏檢、DCI漏檢、RLC分段過多、上行調(diào)度不及時，會導(dǎo)致UE的PDCP層丟包定時器超時后棄包。空口方面，主要是傳輸質(zhì)量差，MAC層多次傳輸錯誤后，失敗導(dǎo)致丟包?；緜?cè)主要是基站配置的PDCP層discardtimer過小，SR周期過大存在UE得不到及時調(diào)度情況，導(dǎo)致PDCP超時丟包。丟包處理流程無線感知丟包在弱覆蓋、干擾、高話務(wù)、頻繁切換四類場景下多發(fā)，優(yōu)化策略可以從覆蓋優(yōu)化、上行干擾優(yōu)化、高負(fù)荷優(yōu)化、頻繁切換優(yōu)化入手，并適當(dāng)開啟VoLTE的部分增強(qiáng)功能以提升整體網(wǎng)絡(luò)性能。每種場景對應(yīng)外在表現(xiàn)，通過網(wǎng)管的相關(guān)指標(biāo)可以識別。識別思路如下：弱覆蓋場景：當(dāng)出現(xiàn)上行

5、弱覆蓋時，為了達(dá)到基站上行接收期望功率，終端需要以較大的功率發(fā)射，導(dǎo)致終端PHR（功率余量）較少，PHR<0比例增加（PHR:UE允許的最大傳輸功率與當(dāng)前評估得到的PUSCH傳輸功率之間的差值，如果是負(fù)值則表示網(wǎng)絡(luò)側(cè)給UE調(diào)度了一個高于其當(dāng)時可用發(fā)射功率所能支持的數(shù)據(jù)傳輸速率）；同時為了對抗更差的無線環(huán)境，基站自適應(yīng)調(diào)整CCE聚合等級（聚合級別越大，碼率越低，解調(diào)性能越好，漏檢概率越低），上行誤碼變大，上行丟包率增加。干擾場景：主要是上行干擾，上行的每PRB干擾噪聲抬升（噪聲抬升過大將導(dǎo)致部分信道覆蓋的丟失，終端可能不具備足夠發(fā)射功率來達(dá)到基立）,因此上行鏈路調(diào)度時必須將噪聲抬升保持在可

6、接受的一定范圍之內(nèi)（-110dBm）。高話務(wù)場景：用戶密集、資源利用率高，PDCCHCCE資源有限且易受限，導(dǎo)致基站CCE資源分配失敗，引發(fā)高丟包。頻繁切換場景：通過軟件側(cè)對乒乓切換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以識別。工對于覆蓋問題，主要考慮增強(qiáng)上行覆蓋和優(yōu)化下行SINR;對于上行干擾情況，考慮開啟基于干擾的動態(tài)功控功能；對于高頻頻繁切換問題，考慮CIO參數(shù)調(diào)整結(jié)合覆蓋優(yōu)化；對于高話務(wù)高負(fù)荷情況，考慮優(yōu)化CCE容量并開啟ROHC功能；同時根據(jù)業(yè)務(wù)需求，考慮部分增強(qiáng)型參數(shù)策略的啟用，如包聚合、PDCP&RLC定時器、RLC分片、HARQMAX開房R口HC動續(xù)*助遇一口生網(wǎng)品優(yōu)優(yōu)(PDCP.diMBrf)趙

7、聲含現(xiàn)仇Man舌SS優(yōu)4t再上儕i片/樣班禁切橫通工覆蓋優(yōu)化1；下行覆蓋優(yōu)化：主要使用天饋調(diào)整、功率控制、最小接入電平調(diào)整手段提升SINR，可分3步開展：第1步天饋調(diào)整控制覆蓋；第2步調(diào)整受限站點(diǎn)或室分信號泄露站點(diǎn)通過功率收縮及qrxlevmin(-128->-122)優(yōu)化(管控參數(shù)，修改需申請)，減少上下行不平衡帶來的丟包；第3步通過切換優(yōu)化門限，盡快使終端由2.1G&1.8G質(zhì)差區(qū)域切換至800M,如農(nóng)村廣覆蓋場景。2;上行覆蓋優(yōu)化上行功率受限是導(dǎo)致VoLTE高丟包主要原因之一，因UE上下行覆蓋差距約10dB左右，由于傳輸功率的限制，UE可能沒有足夠的功率發(fā)送上行資源給eNB

8、,會導(dǎo)致上行丟包或者掉話。目前主要考慮通過參數(shù)優(yōu)化手段開啟上行覆蓋增強(qiáng)功能，改善上行受限問題。主要目的是，在覆蓋邊緣功率受限情況下自動調(diào)整最優(yōu)的MCS和PRB組合發(fā)送上行RTP數(shù)據(jù)包，并改進(jìn)非周期CQI上報，提升上行覆蓋能力，讓基站更易解調(diào)上行信號：（1）上行MCS/PRB調(diào)度算法：根據(jù)上行無線環(huán)境，自動計(jì)算出最優(yōu)的UL資源分配，提升上行信號解調(diào)成功率。Jft9«MCSIndexMmLOnierTBSresWl_二三4點(diǎn)32-V士丁11i華5cS£，丁-222口二0r67214432340WIMQ417631.414gg尸120斗巳M?？?51空144早114蛤-"

9、;£232StfN/A17E厚-r727L04*722433"rS1snc之第察51與us娟/-1仙144*32S知4丈入A1-114144.之504yU4111767f0望1341220SsroSeo,U4IS224/ies/7.M-"-.-（2）非周期CQI上報改進(jìn)：由于非周期CQI是MAC層開銷，當(dāng)添加到語音負(fù)載時，它增加了語音包樣本傳輸所需的TBS,當(dāng)開啟上行覆蓋增強(qiáng)功能后，初始的語音數(shù)據(jù)包傳輸中，將不要求對非周期CQI進(jìn)行HARQ重傳。（僅在一個語音包片段中，VoIP樣本是分段的，或者在第一個TTI中，VoIP樣本以TTI捆綁模式傳輸時，再觸發(fā)非周期CQ

10、I上報）。干擾處理優(yōu)化1、系統(tǒng)內(nèi)干擾密集城區(qū)場景整體RSSIPUCCH高。這是因?yàn)槭謾C(jī)發(fā)射功率過高，SINR值較低，給鄰區(qū)帶來較大的上行干擾，并易發(fā)生連鎖反應(yīng)，抬高某個區(qū)域整體干擾水平、上行的底噪，形成系統(tǒng)內(nèi)干擾，影響上行業(yè)務(wù)質(zhì)量。上行干擾優(yōu)化的主要原理是通過將上行靜態(tài)SINR目標(biāo)值功控方式改為動態(tài)功控，使得中心用戶獲得更好的SINR值，同時讓邊緣用戶抑制基于SINR的抬升降低功率，降低整體的底噪，提升上行質(zhì)量。上行干擾優(yōu)化的主要手段是開啟上行干擾感知功控（actUlpcMethod=PuschIAwPucchCL）,使得基站通過PDCCH向UE發(fā)送功率調(diào)整命令對發(fā)射功率進(jìn)行微調(diào)（與閉環(huán)功控類

11、似），-基站根據(jù)上行目標(biāo)SINR值來控制控制終端的發(fā)射功率，這個目標(biāo)值是通過基站測量和UE報告數(shù)據(jù)來計(jì)算所得，保證這個目標(biāo)值。雌射腿海初r網(wǎng)麗曲升7乘JJV國營用戶改的提升,H常指標(biāo)將巨空向嚴(yán)束阿負(fù)荷容量優(yōu)化在LTE網(wǎng)絡(luò)中，PDCCH（下行物理控制信道）以CCE為單元，承載特定UE的調(diào)度、資源分配信息-DCI,如下行資源分配、上行授權(quán)、PRACH接入響應(yīng)、上行功率控制命令、信令消息（如系統(tǒng)消息、尋呼消息等）的公共調(diào)度指配。因?yàn)樯舷滦泄蚕鞵DCCH的CCE資源，且該資源最大僅占每個子幀的前3個符號，對于高話務(wù)區(qū)域丟包，容易出現(xiàn)上行PDCCH受限，導(dǎo)致VoLTE語音包來不及調(diào)度，造成丟包影響用戶感

12、知。當(dāng)上行CCE利用率、上行SRB調(diào)度資源占比指標(biāo)中任意一項(xiàng)出現(xiàn)大于60%的情況，即可判斷為小區(qū)負(fù)荷受限。針對上述問題，主要采用兩種手段進(jìn)行優(yōu)化。1、增大PDCCHCCE初始比例：達(dá)到減少由于上行CCE資源不足帶來的丟包從而改善負(fù)載及丟包，該手段對上行丟包改善明顯。針對LTE系統(tǒng)上行受限，優(yōu)化參數(shù)“CCE最大初始比例”，增大上下行分配的初始值（增大PDCCH上行CCE初始比例），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整CCE功率分配，減少由于上行CCE資源不足帶來的丟包從而改善負(fù)載及丟包，達(dá)到優(yōu)化語音感知目的。參數(shù)具體原理：用于配置PDCCH的上下行最大初始比例值。默認(rèn)配置該參數(shù)為1/2,表示上下行CCE占比最大值為

13、1/2。當(dāng)修改參數(shù)大于1/2時，上下行CCE初始占比最大值可以根據(jù)上下行負(fù)載狀況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，調(diào)整范圍為1/2到配置值之間的所有枚舉值。舉例：當(dāng)參數(shù)配置為1_2,上行負(fù)載較重，下行負(fù)載輕時，上行業(yè)務(wù)感受較當(dāng)參數(shù)配置大于1_2，上行負(fù)載較重，下行負(fù)載輕時，上行業(yè)務(wù)感受有改善，下行部分子幀PRB利用率略有下降。該參數(shù)推薦優(yōu)化至10/12、開啟ROHC（包頭壓縮）功能：讓基站通過RRC重配置消息下發(fā)終端執(zhí)行壓縮包頭，提高信道效率和分組數(shù)據(jù)的有效性，從而達(dá)到改善丟包的目的。該手段對上下行丟包均有效果。p插kQROHC:RobustHeaderCompression數(shù)據(jù)包格式如下：Lnftil分析上圖語

14、音數(shù)據(jù)包，結(jié)論是：一個IP包的包頭長度遠(yuǎn)大于實(shí)際用戶所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這些包頭每次均在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，勢必將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源極大浪費(fèi)。例如，使用IPV4報頭長度有40字節(jié)，數(shù)據(jù)部分15至20字節(jié)，則66%至73%資源將用于承載報文的包頭上；使用IPV6,報頭長度有60字節(jié)，則75%至80%的資源用于承載報頭。從終端方面分析：終端的上行MCS受無線環(huán)境影響，可用PRB數(shù)目受終端功率限制，且每個TTI可發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小是有限的，1個語音包需要多個TTI才能傳送完畢，對于1T2R終端，可用資源更少，當(dāng)在高話務(wù)場景下，用戶VoLTE通話質(zhì)量就無法得到保障。從網(wǎng)絡(luò)方面分析：上行語音包分多個TTI發(fā)送，需要消耗更多的

15、PDCCH資源，在需要分TTI發(fā)送的場景，通常將用8CCE,對PDCCH資源消耗較大。打開ROHC功能，可對這部分協(xié)議頭進(jìn)行壓縮，VoLTE數(shù)據(jù)包減小一倍，則20ms時間間隔內(nèi)傳送數(shù)據(jù)量可增加一倍，同時減少上下行PDCCH資源消耗。節(jié)省的資源可以提高用戶上網(wǎng)感知、提升小區(qū)吞吐率對下行丟包率起到改善作用。切換優(yōu)化頻繁的切換會帶來較大的用戶面時延，丟棄包率上升，影響用戶感知。頻繁切換問題在本次大會戰(zhàn)中主要表現(xiàn)在高鐵場景中，RTP丟包明顯。I切換優(yōu)化的主要目的，是要盡可能降低頻繁切換、乒乓切換的幾率，通過增強(qiáng)非競爭性接入的成功率，降低切換準(zhǔn)備失敗事件的發(fā)生。切換優(yōu)化的手段方面，應(yīng)先通過FR手段，做好

16、切換帶優(yōu)化，在合理設(shè)置切換帶的基礎(chǔ)上，通過CIO參數(shù)優(yōu)化進(jìn)一步降低乒乓切換概率；注意要盡量避免單純優(yōu)化CIO參數(shù)。功能參數(shù)優(yōu)化增強(qiáng)功能是在覆蓋、干擾、負(fù)荷、切換等優(yōu)化完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善網(wǎng)絡(luò)丟包性能的手段。主要有語音包聚合、上行RLC切片、HARQMAX優(yōu)化、定時器優(yōu)化(PDCP丟包定時器、RLC重排序定時器)。1 .定時器優(yōu)化(1)PDCPdiscardTimer優(yōu)化PDCPdiscardTimer在上行傳輸中，是控制數(shù)據(jù)包上傳的一個定時器，每一個PDCPSDU對應(yīng)一個discardTimer當(dāng)UE從上層接收到PDCPSDU時，開始啟動該SDU對應(yīng)的定時器，當(dāng)該定時器超時或者已經(jīng)通過PD

17、CP狀態(tài)報告確認(rèn)將相應(yīng)PDCPSDU傳到下層時，UE需要將PDCPSDU以及相應(yīng)的PDCPPDU丟棄。如果PDCPPDU被提交到下層，則丟棄這一狀態(tài)也應(yīng)一并通知下層，即PDCP這層把相應(yīng)的包徹底清空。當(dāng)UE高層要求數(shù)據(jù)承載對應(yīng)的RLC非確認(rèn)模式(即VoLTE話音業(yè)務(wù))下進(jìn)行PDCP重建立時，在重建之前沒發(fā)出的PDCPSDU不需要重新觸發(fā)discardTimer。因此，該定時器設(shè)置過小，對于PDCP重建成功有一定影響，會影響丟包率。(2)RLC重排序定時器VoLTE業(yè)務(wù)是實(shí)時的GBR業(yè)務(wù)，對時延要求高，RLC層采用UM模式進(jìn)行傳輸，該模式提供除重傳和重分段外的所有RLC功能，是一種不可靠的傳輸服

18、務(wù)，當(dāng)無線環(huán)境較差的時候，容易丟包。RLCdataPDU重排序(reordering，只適用于UM和AM模式)的方式：MAC層的HARQ操作可能導(dǎo)致到達(dá)RLC層的報文是亂序的，所以需要RLC層對數(shù)據(jù)進(jìn)行重排序。重排序是根據(jù)序列號(SequenceNumber,SN)的先后順序?qū)LCdataPDU進(jìn)行排序的。重排序需要一定時間保證，對重排序定時器設(shè)置要求：定時器時長>HARQ最大重傳次數(shù)*HARQRTT，其中下行HARQRTT默認(rèn)是10ms,現(xiàn)網(wǎng)重傳5至7次，BLER10%,根據(jù)理論將定時器由默認(rèn)50ms調(diào)整至80ms,對個別頑固小區(qū)可考慮優(yōu)化至最大200ms,增加時間上的冗余，改善丟包

19、。2 .HARQMAX優(yōu)化涉及對兩部分參數(shù)優(yōu)化，第1部分是重傳次數(shù)，即QCI1專載HARQ最大重傳次數(shù)；第2部分是目標(biāo)Bler,即優(yōu)化QCI1專載目標(biāo)Bler。QCI1專載HARQ最大重傳次數(shù)：接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數(shù)據(jù)，并要求發(fā)送方重傳數(shù)據(jù)，接收方將重傳的數(shù)據(jù)和先前接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并后再解碼。QCI1專載目標(biāo)Bler:當(dāng)設(shè)置較低的目標(biāo)Bler時，上行和下行鏈路可更快地調(diào)整MCS以適應(yīng)不斷變化的無線環(huán)境，因?yàn)檠a(bǔ)償因子CQIstepdown/stepup和Cstepdown/stepup值較高,BLERTarget較低；因此，MCS可以比BLER=10%的情況下更快地降級或升級。增大重傳次數(shù)可以提升無線鏈路的可靠性，但無線資源開銷也會增大，減小重傳次數(shù)，無線鏈路的可靠性降低。因此上述兩部分參數(shù)需要一個合適的組合以獲得最小的丟包率。3 .語音包聚合：讓多個語音數(shù)據(jù)包在MAC層匯聚后，再被基站調(diào)度發(fā)送，語音包聚合功能可以緩解基站的調(diào)度資源。舉例說明：上行2個數(shù)據(jù)包進(jìn)行聚合，UE用戶面產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包從IP->PDCP->RLC->MAC,第一個數(shù)據(jù)包傳送到MAC層進(jìn)行等待，第二個數(shù)據(jù)包傳遞到MAC層后兩個數(shù)據(jù)包一起被基站調(diào)度。123420m»|20ms12