VoLTE業務的性能分析及優化探究

林宇揚

【摘 要】在高新技術不斷發展的過程中，以VoLTE（Voice over LTE ）為代表的通信服務為用戶帶來了更自然、更優質的視頻通話效果，同時LTE時代下的運營商提高了頻譜利用效率，降低了網絡運行成本，提升了用戶體驗，推動了現代通信業務的發展，開啟了向移動寬帶語音的跨越步伐。本文結合VoLTE語音業務的性能分析，對無線網絡的優化策略進行了討論。

【關鍵詞】VoLTE；業務性能；優化方案

中圖分類號： TN929.5 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）35-0197-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.085

Performance Analysis and Optimization of VoLTE Service

LIN Yu-yang

（Guangdong Yitong Century Science and Technology Co.，Ltd.510665）

【Abstract】In the process of the continuous development of high and new technology，the communication service represented by Voice over LTE has brought users more natural and better video communication effect.At the same time， the operators in LTE era have improved the efficiency of spectrum utilization，reduced the cost of network operation， improved the user experience，promoted the development of modern communication services，and opened up the trend to mobile broadband language.The stride of sound.Based on the performance analysis of VoLTE voice service，this paper discusses the optimization strategy of wireless network.

【Key words】VoLTE；Business Performance；Optimizing Scheme

隨著移動通信技術的發展，用戶對通信網絡時延和無線速率提出了更高的要求，VoLTE成為無線和核心網技術發展的主要趨勢。在VoLTE融合通信商用服務的過程中，必須明確VoLTE業務的性能。

1 VoLTE的應用原理

VoLTE是一種將全部業務加載于4G網絡上的IP數據傳輸技術，可以在同一網絡環境下實現數據和語音業務的統一。其中的語音業務以IMS（IP Multimedia Subsystem）為基礎，成為全IP時代的核心網標準架構。在技術創新的過程中，IMS逐漸發展成為固定語音領域網絡改造的重點，4G網絡環境下可以為用戶提供更高質量的音視頻通話，滿足高速率數據業務需求。

VoLTE數據傳輸技術縮短了用戶等待業務需求的時間，獲得更高質量的語音視頻通話效果，在IP條件下構建端到端的語音方案，高分辨率的編解碼技術得到應用，降低了接入時延和掉線率。對運營商而言，通過對VoLTE的部署，加快移動業務向更高寬帶領域發展，降低網絡成本的同時，提高了無線頻率的利用率。另外，用戶端體驗得到優化，通信質量得到提高，呼叫時間縮短，實現業務的無縫對接[1]。

2 VOLTE業務性能分析

2.1 性能測試環境

VoLTE性能測試環境主要分為性能測試網絡、測試環境的基本要求、測試加擾方式和測試網絡的基本配置。

VoLTE性能測試網絡主要包括測試終端、TD-LTE無線基站、核心網設備和IMS網元，這些結構共同構成了端到端的測試網絡。

測試環境必須有較為密集的網絡需求，無線網絡組網環境選用科學的現網，核心網中包含IMS、EPC。

測試加擾過程中，應用真實的終端進行加擾，將終端放置在加擾小區內發起上行業務，相鄰小區采用真實終端進行加擾。真實數據資源分配完成后，沒有被分配數據的下行物理資源中將會分配有無用的數據，便于實現干擾加載。支持下行業務信道和控制信道進行加擾，分別設置控制信道。為了實現干擾的真實性，選用隨機化的通信數據，選用科學的分配原則，及時記錄干擾的加載位置和變化特點。下行業務信道加載過程中向主測小區中發送真實數據，其余小區發送無用數據，保證發射數據位置變化的周期在10ms以內。單小區測試過程中，周圍相鄰小區應用上行真實用戶加擾，在加擾小區中產生最大干擾的小區邊緣，進行業務上傳。

2.2 多場景網絡質量性能

測試VoLTE多場景網絡質量過程中，將場景分為不同的小區和道路，不同的場景中主要包含標清和高清語音質量的測試，道路場景中一般包含VGA測試，一般選取20測試點，測試業務分為標清語音和高清語音，測試的目的是實現對IMS注冊情況的評定，同時判斷語音掉話率和接通情況，明確VOLTE中標清和高清業務的差異。

2.3 VoLTE語音業務與無線質量的關系

為了明確VOLTE語音業務與無線質量之間的關系，必須先考察MOS、RSRP、SINP占用數，掌握不同指標中所存在的定性關系和定量關系。針對測試場景而言，其中包含室內定點和室外測試，測試業務中包含語音和VGA視頻，測試的目的是實現對室外掉話率和語音質量的評估，同時也會對室內外接通點中的最低點進行評估[2]。

3 VoLTE業務的優化策略

3.1 覆蓋優化

在移動通信網絡中，常見的覆蓋問題主要有越區覆蓋問題、導頻污染問題、覆蓋空洞和覆蓋弱區等。其中越區覆蓋是指小區的服務范圍較大，間隔一個以上的基站后有足夠強的信號電平使得用戶端駐留，對遠處的小區產生嚴重的干擾，越區覆蓋主要是由于基站天線方位角和下傾角等設計不科學、小區服務范圍和規劃服務范圍不一致，最終干擾嚴重，業務切換失敗。針對這一問題，可以縮小小區的覆蓋范圍，調整天饋系統參數。

切換區域覆蓋的環境較為復雜，站間距因素很可能導致不同小區重疊，這類問題主要是由于基站選址不合理、天線廣告等因素引起的，主要解決措施是調整天線的位置和方位角，優化小區頻點，調整發射功率等。

上述覆蓋問題降低了接入成功率，增大了業務掉線率，業務切換也會受到影響。出現無線覆蓋問題的原因較多，例如覆蓋區域內網絡環境的變化，實際覆蓋效果與網絡規劃結果不一致，參數配置出現問題或者設備的穩定性不足等。

覆蓋優化方案可以分為檢查天饋安裝、調整天線、解決設備故障、調整參考功率等。值的注意的是，在電網突然失壓的情況下，并網光伏發電系統仍然保持對電網臨近部分線路供電，此種效應稱為孤島效應[3]。解決這種效應時可以對工程參數進行調整，對鄰區配置進行優化。針對覆蓋弱區而言，主要是由于站點的覆蓋率較低或者站點內的TA分布較廣，在弱覆蓋區優化的過程中，需要在該區域內找到合適的信號，改善弱場覆蓋。主要方法如下：{1}應用改變天線方位角和下傾角的方法增強覆蓋；{2}安裝好直放站后實現“小容量、大覆蓋”規劃目標；{3}對小區導頻功率進行調整，增大導頻發射功率，以滿足連續覆蓋的需求；{4}在覆蓋弱區和盲區內添加新的基站；{5}構建覆蓋室內外的宏蜂窩基站，保證話務量大的區域被覆蓋。

3.2 干擾優化

干擾會影響到LTE系統的通話質量，增加系統的掉話率，降低接通率。由于干擾源的不同，可以將干擾分為內部感染和外部干擾，其中內部干擾包括GPS跑偏問題、設備本身的故障、天饋系統故障等；外部干擾包括雜散干擾、阻塞干擾、互調干擾等。雜散干擾主要是由于系統接收裝置的靈敏度較低，接收頻段的雜散比例較高，接收輸入的SINR比降低，接收機的信噪比逐漸荷花。阻塞干擾是強干擾信號進入到線性工作區內的接收機后，有用信號放大器的放大倍數變小，系統運行受到影響，阻塞干擾主要原因是本振信號混頻或者帶外抑制度有限。互調感染主要分為發射互調干擾和接收互調干擾，其中發射互調感染主要是由不同信號進入到發射機中的非線性電路產生互調產物，在接收機的有用頻帶內造成干擾；接收互調干擾是由不同信號進入到接收機端后形成互調產物，產物的頻率與接收機內有用頻帶的頻率形同，形成接收互調干擾。

3.3 系統參數優化

系統參數優化的過程中主要對功率參數、PCI參數、天線技術參數和切換參數進行優化。數據優化以2G/3G的網絡優化方案為基本指導，借鑒有用的優化思路，由于VoLTE與2G/3G的系統實現方案存在顯著的差異，因此優化的重點和調整方案都存在差異[4]。

系統參數優化包含多方面的內容，例如工程參數、發射功率、切換門限值和無線資源管理參數等。系統參數優化過程中需要先應用OMC統計計算的方法，對系統相關的有用數據進行采集，同時定位網絡問題，調整不同參數后滿足網絡動態平衡的要求，以提高網絡質量，滿足用戶端的體驗要求。值得注意的是，VoLTE與2/3G系統中的算法存在一定的差異，因此系統相關參數的接入和切換過程設計的參數類型也會存在差異，因此必須在考慮覆蓋和干擾影響外，還必須對配置模式進行優化，提高接入成功率。

3.4 切換優化

針對系統內部的異常流程而言，必須先檢查基站和網絡數據的傳輸狀態，排查基站和傳輸問題。實際優化過程中將切換異常分為不同的情況，例如測量報告發出后是否接收到切換命令，接收配置命令后是否發送測試信息等。對多方面的綜合分析后總結出切換優化的主要方法，可以實現鄰區配置的優化和切換參數的優化，避免在網絡組網階段和規劃階段漏配鄰區，及時解決參數測試過程中出現的切換故障。

4 結束語

經濟建設不斷發展進步的過程中，人們在工作和學習中對通信質量提出了更高的要求，相關國際組織也提出了關于核心網絡和無線網絡的部署方案。本文介紹的VoLTE技術在IMS的基礎上實現優化配置，降低了網絡建設成本，提高了用戶端體驗，成為核心網技術和無線技術的重要發展方向。在4G網絡不斷發展的通過時，用戶對高清音視頻通話期望值較高，未來的研究過程中，可以將更多高效的通信產品深度融合到VoLTE中，為用戶帶來全新的體驗，實現通話秒接通和高清音視頻體驗，讓人與人之間的通信成為享受。與此同時，運營商應注重技術創新，將經濟效益和用戶體驗結合起來，促進通信技術的發展和進步。

【參考文獻】

[1]周小峰，許正剛，羅賓均等.VoLTE業務與技術實現方案的研究與分析[J].現代通信（通信原理及新型通信技術的應用分析），2013，29（2）：31.

[2]周興建，杜文濤，李興義等.VoLTE部署關鍵問題研究[J].北京郵電大學學報（型信號與通信），2014，29（2）：114.

[3]蔡文君，龔新智，李佳漢等.LTE語音目標解決方案--VoLTE技術[J].華中科技大學學報（電子信息工程—信號與通信），2013，36（11）：133.