VOIP功能开启策略参数HW.docx
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VOIP功能开启策略参数HW
VOIP功能开启策略参数HW
一、VOIP基本功能
1.1开启eNodeB支持VoIP能力开关
查询命令:
LSTENODEBALGOSWITCH
EUTRANVOIP能力开关EutranVoipCapSwitch
现网默认开启,一般不进行变动;如果关闭,用户能注册,但无法发起IP语音业务。
1.2VOLTE承载说明
Ø
QCI介绍
QCI(服务质量等级):
不同的QCI代表了不同的QoS指标,例如包时延、丢包错包率、是否为GBR业务等。
包括QCI1,QCI2,QCI3,QCI4,QCI5,QCI6,QCI7,QCI8,QCI9
QCI是EPS承载最重要的QoS参数之一,它是一个数量等级,代表了EPS应该为这个SDF提供的QoS特性,每个SDF都与且仅与一个QCI相关联。
根据QoS的不同,EPSBear可以划分为两大类:
GBR(GuranteedBitRate)和Non-GBR
所谓GBR,是指承载要求的比特速率被网络“永久”恒定的分配,即使在网络资源紧张的情况下,相应的比特速率也能够保持。
MBR(MaximumBitRate)参数定义了GBRBear在资源充足的条件下,能够达到的速率上限。
MBR的值有可能大于或等于GBR的值。
相反的,Non-GBR指的是在网络拥挤的情况下,业务(或者承载)需要承受降低速率的要求,由于Non-GBR承载不需要占用固定的网络资源,因而可以长时间地建立。
而GBR承载一般只是在需要时才建立。
在接口上使用QCI而不是传输一组QoS参数主要是为了减少接口上的控制信令数据传输量,并且在多厂商互连环境和漫游环境中使得不同设备/系统间的互连互通更加容易,由此,需要规定一定数量的处理行为
承载
QCI等级
处理行为(英文)
处理行为
GBR
QCI=1
ExampleServices:
Conversationalvoicemscbsc
语音会话
QCI=2
ConversationalVideo(Livestreaming)
视频会话(实况流业务)
QCI=3
RealTimeGaming
实时游戏
QCI=4
Non-conversationalvoice(bufferedstreaming)
非会话类视频(慢存流业务)
Non-GBR
QCI=5
IMSsignaling
IMS信令
QCI=6
Video(bufferedstreaming),TCP-based(e.g.www,email,chat,ftp,p2pfilesharing,progressivevideo,etc)
视频(慢存流业务),基于TCP的业务(例如WWW、E-mail、聊天、ftp、p2p文件共享、逐行扫描视频等)
QCI=7
Voice,Video(livestreaming),interactivegaming
语音、视频(实况流业务)、交互式游戏
QCI=8
Video(bufferedstreaming),TCP-based(e.g.www,email,chat,ftp,p2pfilesharing,progressivevideo,etc)
视频(慢存流业务),基于TCP的业务(例如WWW、E-mail、聊天、ftp、p2p文件共享、逐行扫描视频等)
QCI=9
GBR:
保证比特率
P2P:
点对点
TCP:
传输控制协议
FTP:
文件传输协议
IMS:
IP多媒体子系统
Ø
VOLTE建立的QCI承载
●
3GPPIR.92标准推荐VoLTE采用双APN架构,DefaultAPN(数据业务)和IMSAPN(语音和可视电话)
●
UE在Attach时与DefaultAPN建立数据默认承载QCI9
●
Attach完成后,UE与IMSAPN建立QCI5的默认承载,用于传输SIP信令
●
VoLTE语音建立QCI1的专用承载,用于传输语音;可视电话(视频)建立QCI1和QCI2的专用承载,分别传输语音和视频
在Voip语音未开启前,LTE网络建立的默认承载QCI9,VOIP功能需要配置QCI1以及QCI5分别用于承载VOIP语音业务以及SIP信令,见下图。
无线为VoLTE业务建立QCI1和QCI5承载(QCI1和QCI5具有高优先级),eNodeB优先进行调度,保障其带宽、时延等,从而为高质量的语音通话提供保证
VoLTE的信令IMS消息使用QCI为5的Non-GBRQoS、语音使用QCI为1的GBR、视频使用QCI为2的GBR
✓
对于不支持VoLTE的UE,只有数据业务默认承载,一般承载在QCI9上;
✓
支持VoLTE业务的UE会在attach、从2G/3G返回的TAU过程后发起IMS域注册,并建立IMS信令默认承载QCI5;
✓
对于支持VoLTE的UE,无论是否有VoLTE会话,如果IMS域注册成功,则QCI5+QCI9始终存在,当有VoLTE会话时,会再建立QCI1,如果是视频会话,还会有QCI2
1.3现网QCI1、QCI5配置
QCI5使用AM模式
IMS信令可靠传输;
QCI1/2使用UM模式
语音和视频提升语音数据传输效率
命令以及解释:
MODRLCPDCPPARAGROUP:
RlcPdcpParaGroupId=4,RlcMode=RlcMode_AM,DiscardTimer=DiscardTimer_Infinity;
修改RLCPDCP参数组:
RLCPDCP参数组ID4PDCP层丢弃定时器配置为DiscardTimer_Infinity(无限长),RLC模式配置为RlcMode_AM(AM模式)
PDCP层丢弃定时器:
表示PDCP丢弃定时器的大小,如果参数配置过大,会造成业务延时不能满足QCI要求;如果配置过小,会造成PDCP层数据丢弃严重,影响吞吐量。
QCI1:
RlcMode_UM(UM模式)QCI2:
RlcMode_UM(UM模式)QCI3:
RlcMode_UM(UM模式)QCI4:
RlcMode_AM(AM模式)QCI5:
RlcMode_AM(AM模式)QCI6:
RlcMode_AM(AM模式)QCI7:
RlcMode_UM(UM模式)QCI8:
RlcMode_AM(AM模式)QCI9:
RlcMode_AM(AM模式)
MODRLCPDCPPARAGROUP:
RlcPdcpParaGroupId=0,RlcMode=RlcMode_UM,PdcpSnSize=PdcpSnsize_12bits,UlRlcSnSize=RlcSnSize_size10,DlRlcSnSize=RlcSnSize_size10;
修改RLCPDCP参数组:
RLCPDCP参数组ID0RLC模式配置为RlcMode_UM(UM模式),UM模式PDCP序列号长度设置为PdcpSnsize_12bits(12比特),上行UM模式RLC序列号长度以及下行UM模式RLC序列号长度设置为RlcSnSize_size10(10比特)
UM模式PDCP序列号长度:
表示RLCUM模式配置下,上行DRB的PDCP序列号长度。
PDCP序列号应足够长以避免大量的数据包丢失而导致的HyperFrameNumber(HFN)不匹配,但PDCP序列号越长PDCP头开销越大,降低有效数据吞吐量。
上行UM模式RLC序列号长度:
表示UM模式下,上行RLC序列号长度。
AM模式下固定为10bit。
该序列号应足够长以避免由于HARQ重传引起的序列号回绕,但常的SN序列号会带来RLC头负载的增加。
下行UM模式RLC序列号长度:
表示UM模式下,下行RLC序列号长度。
AM模式下固定为10bit。
该序列号应足够长以避免由于HARQ重传引起的序列号回绕,但长的SN序列号会带来RLC头负载的增加。
MODSTANDARDQCI:
Qci=QCI5,RlcPdcpParaGroupId=4;
QCI5的RLCPDCP参数组ID配置为4
MODSTANDARDQCI:
Qci=QCI1,RlcPdcpParaGroupId=0;
QCI1的RLCPDCP参数组ID配置为0
二、增强调度
2.1LTE调度概述
调度是保证无线数据业务(CDMA1X,EVDO,LTE)良好运行的重要特性;LTE系统一个重要特征是用户在DL-SCH和UL-SCH信道上动态共享传输资源;调度器作为MAC层的一部分,用于确定在每个TTI上,哪些UE可以在哪些时频资源上接收或者上传数据;调度器也负责TBS选择、MCS选择,以及控制HARQ重传;另外,调度结果也会影响到RLC层数据分段
调度对网络性能的影响
●
小区吞吐量
●
小区边缘用户吞吐量
●
VOIP容量
●
各类数据业务的QoS满意率
●
不同等用户的差异化以及同等用户的公平性;
调度策略:
基本调度策略(MAXC/I、RR、RF)增强调度策略(EPF)
●
MAXC/I;
将资源和机会优先分配给信道质量好的终端,不考虑QoS,无记忆性;
●
RR:
将资源和机会均匀分配给所有接入的终端用户,不考虑QoS,无记忆性;
●
PF
(ProportionalFair):
综合用户信道质量和公平性,在小区吞吐量和用户公平性之间折衷;
●
EPF(EnhancedPF)
相对于PF,考虑用户差异化,
上下行调度策略,现网已经开启,选择支持针对VoIP业务的调度算法,VoIP具有小包、快速调度需求,VoLTE调度优化
2.2上下行调度策略
MODCELLDLSCHALGO
OCALCELLID=1,DLSCHSTRATEGY=DLSCH_PRI_TYPE_EPF;
MODCELLULSCHALGO
OCALCELLID=1,UlschStrategy=ULSCH_STRATEGY_EPF;
MODENBRSVDPARA:
RsvdPara11=1;
RsvdPara11:
上行基于时延的动态调度
调度策略:
MaxC/I调度策略优先选择信道质量好的UE,频谱利用率很高,但不能保证用户的QoS与公平性。
验证系统最大容量可以运用MaxC/I调度策略。
RR调度策略是最公平的调度,但系统容量是最低的,所以一般只在验证系统调度公平性的上限时运用RR调度策略。
PF调度策略介于以上两者之间,验证系统容量、覆盖以及公平性时可以运用PF调度策。
EPF调度策略同时兼顾了用户QoS、系统容量以及信道频选特性。
基本调度策略一般在性能测试时使用,在常规运营场景下,建议使用EPF调度策略
问题:
MODENBRSVDPARA:
RsvdPara11=1;ENODEB级保留参数11(上行基于时延的动态调度)作用是什么?
?
2.3VOIP业务状态简介
VOIP业务状态
◆
VOIP业务状态分为过渡期(Transientstate),通话期(TalkSpurts)和静默期(SilentPeriod)
◆
过渡期是指每次业务建立初期尚未稳定的暂态;
◆
通话期是对应用户正在通话的状态。
在通话状态下,每20ms传送一次数据;
◆
静默期是对应用户通话停顿的状态。
每间隔160ms发一个很短的SID帧,表示连接尚未中断;
调度状态转换
◆
系统收到第一个数据包,盲检测出码率后进入通话期状态。
若检测到SID帧,则进入静默期状态;
◆
在通话期状态,如果连续多次无上行传输,则进入静默期状态;
◆
静默期状态如果检测到语音帧,则回到通话期状态;
VOIP业务从静默期转换到通话期时需要分配资源,当从通话期转换到静默期需要撤销资源。
由PDCP检测包大小,判决出是进入静默期还是通话期,然后通过PDCCH去激活或者激活半静态资源。
三、头压缩
3.1VOIP开启ROHC功能
ROHC压缩:
VOIP由实时传送协议RTP用户数据包UDP/IP来承载的,话音的数据包很小,但是RTP、UDP和IP的包头控制信息很长,因此,UE和网络需要头压缩以提高传输效率
3.2ROHC功能介绍
MODPDCPROHCPARA:
RohcSwitch=ON,HighestMode=O_MODE,Profiles=Profile0x0001-1&
rofile0x0002-1&
rofile0x0003-0&
rofile0x0004-0;
开启ROHC功能,并对其运行模式以及压缩类型进行设置
eNodeB是否启用ROHC功能。
一般在eNodeB需要支持VoIP、视频类的业务时,需要将此参数设置为ON。
ROHC的运行模式:
●
单向模式(UnidirectionalMode)报文只能从压缩方到解压方单向发送,不强制要求有反馈通道,因此这种模式的可靠性低于优化模式和可靠模式,但反馈占用的开销也最低。
●
优化模式(Bi-directionalOptimisticMode)解压方可以向压缩方发送反馈信息,指示异常或上下文同步成功,此模式的可靠性比单向模式要高;需要的反馈信息量也不如可靠模式大。
●
可靠模式(Bi-DirectionalReliableMode)压缩方和解压方上下文的可靠性也最高,但由于反馈频繁,链路开销也最大。
压缩协议类型:
压缩协议类型
1开压缩协议类型2开。
暂未找到资料对压缩协议类型进行介绍(后续补充)
四、半静态调度开启(现网暂不开启)
4.1半静态调度
通话期间使用固定的调度信息,节省PDCCH资源,提升系统容量。
只对QCI1生效,在高铁、频谱1.4M系统带宽、混合业务(语音数据并发)及紧急呼叫场景不生效
LTE中采用的动态共享式资源调度方式极大地优化了系统资源的分配。
但同时,由于每个分配都需要在控制信道PDCCH上有相应的指示。
因此,存在着控制信道的开销。
对于多用户,小数据量的应用例如VoIP等,制约系统容量的因素不再是系统带宽,而是控制信道的容量。
对于VoIP等一类业务,其数据包的大小相对比较固定,而且数据包之间的时间间隔也满足一定的规律性。
为此,3GPP中引入了一种新的调度方式-半静态调度(Semi-PersistentScheduling,SPS)。
在半静态调度中,系统的资源(包括上行和下行)只需通过PDCCH分配或指定一次,而后就可以周期性地重复使用相同的时频资源。
半静态调度是通过上层的RRC信令进行配置的,在配置的同时指定了半静态调度的周期。
半静态调度通过在PDCCH中为其分配相应的资源来激活,UE通过保存相应的资源分配,在随后的调度周期内重复使用,只有自适应重传的数据才需要通过PDCCH重新分配资源。
在半静态调度传输的子帧,eNodeB也可以通过PDCCH重新分配相应的资源用于传输,这对应于VoIP传输中SID帧的情形。
半静态调度最后通过PDCCH的指示进行释放。
UE在建立RRC连接时,通过RRC信令中的参数RadioResourceConfigDedicated:
sps-Config对半静态调度进行配置。
半静态调度的标识SPS-C-RNTI(16Bit)就包含在sps-Config中。
在sps-Config中,还配置了半静态调度的周期,最小为10个子帧,最大为640个子帧,其中还包括32,64,128等非10的倍数的半静态调度周期。
4.2半静态调度开启步骤
●
打开小区上行半静态调度功能和功控
MODCELLALGOSWITCH:
UlSchSwitch=SpsSchSwitch-1;
MODCELLALGOSWITCH:
UlPcAlgoSwitch=CloseLoopSpsSwitch-1;
SpsSchSwitch该开关用来决定VoIP业务通话期是否采用半静态调度,如果开关打开,采用半静态调度;如果开关关闭,采用动态调度。
当开关打开时,VoIP业务进行半静态调度,PDCCH资源开销降低,同时CQI上报开销降低,一定程度上提升VoIP容量;当开关关闭时,VoIP业务进行动态调度,PDCCH资源开销增大,VoIP容量较低,但是每一个VoIP业务的QoS相对较好。
CloseLoopSpsSwitch开关关闭,半静态调度下不采用闭环功控;开关打开,根据接收到的初传数据包的正确与错误调整TPC命令,保证IBLER收敛。
上行半静态调度开关打开的时候,打开PUSCH半静态调度下闭环功控开关,以获取更好的VoIP用户业务性能。
在上行半静态调度开关关闭的场景下,建议关闭PUSCH半静态调度下闭环功控开关。
●
配置上行半静态调度周期
MODCELLULSCHALGO:
UlSpsInterval=ms20;
上行半静态调度周期:
用来选择上行半静态调度周期,仅适用于TDD制式,FDD制式下半静态调度周期固定为20ms,不可配置。
如果选择ADAPTIVE,则系统自适应的选择40ms周期或者20ms周期;如果选择20ms,则半静态调度周期固定为20ms;如果选择40ms,则半静态调度周期固定为40ms。
当设置为20ms时,语音业务调度时延最优;当设置为40ms或者APAPTIVE时,支持的半静态调度用户数会增加,但会导致语音业务调度时延增加,从而可能导致语音业务MOS值下降。
当设置为APAPTIVE时,部分无法激活40ms半静态调度周期的用户可以进入20ms半静态调度周期。
●
打开小区下行半静态调度功能
MODCELLALGOSWITCH:
DlSchSwitch=SpsSchSwitch-1;
下行半静态调度:
当开关打开时,VoIP业务进行半静态调度,PDCCH资源开销降低,同时CQI上报开销降低,一定程度上提升VoIP容量;当开关关闭时,VoIP业务进行动态调度,PDCCH资源开销增大,VoIP容量较低,但是每一个VoIP业务的QoS相对较好
●
配置下行半静态调度周期
MODCELLDLSCHALGO
lSpsInterval=ms20;
五、DRX配置(现网不进行修改配置)
不影响语音质量的情况下,最大程度保证UE的省电能力。
基于QCI进行配置;如要求开启,基于QCI进行配置,QCI1、QCI2采用默认配置,QCI5和现网数据业务配置一致
●
配置QCI=1DRX参数
DRX配置采用默认配置,采用DrxParaGroupId=1策略,需要修改默认配置。
MODDRXPARAGROUP:
LocalCellId=x,DrxParaGroupId=1,EnterDrxSwitch=ON,OnDurationTimer=PSF2,DrxInactivityTimer=PSF80,LongDrxCycle=SF40,SupportShortDrx=UU_DISABLE;
●
配置QCI=5DRX参数
MODCELLSTANDARDQCI:
LocalCellId=X,Qci=QCI5,DrxParaGroupId=3;
QCI5默认DRX为DrxParaGroupId=1,与QCI=1相同;需要修改为DrxParaGroupId=3,与数据业务相同。
(DRX不进行介绍)
六、智能预调度
6.1智能预调度说明
1智能预调度原理
智能预调度的功能定义为:
由下行调度触发进行一段持续时间的预调度。
具体实现描述为:
1、每一次下行调度启动持续期为SmartPreAllocationDuration毫秒的预调度。
2、如果UE出于DRX模式,预调度的周期应该为min(PreallocationMinPeriod,DrxInactivityTimer);如果eNB让UE进入休眠期,则同时此次上行智能预调度也提前停止。
3、智能预调度和预调度在DRX和非DRX模式时的组合控制关系如下:
PreAllocationSwitchOn
PreAllocationSwitchOff
SmartPreAllocationSwOn
SmartPreAllocationSwOff
SmartPreAllocationSwOn
SmartPreAllocationSwOff
UE处于非DRX模式
对UE进行智能预调度
对UE进行普通预调度
对UE不进行预调度
对UE不进行预调度
UE处于DRX模式
对UE进行智能预调度
对UE不进行预调度
对UE不进行预调度
对UE不进行预调度
2打开智能预调度相比普通预调度的影响
1、调度用户数和调度次数减少,上行PRB利用率下降。
2、上行干扰减小。
3、DRX打开,上行ping时延减小;DRX关闭,上行ping时延增加。
3对异常掉话终端的影响
打开智能预调度后,即使终端进入DRX,基站在下行调度后,如果有剩余预调度资源,终端的RLC状态报告可以不用申请上行调度请求而直接通过预调度上报给基站,从而规避了异常终端在DRX下不发SR,导致基站收不到RLC状态报告而掉话的问题。
6.2智能预调度开启步骤
●
MODCELLALGOSWITCH:
LocalCellId=1,UlSchSwitch=PreAllocationSwitch-1&SmartPreAllocationSwitch-1;
打开预调度开关以及智能预调度开关,智能预调度开关打开的前提是预调度开关是开
预调度开关:
该开关用于控制是否进行上行预调度。
当开关打开时,如果智能预调度开关关闭,当UE处于DRX工作模式,该UE退出预调度状态;当UE处于非DRX工作模式,该UE进入预调度状态;如果智能预调度开关打开且SmartPreAllocationDuration取值大于0,UE处于智能预调度状态;如果智能预调度开关打开且SmartPreAllocationDuration取值为0,不进行上行预调度。
当开关关闭时,不进行上行预调度。
当承载级预调度或智能预调度功能生效时,小区级预调度和智能预调度开关及参数将不再对使用该承载的用户生效。
智能预调度开关:
该开关表示在预调度开关PreAllocationSwitch打开的情况下进行上行智能预调度功能的开关。
当预调度开关为开,且本参数为开、SmartPreAllocationDuration取值大于0时,开启上行智能预调度功能;否则,关闭上行智能预调度功能。
●
MODCELLPREALLOCGROUP:
LocalCellId=1,PreallocationParaGroupId=255,PreallocationSwitch=ON,SmartPreallocationSwitch=ON,PreallocationMinPeriod=20,PreallocationSize=120,SmartPreallocationDuration=160;
修改小区预调度参数组,修改预调度参数(现网未对该参数进行设置)
(现网使用命令)MODCELLULSCHALGO:
LocalCellId=1,SmartPreAllocationDuration=50;
修改智能预调度每次持续时间为50,前提智能预调度开关打开,
该参数才起作用该参数表示每次下行调度触发的上行智能预调度的持续时间,如果该参数配置为0,则上行不会有任何预调度。
当"智能预调度开关(SmartPreAllocationSwitch)关闭时,该参数无效。
该参数设置的越大,上行数据传输时延越小,但UE能耗和上行干扰越大;该参数设置的越小,上行数据传输时延越大,UE能耗和上行干扰越小
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