-9-VOLTE無線關(guān)鍵技術(shù)分析概述無線承載QoS等級標(biāo)識VOLTE網(wǎng)絡(luò)由演進(jìn)的分組系統(tǒng)（EPS，EvolvedPacketSystem）承載，以實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證。QoS控制的基本粒度也是EPS承載。所有數(shù)據(jù)流（例如調(diào)度策略，鏈路配置和緩沖區(qū)隊列管理）將在同一承載上獲得相同的QoS保證。在空中接口上，eNodeB控制每個承載的相應(yīng)QoS參數(shù)，即QC（I類標(biāo)識符）。表1-2中顯示了不同的QoS承載級別標(biāo)識符的列表。表1-2QoS承載類別標(biāo)識服務(wù)質(zhì)量QCI等級資源類型優(yōu)先級數(shù)據(jù)包時延預(yù)算數(shù)據(jù)包丟失率典型業(yè)務(wù)1GBR2100s10月2日會話語音24150s10月3日會話視頻（直播流媒體）3350s10月3日實(shí)時游戲45300s10月6日非會話視頻（緩沖流媒體）5Non-GBR1100s10月6日IMS信令66300s10月6日視頻（緩沖流媒體）基于TCP的業(yè)務(wù)(如www\e-mail\chat\ftp\p2p文件共享\逐行掃描視頻）77100s10月3日語音視頻（直播流媒體）互動游戲88300s10月6日視頻（緩沖流媒體）99基于TCP的業(yè)務(wù)(如www\e-mail\chat\ftp\p2p文件共享\逐行掃描視頻）根據(jù)QoS的不同類型，EPS承載可以分為兩種類型，即GBR（保證比特）費(fèi)率）和非GBR。（1）GBR：GBRBear的最大速率由MBR（最大比特率）參數(shù)定義。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)資源緊張時，可以維持相應(yīng)的比特率，即網(wǎng)絡(luò)不斷分配承載所需的比特率。僅在需要時才建立GBR承載（MRB值可以大于或等于GBR值）。（2）Non-GBR：網(wǎng)絡(luò)未為承載分配恒定的比特率。在這種情況下，負(fù)載會降低速率。非GBR與GBR不同，因?yàn)樗恍枰峙涔潭ㄙY源，要建立很長一段時間[26-28]。LTE中有九種類型的Qos承載類別標(biāo)識（QCI）。其中，QCI1，QCI2和QCI5主要用于VOLTE服務(wù)。QCI8/9主要用于普通數(shù)據(jù)服務(wù)。（3）健壯性報頭壓縮協(xié)議（ROHC）在VOLTE中，通過壓縮IP/UDP/RTP標(biāo)頭，可以實(shí)現(xiàn)僅在PS域中提供語音服務(wù)的效果，等同于在傳統(tǒng)CS域中提供語音服務(wù)的效果。對于語音數(shù)據(jù)分組，分組長度較小。報頭壓縮后，利用報頭壓縮技術(shù)可以有效提高頻譜利用率。對于視頻服務(wù)數(shù)據(jù)包，相同的壓縮也可以提高頻譜效率。在LTE系統(tǒng)中，PDCP子層被指定為支持用于報頭壓縮的健壯的報頭壓縮協(xié)議（ROHC），并且支持IPv4和IPv6。在PDCP子層，ROHC報頭壓縮技術(shù)可以提高信道利用率和分組數(shù)據(jù)有效性。例如，IPv6標(biāo)頭增加60字節(jié)，而IPv4標(biāo)頭增加40字節(jié)。對于30字節(jié)有效載荷的數(shù)據(jù)包傳輸，IPv6頭增加60字節(jié)，IPv4頭增加40字節(jié)，頭開銷分別占200％和133％。使用ROHC標(biāo)頭壓縮技術(shù)可以將標(biāo)頭壓縮為4到6個字節(jié)，這是標(biāo)頭開銷的13.3％到20％，與過去相比相當(dāng)于節(jié)省了90％的網(wǎng)絡(luò)資源。ROHC標(biāo)頭壓縮的示意圖如圖1-5所示。圖1-5ROHC報頭壓縮在預(yù)定義的RTP/UDP/IP數(shù)據(jù)包流中，將最后一個數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭部分與先前的數(shù)據(jù)包進(jìn)行比較。在大多數(shù)情況下，僅三個字段會發(fā)生變化：IP頭中的IP-ID以及RTP頭的SN和TS字段。IP-ID和SN每次發(fā)送數(shù)據(jù)包時，它們的值都會增加1，TS字段值的增加取決于特定的信息編碼格式和采樣頻率。對于這些領(lǐng)域，ROHC采用不同的編碼方法（例如LSB，W-LSB和RTPTS）對其進(jìn)行編碼。這些編碼方法大大減少了傳輸這些字段所需的位數(shù)。ROHC可以將40字節(jié)的RTP/UDP/IP標(biāo)頭壓縮為1-3個字節(jié)進(jìn)行發(fā)送，這在很大程度上取決于它使用的編碼方法。以下是對LSB編碼方法的簡要介紹LSB（最低有效位編碼，最低有效位編碼）用于變化較小的字段。壓縮端僅發(fā)送原始值的k（k>0）位。接收到k位后，解壓縮端將使用前一個。成功解壓縮的值v_rcf將恢復(fù)原始值。在LSB編碼方法中，未壓縮端和解壓縮端都需要使用一個分析間隔，原始值位于分析間隔中，并且在此分析間隔中，只有k位的原始值與發(fā)送的相同k位。間隔可以用函數(shù)f（vref，k）表示，如公式所示。f（vref，k）＝[vref-p，vref+（2k-1）-p]其中p是整數(shù)，并且p值的選擇可以參考表1-3。表1-3p值選取參考域值變化趨勢p解析區(qū)間總是增加-1[v_ref+1,v_ref+2^k]保持不變或增加0[v_ref,v_ref+2^k-1]稍微偏離常數(shù)2^(k-1)-1[v_ref-2^(k-1)+1,v_ref+2^(k-1)]有小的負(fù)變化或大的正變化2^(k-2)-1[v_ref-2^(k-2)+1,v_ref+3*2^(k-2)]當(dāng)壓縮端（解壓縮端）使用最后一個壓縮（解壓）值v_ref_c（v_ref_d）作為當(dāng)前壓縮值v時，壓縮端將查找v的至少k位，以便v落在函數(shù)f（vref，k）在所示間隔內(nèi)，過程可表示為k=g（vrefc，v）解壓縮器接收到k位后，將根據(jù)函數(shù)f（vref，k）在間隔中選擇值。LSB與接收到的k位相同，用作最終恢復(fù)值。（4）半持續(xù)調(diào)度（SPS）半永久調(diào)度（簡稱SPS）也稱為半靜態(tài)調(diào)度。LTE引入SPS調(diào)度模式的主要目的是支持VoIP服務(wù)。SPS調(diào)度方法可以減少資源開銷和控制信道的時延抖動，但會增加PDSCH開銷。VoIP服務(wù)用戶以更高的頻率發(fā)送語音數(shù)據(jù)包，并且在SPS周期性調(diào)度期間不需要每次都發(fā)送PDCCH，從而減小了CCE控制區(qū)域。從理論上講，占用率可以增加系統(tǒng)用戶容量。SPS語音服務(wù)模型圖如圖1-6所示。從語音服務(wù)模型可以看出，SPS適用于語音服務(wù)，VoIP服務(wù)的狀態(tài)分為活躍期和靜默期。在激活期間，數(shù)據(jù)包的發(fā)送間隔為20ms，每個數(shù)據(jù)包的大小固定為35?47Byte。對于過渡狀態(tài)，由于沒有壓縮，因此數(shù)據(jù)包大小為92Byte。在靜默期間，SID數(shù)據(jù)包的發(fā)送間隔為160ms，每個SID數(shù)據(jù)包大小固定為10?22Byte，因此常規(guī)發(fā)送方法適用于SPS調(diào)度。通常，SPS等效于為用戶分配固定的PDSCH，這可以減少PDCCH占用率，但會增加PDSCH占用率。是否啟用它需要權(quán)衡兩者。圖1-6SPS語音業(yè)務(wù)模型eSRVCC切換SRVCC的意義在于確保語音通話的連續(xù)性。在VOLTE語音通話期間，SRVCC技術(shù)主要解決了從LTE網(wǎng)絡(luò)到2G/3G終端的原因CS域中的網(wǎng)絡(luò)交換問題是在不中斷語音服務(wù)的情況下將VoIP語音平穩(wěn)地切換到CS域語音。SRVCC與UTRAN中的3G到2G切換相似，主要在核心網(wǎng)絡(luò)中（CN）端從PS域到CS域的轉(zhuǎn)換過程更多。當(dāng)LTE覆蓋差時，用戶設(shè)備（UE）通過SRVCC切換到UTRAN/GERAN。圖1-7SRVCC切換示意圖eSRVCC（即增強(qiáng)型SRVCC）與3GPP在R8階段引入的SRVCC相同。與SRVCC相比，其最大的改進(jìn)是縮短了切換延遲并改善了用戶感知度。SRVCC和eSRVCC之間的主要區(qū)別如下：（1）SRVCC：切換點(diǎn)是對等UE或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，切換后需要在IMS中重新建立承載，導(dǎo)致切換時間長，切換時間太晚，影響語音通話質(zhì)量。（2）eSRVCC：添加ATCF（訪問傳輸控制功能）/ATGW（AccessTransfer網(wǎng)關(guān)）功能實(shí)體還扮演著交換媒體錨點(diǎn)的角色。會話消息需要通過它轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)發(fā)生切換時，僅需要