VoLTE 感知丢包问题分析案例 

贵州电信省公司 作者：王召明 符利秀 许静 秦世鹏 

【摘要】随着市场的发展，VOLTE用户占比逐步增多，VoLTE业务和传统语音相比，具有接通时延短、语音质量清晰的优点，但是Volte丢包率对用户语音质量影响较大，上/下行语音丢包率丢包率高会导致吞字、断续、单通等问题。通过参数调整对高丢包小区进行优化，可以提升用户语音通话感知。 

【关键字】 VoLTE 丢包 DRX CQI SINR 

【业务类别】4/5G 网络质量提升 

一、 问题描述

       随着LTE终端和4G业务的普及，VOLTE用户大幅增长，语音业务已经成为LTE网络的主要业务，语音业务质量的优化成为网络优化的主要工作之一。在高丢包小区进行VOLTE语音通话，由于在被叫侧部分数据包未能接收到，主叫音频通过网络传输后在被叫侧听到的音频会出现明显的缺失，可能会出现丢包处的声音无法听到、语音内容不清晰的情况。

二、 分析过程

       无线空口的数据面协议栈如图1所示。其中，PDCP层负责数据的加、解密及小区切换期间的重排序和重传，起总体负责的作用；MAC层负责数据优先级处理、调度处理及HARQ校验，起具体执行的作用；物理层提供数据传输服务，起管道的作用；而RLC层在中间发挥衔接的作用，在发送端负责根据 MAC 层的指示对 PDCP 层传下来的数据进行分段、级联，再交给 MAC 层传输，在接收端负责对 MAC 层传上来的数据进行重排序和重组，再将整理好的数据发给 PDCP 层。

       发送端均可以根据空口质量选择合适的调制编码方式将数据发出，而接收端需要根据接收情况进行数据处理以保证数据正确递送到 PDCP 层。 在日常网络维护中，根据不同的无线环境情况，对编码和数据传输参数进行优化调整，可以改善语音业务的丢包情况。

上行自适应调整编码增强 

       上行自适应调整编码增强（AMC）是对调制方式和编码方式进行动态调整的链路自适应技术，网络根据用户瞬时信道质量和目前资源选择最合适的上下行链路调整和编码方式通信信号的传输环境是变化不定的，信道环境时好时差。在这种情景下，我们不可能按照固定的MCS进行信号发送。根据信道条件调整无线链路传输的调制阶数和编码速率，确保链路的传输质量并实现传输效率的最大化。当信道条件较差时，选择较小的调制阶数与较低的编码速率；当信道条件较好时，选择较大的调制阶数和较高的编码速率。优化参数-上行语音 AMC 增强：当语音用户基于小区级调整量选择初始 SINR 调整量和基于误码触发上行抬功率；开关打开时，语音用户基于小区级调整量选择初始 SINR 调整量， MCS 选择更可靠，基于误码触发上行抬功率，功率控制更及时，改善 QCI1 上行丢包率。

下行物理控制信道 DCI 配置 

       下行物理控制信道（PDCCH 信道）LTE 系统中一个重要的下行控制信道，该信道主要传输上下行数据调度信令、上行功控信令等，通过下行控制信息块 DCI 承载，不同的用户使用不同的DCI 资源，在频域上加以区分。DCI 占用的物理资源可变，范围在 1～8 个 CCE 之间。PDCCH 信道可以占用每个下行子帧的第 1～3 个 OFDM 符号，根据用户和容量需求不同进行配置。因此 PDCCH信道在网络侧通常有关的两个配置：单个用户的 DCI 配置和整体占用 OFDM 符号的 CFI 配置。因为单个用户使用不同的 DCI 资源，DCI 资源配置对用户的影响更大，对于单个用户可以占用的PDCCH 信道的 DCI 资源，目前 LTE 网络对于单用户主要常用的 1CCE、2CCE、4CCE 和 8CCE 4 种配置，单用户 PDCCH 占用资源越多，可以获得越低的解调门限。

       优化参数-语音DCI1A调度开关：用于控制是否对语音用户使用DCI1A下行授权调度。如果开关打开，则语音用户在TM3模式RANK1或者切换期间，使用DCI1A格式进行下行授权调度，可以获得DCI1A好的覆盖性能；如果开关关闭，按照默认的处理进行下行授权调度。当开关打开时，可以利用 PDCCH 格式为 DCI1A 的好的解调性能，提升 PDCCH 的覆盖。

不连续接收（DRX）优化 

       LTE 中的 DRX 功能控制实体位于协议栈的 MAC 层，其主要功能是控制向物理层发送指令，通知物理层在特定的时间监听 PDCCH，即处于激活期，其余时间不会开启接收天线，处于睡眠状态，从而减少终端能耗。

       一个 DRX 周期等于 UE 唤醒时间（ON-duration）和睡眠时间的总和。在 LTE 里，系统可以根据不同的业务场景， 给 UE 分别配置短周期（ short DRX cycle ） 或者长周期（ long DRXcycle）。比如在进行 VOIP 业务时，语音编解码器通常 20ms 发送一个 VOIP 包，那么就可以配置长度为 20ms 的 DRX 短周期，而在语音通话期间较长的静默期，就可以配置 DRX 长周期。如果同时配置了短周期和长周期，且 drxShortCycleTimer 定时器超时，那么 UE 将进入一次长 DRX周期，如下图所示。图中，drx-InactivityTimer 定时器超时后开启 drxShortCycleTimer 定时器。

       优化参数-语音 DRX 控制 SINR 门限：参数用于设置触发语音 DRX 调整的 SINR 门限。针对 VoLTE 用户，eNodeB 检测其上行 SINR 小于该门限时，关闭 DRX，减少丢包和时延造成的语音通话体验差。

       优化参数-该参数表示语音丢包率触发退出 DRX 的门限值，用于 DRX 算法判决 UE 是否退出 DRX。当该参数取值为 0 时，表示该功能不生效。如果 2.5s 时间窗的上行丢包或者2.5s 时间窗的下行丢包大于等于该门限，算法停止语音质量监测，并且判决语音质量差，触发 UE 退出 DRX 状态。

CQI 信道质量指示修正 

       CQI 信道质量指示，主要用于衡量下行 PDSCH 的信道质量，由 UE 进行测量上报。UE 在 PUCCH/PUSCH 上发送 CQI 给基站，基站根据 CQI 值判断当前 PDSCH 无线信道的质量是好是坏，这样就可以有根据的来调度 PDSCH。通俗地讲，信道质量好，基站就多发数据；信道质量不好，就少发数据。

       优化参数-语音用户 NACK CQI 调整量:该参数表示语音用户反馈 NACK 时的 CQI 调整量的降低值。当下行语音用户 CQI 调整量优化开关打开时，如果语音用户反馈 NACK，则将CQI 外环调整量降低该参数取值。该参数配置的越小，语音用户的下行 CQI 调整量降低越小， 语音包时延降低越小，但语音用户消耗的 PDSCH RB 资源越少；该参数配置的越大，语音用户的下行 CQI 调整量降低越大，语音包时延降低越大，但语音用户消耗的 PDSCH RB 资源越多。

SINR 信号与干扰加噪声比偏置 

       LTE 网络中用 SINR 来反映当前信道的链路质量。PUCCH 在信道条件好的情况下，用户终端需要的发射功率较小；在信道条件差的情况下，终端需要使用较大发射功率。PDCCH 在信道条件好的情况下，可以采用较小的 CCE 聚合度，以保证调度较多的用户数；在信道条件差的情况下，可以采用较大的 CCE 聚合度，这样可以承载更多的载荷，实现较低的信道码率，从而提升终端对 PDCCH 信道的解码性能。

       优化参数-语音业务 Pucch 功控目标 SINR 偏置：该参数用于配置语音业务 PUCCH 功 控SINR 目标值的偏置。该参数设置的越小，本小区语音用户的 PUCCH 功率越小，对本小区其他用户和邻区用户的 PUCCH 干扰越小；该参数设置的越大，本小区语音用户的 PUCCH 功率越大，对本小区其他用户和邻区用户的 PUCCH 干扰越大。

       优化参数-语音业务 PDCCH SINR 偏移量:该参数表示语音用户的 PDCCH SINR 偏移量，用于调整语音用户的 PDCCH 聚合级别和功率。该参数设置越大，语音用户的 PDCCH 聚合级别和功率配置越大，会浪费 PDCCH 资源，但提升 PDCCH 信道解调成功率。该参数设置越小， 语音用户的 PDCCH 聚合级别和功率配置越小，节省 PDCCH 资源，但降低 PDCCH 信道解调成功率。

三、 解决措施

      上行语音 AMC 增强 贵阳市南明区680078_0_南明栖霞小区_铁_电_B_FC小区忙时上行 VOLTE 丢包次数在100 次以上及 VOLTE 丢包率在 2%，一周出现次数大于 3 次的小区进行调整，将上行语音AMC增强开关打开。

参数修改前后指标对比：

四、 经验总结

VoLTE业务和传统语音相比，具有接通时延短、语音质量清晰的优点，但当语音业务丢包率较高，会对VoLTE语音质量的影响较大，VoLTE丢包率是MOS值的一个重要影响因素，严重的丢包影响通话质量，甚至导致单通、断续等，导致用户感知降低。为降低高丢包小区比例，从对于丢包类指标较差的小区，通过对编码和数据传输参数的优化调整， 使得丢包率有明显改善，提升了语音质量。

来源：贵州省劳模创新工作室