VoLTE增强功能

VoLTE(Voice over LTE)是LTE提供语音服务的关键技术 。随着高清(High-Definition , 高清)语音甚至全高清(full-HD)语音比以前更高的性能和更好的体验呈现出来的吸引力 , 3GPP指定了一种新的语音编解码器EVS(Enhanced voice Services , 增强语音服务) 。EVS在很大的速率范围内提供高的语音质量 , 这使得低EVS编解码器速率仍然具有足够好的质量 , 并且可以在恶劣的覆盖环境和过载情况下使用 。EVS还具有更高的灵活性 , 具有更宽的速率范围和完整的音频带宽 , 提供与存储的音乐等其他音频输入匹配的语音质量 , 同时提供对时延抖动和数据包丢失的高鲁棒性 。
语音编解码器的配置是影响VoLTE服务用户体验的关键因素之一 。众所周知 , 运营商需要平衡语音编解码速率和网络容量 。例如 , 更高的AMR语音编码速率可以提供更高的清晰度语音呼叫并且相应地提供更好的用户体验 , 然而 , 更高的编解码器速率需要更多的无线资源分配 , 这意味着更少的可用网络容量 。无线条件也可能影响编解码器模式和编解码器速率 。例如 , 在恶劣的无线电条件下 , 可以使用较低的编解码器速率来减少分组丢失 , 另一方面 , 可以在良好的无线条件下使用较高的编解码器速率来确保VoLTE呼叫的更好的用户体验 。因此 , 在进行电压测试时 , 语音编解码器的选择应综合考虑网络容量、无线条件和用户体验 。此外 , 决定编解码器速率的一些特性(例如 , 无线条件)将动态地改变 。因此 , 一个灵活有效的编解码器修改机制是有用的 , 需要满足这种复杂的场景 。同样的原理也适用于其他高比特率媒体 , 例如MTSI中的视频(VoLTE with added video , ViLTE) , 其中比特率变化和最大比特率通常比语音大得多 。
除了上面提到的编解码器速率自适应之外 , VoLTE的设计也不能完美地满足特定于语音的要求 , 并在覆盖方面充分利用EVS编解码器 。高清语音质量在很大程度上依赖于无线传输的可靠性 , 这在某些环境中可能是至关重要的 , 例如室内环境 。协议以前专门针对328位mac PDU(12.2kbps)增强了覆盖范围 , 并且没有考虑EV , EV可以通过较低的编解码器速率提供更好的质量 , 例如 , 具有224位MAC PDU的7.2kbps 。因此 , 研究覆盖范围增强方面的可能改进似乎很有用 。
此外 , 在拥塞条件下 , 语音移动终端接入或语音相关信令可能不能保证为高优先级 , 在拥塞条件下 , 移动期间的掉话率将增加 , 这将对用户体验产生不利影响 。例如 , 尽管语音承载QCI=1可以与其他承载区分开来 , 但是不能以更高的优先级来处理会话之前和期间的语音接入过程和SIP信令 , 并且这可能影响会话质量 , 例如增加的呼叫建立延迟 。对VoLTE信令的一些增强将有助于运营商改善用户体验 。
VoLTE增强
在Rel-12中 , 通过e-HARQ-Pattern-r12字段为TTI捆绑引入了减少的12ms HARQ往返时间 。这允许每个语音帧传输5个TTI包 , 如图1所示 。在这种情况下 , 每个语音帧最多可以使用20个子帧(即每12ms分配5个TTI包)进行传输 。最大时延为52ms , 接近分配给物理层的典型50ms时延预算 。

VoLTE增强功能

文章插图
 
Rel-13中引入了eMTC的覆盖增强技术 。它们包括重复、多子帧信道估计和跳频 。此外 , 还引入了其他一些技术 , 包括增加DMRS密度和子PRB分配(即PSD增强) 。这些技术使eMTC覆盖范围提高了18dB , 以达到155.6dB的目标MCL 。关于将eMTC中研究的技术应用于VoLTE , 需要注意以下几点:
l Repetition :在eMTC CE Mode A中 , 最多可支持32次重复 。然而 , VoLTE业务具有时延敏感性和周期性 。由于语音帧每20ms到达一次 , 从图1可以看出Rel-12 HARQ定时已经被优化以填充所有子帧 。如果使用eMTC重复而不是TTI捆绑 , 那么对于CE Mode A , 支持的重复次数是{2,4,8,16,32} 。这将留下一些空白 , 因为重复次数并不能完全填满所有子帧 。因此 , eMTC重复不太可能优于Rel-12 TTI bundling  , 后者可以充分利用所有子帧 。


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