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[VoLTE] 长期演进系统架构下VoLTE业务测试 [复制链接]

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发表于 2016-7-29 23:40:09 |显示全部楼层
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部分内容:
摘要:话音业务是移动通信网为用户提供的基础业务之一。在长期演进(L1m)时代,有多种承接2G/3G话音业务的
方案,而v0LTE(voice over L1m)是未来的主流方案。介绍了v0L1m网络架构下语音业务的实现过程。基于该网络架
构,实现了单小区容量测试实例,即在满足相应voLl咂指标的情况下,验证单小区能够容纳的最大用户数。在测试预置
条件中,分别配置了上下行时隙配比、带宽、DRX和承栽等参数,以达到测试的要求。经过不断的研究和测试,最终得

为用户提供HD voi∞的高质量语音业务。随着【,Ⅱ}网络覆盖情
况的提升,u1E智能终端款型迅速增长,而v0I TE语音方案仍
是运营商寻求提供高语音质量业务的主要驱动力和发展方向。
截至2014.03,根据GSA的统计,有6个m FDD网络
完成了vom语音方案的商用部署,其中3个为韩国运营商;
而在1 563款智能手机中,已经有57款支持v0L1陋,比上季度
的42款增加了35%.
2014年,各国运营商积极推动VoI胍}商用部署进程。在韩
国市场中,有3家运营商均已商用voI:珏!,成为了先锋阵营;
在美国,T.Mobile近日宣布,vouE在西雅图商用,并将尽快
推广;AT&T宣布,5月底开始在个别地区商用vom,进而
将其推广到全国。除了韩国和美国外,日本Nrr Docomo也于
近日宣布,将在2014.06推出voLlE商用服务。ABI Res般h
预测,2014年vom用户数将达到5 960万,到2019年,voITE
用户数将超过12亿,超过L肫用户数的50%.
啪是今天语音和视频通话的增强版,它充分利用了
LTE的优势,改善了用户的体验,是LTE话音的最终解决方案,
这也在业界达成了共识。
1 VoLTE网络架构
voLTE网络架构是由E.UTRAN、Evolved P∽ket
System
(EPS)和MS控制域组成的。BUTRAN主要包括基站
(eN0deB),核心网(EPS)主要包括MME、S.GW和P.GW
等。其中,MME是EPS控制面的实体,S.GW是本地的移动
性锚点,P.GW是连接外部分组数据网络的锚点,并能分配D
地址。Ⅱ订S包含的主要网元是CSCF。其中,P/I/S.CSCF(call
session con仃ol fIlnction)为呼叫会话控制功能实体,主要完成呼
叫会话过程中的信令转发、路由和具体控制功能。VOLl陋语音
业务网络架构如图1所示。
由图l可知,P.CSCF用于Ⅱ订S网络的第一个人口点,用
来接收用户的所有SIP信令,位于归属或拜访网络;I-CSCF作
为进入归属Ⅱ讧S网络的入口点,选择和指派S-CSCF,位于归
属网络;S-CSCF负责s口注册、会话管理和鉴权、路由选择,
与HSS交互获取用户信息,位于归属网络。
v0UE业务的实现方案是以LTE作为接入和承载的网络,
以n订s作为语音和多媒体等业务的控制网络,通过PCC(Pokey
锄d Charging Con灯01)架构与EPS协同提供QoS保障机制,从
而满足端到端的语音业务需求。
图1Ⅵ曲陋语音业务网络架构图
2单小区容量测试实例
2.1测试目的
该测试主要用于验证在满足相应vou’E指标情况下单小区
能够容纳的最大用户数。
2.2测试原理
在L1m中,将物理资源块(Physical Resouree Block,PI作为空中接口物力资源分配的单位。1个PRB在频域E包含12个
连续的子载波,在时域E包含7个连续的OFDM符号。LTE通过
设置不同的子载波数目,可以映射为不同的资源块(PRB)数目。
其中,20MHz系统带宽的子载波数为1 201,PRB数目为100个。
每个PRB同一时刻一次只能供一个用户调度使用。系统分
配给UE的资源在频域上是以RB为单位的,在时域上是1个
或多个完整的上行子帧,eNB可以决定哪个UE在哪个上行子
帧发数据,也可以决定哪个UE在频域上占用了几个RB。这样,
eNB可以在时域和频域上对UE资源进行二维的划分。
LTE受PHICH容量的限制,PHICH组=MXN妯/100,M∈
{1/6,1/2,1,2),这是由上层决定的。在20M带宽下,PHCIH
最大有25组,而PHCIH组中最大可以承载8个用户的
ACK/NACK消息,因此,可以计算出200个用户。
2.3测试参数配置
网络按照支持基于VoLTE的IMS之QoS要求配置QoS参
数,并建立默认承载、信令承载和专用承载,从而保证VoLTE
话音可以打通,具体配置如表l所示。
表1测试参数配置
上下行子帧配置参数 3DL:lUL
带宽 20hmz
语音业务承载 QCI=I
承载配置
SIP信令承载 QCI=5
业务配置 高清 23.85 kbps语音速率
静默因子 O.5
头压缩针 仅对QCH承载开启
2.4测试步骤
在测试时,具体的步骤是:①业务配置为高清23.85 kbps
语音速率、静默因子为0.5,使用上下行3DL:1UL时隙配比;
②开启头压缩功能、CDRX功能,并按照预置条件设置;③终
端仿真仪表模拟200个LIE在小区正常入网,200个用户发起高
清语音业务,观察5 rain后,通过终端仿真仪表的log查看每个
用户的平均端到端RTP时延是否小于100 Ills、端到端RTP时
延抖动是否小于40 ms、平均端到端残留丢包率是否不大于1%、
高清语音MOS分是否大于3.5;④如果步骤③的200个用户中
有部分用户的指标不满足要求,则以10为步进减少终端数量,
直到所有入网打电话用户的UE都满足指标要求,观察5 rain
后,如果200个用户的指标都满足要求,则转步骤⑤;⑤如果
步骤③的200个用户指标满足要求,则以10为步进增加终端数
量,直到有用户的指标不满足指标要求,这时就要观察5 rain。
2.5测试结果分析
在实际语音质量评价中,MOS(Mean Opinion Score)法最
常见,最后的测试结果参考表2作评判。
在终端模拟仪表上经过反复研究和测试,最终得出带宽为
20 MHz时,宽带语音业务(语音速率23.85 kbps)接入成功
200UE,观察5 rain后,得到了大量的测试数据,如图2所示。
表2 MOS值级别对应用户满意度一览表
级别 用户满意度
4.0—5.0 很好,听得清楚,延迟很小,交流流畅
3.5~4.O 很好,听得清楚,延迟小,有点杂音
3.O一3.5 可以接受,有一定延迟,可以交流
1.5—3.O 勉强,听不太清,交流重复多次
O~1.5 极差
从图2中可以看出,真正打通电话的用户数为200个,其平
均MOS值为4.463通过对终端模拟仪表的记录日志的总结得出,
在200UE中,语音电话失败数为0,丢包率均小于l%,RTP时
延抖动均小于40娜,并且RTP平均时延全部小于100 ms。

图2 200UE测试结果图
3结束语
VoLTE是各大运营商基于LTE网络的语音业务演进的必然
结果,它不仅拥有传统QoS保障机制和其语音特征,还拥有新
的语音特性,高清语音、RCS/RCSe业务特性等。只有VoLTE
拥有非常好的服务质量和用户体验,才能迎接OTT通信类软件
的挑战。当然。要想实现VoLTE还需要考虑很多问题,比如产
业链投入成本或网络演进策略等。但是,考虑到VoLTE技术能
够充分利用先进网络技术的优势,并围绕相关内容提高用户的
感知体验;再加上运营商自身的特点,相信VoLTE在未来一定
能够被广泛应用。

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发表于 2016-8-24 14:59:14 |显示全部楼层
好东西,谢谢分享

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