VoLTE调度策略的研究

孙照宇



VoLTE调度策略的研究

孙照宇

华为技术有限公司，浙江 杭州 310051

针对当前LTE网络VoLTE业务的调度策略进行研究，从动态调度和半静态调动功能差异入手，研究了VoLTE使用半静态调度的优势，并通过实际测试，验证了推荐策略对调度开销的降低，对网络容量提升具有指导意义。

VoLTE；半静态调度；动态调度

1 研究背景

语音业务的时延要求比较高。当语音业务采用动态调度时，调度器优化了待调度语音业务优先级的处理，可以更好地保证语音业务的QoS。因此，在VoLTE部署初期，在网络容量不受限的状态下，推荐上下行调度策略均采用EPF动态调度策略。但是随着网络的不断发展，VoLTE用户不断增多，且对容量的需求也不断提升。因此，针对VoLTE容量提升的方案也不断涌现。其中，比较典型的有ROHC头压缩技术，主要用来对VoLTE数据包在PDSCH信道上进行压缩，改变数据包大小。另一个典型的技术是半静态调度，主要利用VoLTE典型20 ms的调度周期，有效降低PDCCH调度次数，从而达到节省PDCCH调度资源、提升网络容量的目的[1]。

2 半静态调度的原理

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，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。图1为半静态调度资源分配信令流程图。

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传输中静默帧的情形，如果去激活半静态调度，不管是通话期还是静默期都将采用动态调度。图2为动态调度资源分配信令流程图。

使用半静态调度传输之前，eNodeB需要通过PDCCH来激活UE相应的半静态调度。UE通过对PDCCH进行解调，获得半静态调度相应的资源分配，并激活相应的SPS传输。UE需要验证接收到的PDCCH应用于SPS的激活（或释放）取决于PDCCH是否满足以下两个条件。

（1）PDCCH载荷中的CRC检验位是通过UE的SPS-C-RNTI进行扰码的。（2）PDCCH的NDI位设置为“0”。DCI格式2、2A、2B是相应传输块的NDI，设置为“0”。之所以对SPS 激活信息的可靠性有更高要求，是因为SPS一经激活，相应的资源传输就被周期性地占用。

SPS调度的下行HARQ重传，也是异步非自适应的，需要通过SPS-C-RNTI掩码的PDCCH进行指示。同时PDCCH中相应的NDI指示应该设置为1，其中的HARQ进程号就指明了重传的HARQ进程。如果在PDCCH中，HARQ的进程号对应于半静态传输的进程，但PDCCH是通过C-RNTI而不是SPS-C-RNTI进行扰码的，而且相应HARQ进程的上一次传输是SPS的配置周期传输或者SPS-C-RNTI指示的重传，那么无论PDCCH中NDI的取值是0还是1，都认为是相应HARQ进程的新数据发送的而非重传的[2]。

图1 半静态调度资源分配信令流程图

图2 动态调度资源分配信令流程图

SPS传输的上行HARQ进程，可以是同步自适应和同步非自适应的。自适应的重传需要通过PDCCH进行上行授权，非自适应的SPS重传需要使用已分配的上行资源进行重传[2]。由于过程是同步的，可能存在SPS的重传数据与SPS的配置传输发生冲突的情况。在TDD时，之所以会存在较大可能性的冲突，是因为在不同配置下，不同位置帧上的HARQRTT时间都不相同。为此，TDD中可以使用双周期的SPS调度方式，而是否启用双周期的调度方式通过RRC信令SPS-Config UL：two Intervals Config来配置。SPS Periodicity就是在RRC信令中定义的SPS的周期。Subframe_offset是由TDD的配置以及双周期SPS的起始点来隐式确定的（见表1）。

表1

TDD UL/DL configurationPosition of initial Semi-Persistent grantSubframe_Offset value （ms） 0N/A0 1Subframes 2 and 71 Subframes 3 and 8-1 2Subframe 25 Subframe 7-5 3Subframes 2 and 31 Subframe 4-2 4Subframe 21 Subframe 3-1 5N/A0 6N/A0

3 半静态调度功能验证

3.1上行SPS功能验证

见图3。

图3 上行SPS功能验证

3.2下行SPS功能验证

由图4可见，下行半静态开启时，调度次数不稳定，且重传明显增多。

图4 下行SPS功能验证

4 总结

半静态调度是按照事先同UE约定好的MCS、RB个数和位置，周期性地为用户分配资源。所以，大部分情况是不需要在PDCCH上指示资源分配信息的，只有在初次激活、重新配置资源和去激活时需要PDCCH指示。

动态调度相对于半静态调度来说，适用于任何业务，也没有太多的对数据包大小和达到时刻的约束。但是，因为动态调度对PDCCH资源的要求很大，一旦没有PDCCH资源，就算频带没有被完全占满，也是不可以为用户分配资源的。

[1]王晓云，杨志强.VoLTE：引领4G语音新时代[M].北京：人民邮电出版社，2016.

[2]江林华.LTE语音业务及VoLTE技术详解[M].北京：电子工业出版社，2016.

Research on VoLTE scheduling policy

Sun Zhaoyu

HUAWEI Technologies Co., Ltd., Zhejiang Hangzhou 310051

Research on the current LTE network VoLTE service scheduling strategy from dynamic scheduling and semi static transfer function differences start, VoLTE was studied using semi static scheduling advantage, and through the actual test, verify the recommended strategies for reduce scheduling overhead, has guiding significance for network capacity improvement.

VoLTE; semi static scheduling; dynamic scheduling

TN915.11

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