VoLTE 无线侧上行丢包率优化方法研究

袁 奇，陈茂林，何 亮

（1.湖南省通信产业服务有限公司中信服务分公司，湖南长沙410000；2.湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南长沙410126；3.湖南邮电职业技术学院，湖南长沙410015）

1 理论基础

目前CDMA 退网进程加快，5G 正处于大规模建设阶段，4G 网络实现了语音业务和数据业务的统一。在4G 网络下，不仅提供高速率的数据业务，同时还提供高质量的音频通话，但后者需要VoLTE 技术来实现[1]。提高VoLTE 的通话质量将加快CDMA 退网，实现用户转网到VoLTE 的进程，是解决全网VoLTE语音感知的关键所在[2]。

VoLTE 语音丢包率指QCI（QoS Class Identifier，QoS 类别）为1 的上、下行PDCP（Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议） 和SDU（Service Data Unit，服务数据单元）丢包率[3]。VoLTE 语音包传输过程中，空口丢包带来VoLTE 的RTP（Real- time Transport Protocol，实时传输协议） 包丢失，导致VoLTE 业务出现吞字、断续、杂音等现象，降低用户感知[3]。上行空口丢包原理如图1 所示。

图1 上行空口丢包原理图

eNB 的PDCP 层从RLC（Radio Link Control，无线链路控制）层接收到PDCP 数据包，比对本数据包的序列号和期待接收的序列号（等于已经成功接收的序列号加一），如果本序列号大于期待接收的序列号，即认为上行有丢包，丢包个数等于本序列号减去期待接收的序列号[4]。下行空口丢包是基站侧根据终端在MAC 层反馈的确认（ACK）/ 否认（NACK）消息进行统计[5]。

丢包主要原因[6]：大TA/PHR 受限、SR 漏检、DCI漏检、RLC 分段过多、上行调度不及时（如图1 中的①）会导致UE PDCP 层丢弃定时器超时丢包；空口传输质量（如图1 中的②）差，MAC 层多次传输错误后失败导致丢包；配置的PDCP 层discard timer 过小，SR 周期过大存在UE 得不到及时调度，导致PDCP 超时丢包。

2 丢包率分析

2.1 VoLTE 语音高丢包影响因素

影响VoLTE 丢包率的因素有：故障告警、无线环境、大话务、传输、核心网、参数等[7-8]，主要分为两类：无线环境包括TA 占比、MR 弱覆盖、干扰、RRC 重建、切换、邻区漏配等；容量包括PRB 利用率、单板利用率、CCE 利用率、小区用户数等。

2.2 上行高丢包率小区分析

某省针对158 个上行丢包TOP 小区进行原因分析，分为过覆盖、弱覆盖、干扰(高底噪)、参数问题、高负荷、切换问题、故障等七大类，其中过覆盖、弱覆盖和干扰原因占比较高，详细如图2 所示。

图2 上行高丢包TOP 小区原因分析图

3 上行丢包率优化案例

根据上行高丢包TOP 小区原因分析结果，针对过覆盖、弱覆盖、干扰三种典型导致VoLTE 上行高丢包率小区进行处理，降低VoLTE 上行丢包率指标及提升语音质量，确保用户感知度。

3.1 过覆盖导致上行高丢包率优化案例

1）现象描述：F_Z 某市某居民区_1_SL 通过关联TA（Tracking Area，跟踪区）情况，发现较多室分小区存在覆盖过远现象。

2）现场查勘：现场勘查居民小区在10 栋B1F 弱电井找到RRU，下挂4 台直放站设备分别覆盖B1F、3 栋、5 栋、9 栋与设计规划一致，在居民小区3、5、9栋楼顶均找到对应的美化射灯天线。在距居民小区600 m 处收到F_Z 某市某居民区_1_SL 信号，RSRP（Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率）为105～110 dBm，现场查勘信号情况显示该路段属于另外一个小区（PCI172）覆盖范畴且信号良好。由于美化射灯安装在34 层楼顶位置较高，无线信号覆盖范围很难控制，导致周围室外路段占用了室分信号，室内外协同优化存在问题。

3）解决方案：F_Z 某市某居民区_1_SL 下挂直放站主要是用来覆盖小区内及高层建筑，由于覆盖控制不到位导致信号泄露严重，调整方案见表1 所示。

表1 优化调整方案表

4）效果评估：优化调整后，上行VoLTE 丢包从2623 次下降至798 次，上行VoLTE 语音丢包率由1.75%下降至0.60%。

3.2 弱覆盖导致上行高丢包率优化案例

1） 问题描述与分析：在某小区进行CQT（Call Quality Test，通话质量测试）测试，其中26 栋RSRP值在- 99.75 dBm 左右，SINR （Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比）值为- 3.5 dB，如图3 所示，出现VoLTE 语音断断续续且产生一次掉话，信号覆盖率为77.82%。核查网管指标，忙时VoLTE 上行丢包率较高为1.18%，丢包次数为1248次。

图3 优化前测试SINR 值示意图

2）解决方案：26 栋通话断续，该楼栋主要接收F_Z_B市B小区_1_WL小区信号，信号覆盖较弱，RSRP的值在- 100 dBm左右。在F_Z_B市B 小区_1_WL增加该小区功率，功率值由15.2 改为16.9。

3）优化效果：调整后对问题点进行复测，测试结果正常，未出现语音断续及掉话现象，SINR 提升到6.4 dB。

优化调整后，跟踪网管指标，VoLTE 语音丢包次数由忙时的1248 次减少到669 次，VoLTE 语音上行丢包率由1.18%下降到0.53%。

3.3 MOD3 干扰导致上行高丢包率优化案例

1）问题描述与分析：在某安置区6 栋，测试设备接收到F_Z_C 市A 小区_1_WL 信号RSRP 在- 99 dBm 左右,SINR 为- 6.6 dB，如图4 所示，存在MOD3 干扰，忙时VoLTE 上行丢包率较高，为0.79%，丢包次数达到2764，测试发现掉话现象。

图4 优化调整前SINR 值情况示意图

2） 解决方案：增大F_Z_C 市A 小区_1_WL 倾角，收缩无线信号覆盖范围。将F_Z_C 市A 小区_2_WL 电子下倾角由13°调至10°，以增强某安置区6 栋的主导频信号，解决了MOD3 干扰。

3） 优化效果：现场进行验证测试，RSRP 值为- 89 dBm 左右，SINR 为13 左右，如图5 所示，现场测试未出现断续与掉话现象。

图5 优化调整后RSRP 值情况示意图

跟踪网管指标，VoLTE 语音丢包次数由忙时的2764 次减少到1079 次，VoLTE 语音上行丢包率由0.79%下降到0.23%。

4 总结

本文首先介绍了无线侧丢包原理及引起高丢包率的原因，通过分析某省上行高丢包TOP 小区，对主要影响因素进行分类阐述。针对过覆盖、弱覆盖和MOD3 三种引起VoLTE 上行高丢包率典型的问题进行优化处理，从而降低VoLTE 上行丢包率，解决VoLTE 语音通话过程中的断续与掉话问题，确保网络质量，提升用户感知。