VoLTE調度策略的研究

孫照宇

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VoLTE調度策略的研究

孫照宇

華為技術有限公司，浙江 杭州 310051

針對當前LTE網絡VoLTE業務的調度策略進行研究，從動態調度和半靜態調動功能差異入手，研究了VoLTE使用半靜態調度的優勢，并通過實際測試，驗證了推薦策略對調度開銷的降低，對網絡容量提升具有指導意義。

VoLTE；半靜態調度；動態調度

1 研究背景

語音業務的時延要求比較高。當語音業務采用動態調度時，調度器優化了待調度語音業務優先級的處理，可以更好地保證語音業務的QoS。因此，在VoLTE部署初期，在網絡容量不受限的狀態下，推薦上下行調度策略均采用EPF動態調度策略。但是隨著網絡的不斷發展，VoLTE用戶不斷增多，且對容量的需求也不斷提升。因此，針對VoLTE容量提升的方案也不斷涌現。其中，比較典型的有ROHC頭壓縮技術，主要用來對VoLTE數據包在PDSCH信道上進行壓縮，改變數據包大小。另一個典型的技術是半靜態調度，主要利用VoLTE典型20?ms的調度周期，有效降低PDCCH調度次數，從而達到節省PDCCH調度資源、提升網絡容量的目的[1]。

2 半靜態調度的原理

在半靜態調度中，系統的資源（包括上行和下行）只需通過PDCCH分配或指定一次，就可以周期性地重復使用相同的時頻資源。半靜態調度是通過上層的RRC信令進行配置的，在配置的同時指定了半靜態調度的周期。半靜態調度通過在PDCCH中為其分配相應的資源來激活；UE通過保存相應的資源分配，在隨后的調度周期內重復使用。只有自適應重傳的數據才需要通過PDCCH重新分配資源。圖1為半靜態調度資源分配信令流程圖。

在半靜態調度傳輸的子幀，eNodeB也可以通過PDCCH重新分配相應的資源用于傳輸。這對應于VoIP傳輸中靜默幀的情形，如果去激活半靜態調度，不管是通話期還是靜默期都將采用動態調度。圖2為動態調度資源分配信令流程圖。

使用半靜態調度傳輸之前，eNodeB需要通過PDCCH來激活UE相應的半靜態調度。UE通過對PDCCH進行解調，獲得半靜態調度相應的資源分配，并激活相應的SPS傳輸。UE需要驗證接收到的PDCCH應用于SPS的激活（或釋放）取決于PDCCH是否滿足以下兩個條件。

（1）PDCCH載荷中的CRC檢驗位是通過UE的SPS-C-RNTI進行擾碼的。（2）PDCCH的NDI位設置為“0”。DCI格式2、2A、2B是相應傳輸塊的NDI，設置為“0”。之所以對SPS 激活信息的可靠性有更高要求，是因為SPS一經激活，相應的資源傳輸就被周期性地占用。

SPS調度的下行HARQ重傳，也是異步非自適應的，需要通過SPS-C-RNTI掩碼的PDCCH進行指示。同時PDCCH中相應的NDI指示應該設置為1，其中的HARQ進程號就指明了重傳的HARQ進程。如果在PDCCH中，HARQ的進程號對應于半靜態傳輸的進程，但PDCCH是通過C-RNTI而不是SPS-C-RNTI進行擾碼的，而且相應HARQ進程的上一次傳輸是SPS的配置周期傳輸或者SPS-C-RNTI指示的重傳，那么無論PDCCH中NDI的取值是0還是1，都認為是相應HARQ進程的新數據發送的而非重傳的[2]。

圖1 半靜態調度資源分配信令流程圖

圖2 動態調度資源分配信令流程圖

SPS傳輸的上行HARQ進程，可以是同步自適應和同步非自適應的。自適應的重傳需要通過PDCCH進行上行授權，非自適應的SPS重傳需要使用已分配的上行資源進行重傳[2]。由于過程是同步的，可能存在SPS的重傳數據與SPS的配置傳輸發生沖突的情況。在TDD時，之所以會存在較大可能性的沖突，是因為在不同配置下，不同位置幀上的HARQRTT時間都不相同。為此，TDD中可以使用雙周期的SPS調度方式，而是否啟用雙周期的調度方式通過RRC信令SPS-Config UL：two Intervals Config來配置。SPS Periodicity就是在RRC信令中定義的SPS的周期。Subframe_offset是由TDD的配置以及雙周期SPS的起始點來隱式確定的（見表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 半靜態調度功能驗證

3.1上行SPS功能驗證

見圖3。

圖3 上行SPS功能驗證

3.2下行SPS功能驗證

由圖4可見，下行半靜態開啟時，調度次數不穩定，且重傳明顯增多。

圖4 下行SPS功能驗證

4 總結

半靜態調度是按照事先同UE約定好的MCS、RB個數和位置，周期性地為用戶分配資源。所以，大部分情況是不需要在PDCCH上指示資源分配信息的，只有在初次激活、重新配置資源和去激活時需要PDCCH指示。

動態調度相對于半靜態調度來說，適用于任何業務，也沒有太多的對數據包大小和達到時刻的約束。但是，因為動態調度對PDCCH資源的要求很大，一旦沒有PDCCH資源，就算頻帶沒有被完全占滿，也是不可以為用戶分配資源的。

[1]王曉云，楊志強.VoLTE：引領4G語音新時代[M].北京：人民郵電出版社，2016.

[2]江林華.LTE語音業務及VoLTE技術詳解[M].北京：電子工業出版社，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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