VoLTE 語音質差優化研究

涂淦明

（廣東海格怡創科技有限公司，廣東 廣州 510627）

0 引言

我國各大運營商在VoLTE 語音業務方面的發展一直呈現出增長趨勢，同時各家運營商明確了VoLTE 語音業務的部署，并且在語音方案方面均按照VoLTE 需求進行設定。為了滿足用戶特殊選擇需求還需結合終端進行雙待機方案設定，確保終端形態可以提供高質量的語音業務支持。國內運營商在開展VoLTE 業務后優化時間相對較短，相關技能還需不斷積累。VoLTE 語音通話質量在路測評估中取得了較好的成績，但是VoLTE 語音在測試方式方面也出現了一定不足，比如說采樣點的不足，除此之外在設定方面也較為復雜，因此很難關聯無線網絡對數據進行全面分析，所以并不可以有效地對用戶的問題進行定位分析。

1 VoLTE 語音概述

VoLTE 是一種IP 數據傳輸技術，整體在4G 網絡上進行支持，因此可以實現數據與語音業務在同一網絡下的統一，可提供高質量的音視頻通話。在4G 網絡支持下數據傳輸速度不斷加強，在音頻通話方面也滿足了質量的要求，因此VoLTE 技術與數據相結合更能滿足現代語音通話要求[1]。VoLTE 基本原理如圖1 所示。

圖1 VoLTE 基本原理

2 VoLTE 語音音質差定義

語音感知質差主要指的是通話過程中存在單通、吞字和斷續問題，其上下行均可能出現問題，需要通過雙向評估才可對此類問題進行分析處理。在用戶使用VoLTE 時容易出現丟包現象，除此之外通話還會發生單通問題。而質差問題則與斷續和吞字問題相關，因此本質上還是與丟包有直接關聯。如果在通話過程中出現單通、吞字、斷續的情況則定義為質差通話，發生質差通話的用戶就被定義為質差用戶。質差通話占比反映了小區整體VoLTE 業務質量，質差用戶占比可以分析出小區VoLTE 用戶整體語音感知情況。基于此按照相關分析可以看出VoLTE 質差歸根結底就是通話過程中丟包的嚴重程度體現，因此需重點分析丟包原因，最終有效解決丟包問題[2]。

3 VoLTE 語音質差優化方式

3.1 覆蓋分析思路

覆蓋優化主要指的是在覆蓋問題上對問題小區信號的分布情況進行分析，工程師需要對下行小區的覆蓋率進行分析。覆蓋問題主要如下：弱覆蓋、越區覆蓋、無主覆蓋。某些區域可能會出現無覆蓋問題，或者在小區信號方面會存在較弱現象，除此之外針對相關站點分析可以看出基站天線覆蓋方向容易被阻擋，因此需要對基站進行檢查。對于越區覆蓋而言，如果小區信號覆蓋面積較廣，在超出合理覆蓋范圍的較遠鄰小區的覆蓋區域內信號過強成為主服務小區，就會造成越區覆蓋。此過程也會出現過覆蓋的情況，過覆蓋一般是下傾角設置不夠大所導致，過覆蓋小區會對其他小區的信號造成干擾問題。因此需要解決網絡中出現的越區覆蓋問題。無主覆蓋指區域內無主導小區，此類問題區域內會出現頻繁切換，此時系統效率會不斷下降，因此會導致掉話概率增加。后續在調整天線時對天線方向角和下傾角進行分析，增強合理小區的覆蓋同時削弱其他不合理小區的覆蓋[3]。信號塔如圖2 所示。

圖2 信號塔

在覆蓋率分析方面需對一定區域內的覆蓋情況進行測試，其中包括覆蓋建筑物和地下車庫等場景的測試，如果覆蓋區域有其他覆蓋要求，還需結合收集實際情況進行定位操作，此時不能出現掉網等問題。如果出現掉網相關問題，前期準備工作則需先解決覆蓋問題，所以需要通過覆蓋率分析對掉網問題進行解決，在分析過程中得到的結果如果與需求不相匹配，可以選擇對其進行調整，以此優化覆蓋率問題。

完成上述問題分析后，所需采取的措施如下。

首先可調整天線方向、增強天線高度、更換天線、加強功率優化覆蓋面積。其次針對相鄰的基站覆蓋區域不能出現交疊現象，同時在用戶較多的情況下更不能產生交疊現象，此時需要控制基站覆蓋范圍，減少多個基站之間的交疊問題，保證各個區域之間的切換關系，并且還需重視相鄰區域的干擾問題。再次對于凹地或者山坡背面位置，需要增加無線遠端單元/基站射頻拉遠單元（radio remote unit, RRU）或者定向天線等解決方式。此過程也需要重視天線調整時應該關注覆蓋較弱的區域，通過天線調整可以有效解決弱覆蓋的問題，還可選擇增加基站的方式解決此類問題。RRU 結構如圖3 所示。

圖3 RRU 結構

對于越區覆蓋問題而言需要對基站接入端出現孤島現象的位置進行參數的設置和優化，保證周圍小區均可達到覆蓋需求，在移動端支持下減少掉話現象。后續相互配置鄰區關系減少孤島現象，從而增加切換概率。如果出現干擾區域則需對周邊的基站進行有效設計和規劃，只有這樣才可減少干擾問題。

一般情況下遇到此類問題需要先調整天線下傾角度，再調整天線的方向，最后降低天線的高度，如需更換機械下傾天線則更換為電子下傾天線，減少越區覆蓋的概率，如果站點出現了越區覆蓋問題需要綜合各種方法對網絡進行整改。

如果是無主覆蓋問題一般會出現服務小區不斷切換，在不斷切換過程中增強了掉話的概率。基于此對無主覆蓋問題而言需要考慮一下幾個問題，首先是天線放置的問題，其次是對問題區域增加路測。具體操作措施如下：①結合距離判斷各個問題區域的主導小區，同時明確區域切換關系，盡可能切換較為相鄰的小區；②對于主導小區而言，信號強度方面需要滿足覆蓋的需求；③對于需切換的相鄰小區調整下傾角時需注意控制相鄰小區的信號，直至滿足判斷條件后才可進行其他操作；④在做好覆蓋優化的同時需重視重選、切換等參數的優化調整，最終確保較好的小區成為主導小區[4]。

3.2 干擾分析思路

干擾問題主要分析上下行干擾問題，此時如果干擾對小區的影響較大，此類問題對于整體業務而言具有較大影響。因此在處理此類問題時需要對無線空口進行處理，才可減少語音質差等相關問題，最終解決掉話現象。

對于下行干擾問題而言，主要根據參考信號接收功率（reference signal receiving power, RSRP）對其進行處理，此時需要信干噪比（signal interference noise ratio, SINR）滿足要求才可解決干擾問題。將SINR 惡化區域進行明確標識，檢查惡化區域的下行RSRP 覆蓋，后續可以結合覆蓋問題進行分析，最終對覆蓋問題進行有效解決后，再對下行干擾問題分析原因并進行解決。

對于上行干擾問題而言，需要從上行鏈路進行分析，當終端受到干擾后，發射功率會發生變化，此時相關基站中的接收信號強度指示器（received signal strength indicator, RSSI）比值會不斷提升。最終在上行干擾問題中可以對各個小區進行判斷，其中如果某一個小區出現了底噪過高等相關問題，在VoLTE 通話時可能會出現相關問題，比如說接入、掉話等問題，對于此需要結合上行干擾進行分析，保證對質差問題的有效解決。

3.3 上下行不平衡分析思路

無線信號根據傳播方向分為上行和下行，理想情況里上下行覆蓋是平衡的，考慮到基站和終端的發射及解調能力、傳播路徑的不確定性以及無線環境的不同，在全網范圍內都實現無線鏈路上下行平衡是不可能的，網絡中必然會有上下行不平衡的區域。有可能會出現終端側能收到網絡側下發的下行數據，而網絡側無法收到終端側上報的上行數據。某些情況下雖然可以通過增加下行功率提升下行覆蓋，但因終端發射功率不得超過23dBm，從而造成上行覆蓋受限。對于上下不平衡問題，需要對功率進行控制才可改善上行質量較差等問題，最終減少對用戶感知問題的影響。

3.4 專題優化分析思路

首先是高負荷問題，高負荷小區主要出現在高校、交通樞紐、居民區、大型活動場所等人流密集區域，優化策略主要包括合理利用物理資源模塊（physical resource block, PRB）資源、優化物理下行鏈路控制通道（physical downlink control channel, PDCCH）資源使用等，針對性的采取負載均衡、業務分層等措施減少因資源受限導致的接入困難、吞字等問題，提升高負荷場景下的VoLTE 用戶感知。

負荷問題可對天饋進行調整，此過程可以調整小區覆蓋范圍同時也可對負載進行均衡操作，在保證資源的平衡再結合站點的擴容提升容量，如果小區發生了此類問題，則可通過容量的提升來分擔新增的話務，通過小區重選、切換參數保證用戶的合理分配。

其次，如果出現了切換問題，需要對參數進行優化和對鄰區進行優化。在切換參數優化后鄰區優化主要對問題區域的主覆蓋小區進行處理，此類區域容易出現掉話問題，因此通過路測進行數據分析更能滿足對各個小區的優化處理，結合相關分析軟件和統計軟件，選擇鄰區進行增加或者刪除等方式，后續使用系統開啟自組織網絡（self-organized network, SON）中的自動鄰區關系（auto neighbor telationship, ANR）功能，此過程也可以減少人工操作所帶來的影響。除此之外在開啟此類功能后，更需要重視配置問題和減少配置錯誤的概率，最終得到有效切換鄰區[5]。

最后是無線資源控制協議（radio resource control,RRC）重建，此項工作主要對連接狀態下的空口異常時重新恢復空口，主要解決切換失敗和鏈路無法連接等問題，還可以保護其完整性，最終解決配置失敗等問題。在重建過程中需要重新建立RRC 連接，通過重建可以快速恢復空口業務，提高業務的連續性，最終有效解決吞字和斷續現象，從而有效解決通話質差現象。

4 結語

綜上所述，當前我國移動業務發展較為廣泛，同時無線網絡的優化也在不斷更新，VoLTE 語音音質優化現已成為無線網絡優化的一個重要內容，只有加強網絡覆蓋優化才可保證深度覆蓋率。此時粗放型的工作方式也需向精細化進行轉型。在大方向驅使下網絡的穩定性和可靠度在逐漸提升，因此保障了用戶的使用體驗，并且在用戶使用此類語音時可以有效接收外部的信息，整體通話質量得到了提升，除此之外無論使用者在任何一種環境下都可有效使用VoLTE 語音通話。基于此本文對VoLTE 語音音質進行分析，主要從多個角度進行分析，對語音質量問題進行定位，優化VoLTE語音自身能力。因此前期需要明確業務需求才可保證扎實基礎，最終優化我國運營商的品牌效應。