長期演進(jìn)系統(tǒng)架構(gòu)下VoLTE調(diào)度機(jī)制和傳輸性能研究.pdf

1、LTE（Long Term Evolution）是全I(xiàn)P（Internet Protocol）的分組交換網(wǎng)絡(luò)，以往2G、3G等電路域交換網(wǎng)絡(luò)上的語音通話技術(shù)在 LTE上已經(jīng)不能夠適用，因此需要一種新的全分組域的語音通話解決方案。在經(jīng)過一系列的技術(shù)對(duì)比及標(biāo)準(zhǔn)遴選之后，3GPP將基于IMS（IP Multimedia Subsystem）的VoLTE（Voice over LTE）定為LTE網(wǎng)絡(luò)中語音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
　　本文首先介紹了L

2、TE現(xiàn)有技術(shù)并總結(jié)了VoLTE研究現(xiàn)狀，然后分階段介紹了LTE語音業(yè)務(wù)的演進(jìn)，對(duì)比分析了其各種可能的解決方案，說明了VoLTE是LTE語音業(yè)務(wù)最終解決方案的原因。其次，因 LTE空中接口協(xié)議棧其他各層都已經(jīng)較為成熟，將研究重點(diǎn)確定在MAC（Media Access Control）層。之后，闡述了MAC層相關(guān)信道及其功能，無線調(diào)度及其單位，進(jìn)而針對(duì)MAC層中各種調(diào)度算法進(jìn)行了比較，說明最適合 VoLTE的是半持續(xù)調(diào)度算法。但該算法本身沒

3、有針對(duì)通話設(shè)定優(yōu)先級(jí)，從調(diào)度角度來說不夠合理，需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，大部分文獻(xiàn)關(guān)注了 VoLTE的用戶容量、覆蓋范圍、會(huì)話建立及連續(xù)性等方面性能，對(duì)其無線傳輸性能卻少有研究，本文對(duì)這一方面進(jìn)行了研究。本文主要?jiǎng)?chuàng)新工作如下：
　　1、調(diào)度機(jī)制方面，本文提出一種改進(jìn)的基于VoIP通話優(yōu)先級(jí)的用戶結(jié)對(duì)半持續(xù)調(diào)度算法，主要分為兩個(gè)方面的改進(jìn)：（1）改進(jìn)VoIP通話的優(yōu)先級(jí)的計(jì)算方式，提出根據(jù)通話的隊(duì)列長度、信號(hào)干擾噪聲比（Signal

4、 to Interference plus Noise Ratio，SINR）、物理資源塊需求數(shù)、平均信道質(zhì)量、平均傳輸速率進(jìn)行計(jì)算，以期更加準(zhǔn)確地針對(duì)通話進(jìn)行調(diào)度，減少對(duì)于控制信令的消耗；（2）改進(jìn)半持續(xù)調(diào)度算法的整體流程，提出根據(jù)語音分組的丟包率變化動(dòng)態(tài)控制VoIP優(yōu)先模式的持續(xù)時(shí)間，以避免造成其他業(yè)務(wù)出現(xiàn)饑餓情況；在VoIP優(yōu)先模式下，將用戶兩兩結(jié)對(duì)使其共享分配到的無線資源，減少信道質(zhì)量差的用戶一直重傳所導(dǎo)致的無線資源浪費(fèi)。之后，

5、將該改進(jìn)應(yīng)用于 VoLTE調(diào)度，以達(dá)到進(jìn)一步降低無線資源調(diào)度信令開銷，提高對(duì)無線資源的利用率及調(diào)度效率，提高用戶滿意度和小區(qū)中VoLTE用戶容量的目的。然后，使用MATLAB仿真工具驗(yàn)證了該改進(jìn)算法對(duì)VoLTE語音分組丟包率、用戶滿意度和用戶容量等方面性能的提升。
　　2、傳輸性能方面，本文將吞吐量和誤碼率BER（Bit Error Rate）作為其傳輸?shù)膬蓚€(gè)性能指標(biāo)，主要研究了小區(qū)中接收天線的信噪比SNR（Signal to N