5G高丢包小区优化方案

Tang1005

2.1 5G的VONR方案及信令流程

在SA模式下，语音业务主要有EPS Fback和VoNR两种方案。VoNR架构如图1方案，架构在NR网络上、全IP条件下且基于所示，它是一种基于纯5G接入的语音技术IMS Server的端到端语音方案，全部业务承载于5G网络上，语音会话由IMS网元进行控制，在RAN侧语音以IP包的形式进行传输。VoNR实现语音与数据业务在同一网络下运行，即实现高质量语音通话并且网络不会回退，能够解决EPS Fallback方案引起数据或无覆盖的情况下，可以通过EPS Fallback方业务带宽受限等问题。在5G网络覆盖边线案保证语音业务。

VoNR信令流程是基于5QI建立承载的，具体步骤如图2所示。①RRC连接建立。②(非必需)默认承载建立（5QI=8或5QI=9）。③IMS信令面SIP 默认承载建立（5QI=5）。④IMS用户面语音专用承载建立（5QI=1）；UE通话的同时存在3个QoS Flow，数据业务（5QI=8或5QI=9），语音业务（5QI=1和5QI=5）。⑤语音通话开始。

2.2 5G VONR的特性参数

VoNR特性●EVS和H.265编解码

EVS(Enhanced Voice Service)是VoNR默认和优选的语音编解码，基于超宽带音频，音频范围越大，听觉体验越好。相较于AMR-WB，MOS值约有0.1~0.3的增益提升，VoNR支持AMR-NB的窄带语音通话以及采用AMR-WB编解码的宽带语音通话。同时，VoNR视频业务优先采用H.265 1080P 30FPS编解码，支持H.264 720P 15FPS编解码，VoNR还支持通话过程中通过协商改变编解码方式。

VoNR黑名单

当gNodeB选择目标小区时，可以过滤掉不支持VoNR的小区，以避免正在进行VoNR语音业务的UE切换到不支持VoNR的gNodeB中，如图3所示。

上行RB资源预留

本功能支持为语音用户预留特定位置和数量的RB资源，语音用户优先使用预留的RB资源；预留的RB资源被占满后可以继续使用非预留的RB资源，非预留的RB资源按照正常的调度流程分配。非语音用户不能使用本功能预留的RB资源。本功能通过打开参数NRCellAlgoSwitch.VoNRSwitch的子开关“UL_RB_RSV_SW”来支持。预留RB资源的起始位置通过参数NRDUCellPusch.UlVoNRRsvdRbStartPos来配置，预留RB资源个数通过参数NRDUCellPusch.UlVoNRRsvdRbNum来配置。本功能建议在大话务场景（小区PRB利用率≥60%）或高语音用户比例场景（语音用户比例≥10%）开通，且要求系统带宽大于20MHz，可以更有效地保障语音业务质量。也可在窄带干扰场景开启，规避窄带干扰对话音的影响。

ROHC语音包头压缩与头解压失败恢复

通过减少语音包头部负荷降低无线链路误码率和时延、减少无线资源消耗，ROHC支持IPv4和IPv6包头的压缩。gNodeB将在用户使用语音业务时启动ROHC流程，gNodeB首先确认与UE支持的Profile的交集，再与UE协商ROHC最大并发上下文。ROHC头解压失败恢复使ROHC解压失败的包能够恢复正确，减少丢包，减少MOS值降低概率，同时避免在远点时退出ROHC引起语音中断丢包，进一步发挥ROHC提升覆盖的价值。

ANBR基于MACCE的调速

ANBR(Access Network Bitrate Recommendations)支持gNodeB根据MACCE反馈的上行空口能力，向UE提供推荐速率信息，以配合UE实现语音速率调整功能，如图4所示。

图4 ANBR基于MACCE的调速

基于语音质量的异频切换

NR支持基于语音质量的异频切换功能，在干扰、上下行信道质量差异大等场景下，RSRP还没到基于覆盖切换门限的时候，可以通过基于语音切换到异频邻区，以确保用户的语音业务体验。

本功能通过打开参数NRCellAlgoSwitch.VoiceStrategySwitch的子开关“VoNR_QLTY_INTER_FREQ_HO_SW”来支持。基于语音质量的异频切换功能开启后，在语音质量判断周期，通过参数NRCellServExp.VoNRPlrJudgePeriod来配置。当语音业务上行丢包率或下行丢包率大于基于语音质量的异频切换的丢包率门限时，用户语音质量变低，此时将触发基于语音质量的异频测量。当语音业务上行丢包率和下行丢包率小于或等于语音质量恢复的丢包率门限时，用户语音质量变高，此时将停止基于语音质量的异频测量，如图5所示。

图5 VoNR异频切换

VoNR上行RLC分段优化

当信道质量较低时，UE发射功率受限，上行动态调度分配的TBS（Transport Block Size）将随之调小，使得RLC分段变多。RLC分段变多将导致VoNR语音包时延增大、丢包率抬升以及上行开销增多等语音质量问题。上行RLC分段优化功能通过限制上行动态调度分配的TBS来控制上行RLC分段数，以提高信道质量较低时的语音质量。

语音用户的PUSCH功率差异化配置

语音小包业务可能由于功率不足导致丢包，为提高语音小包业务可靠性，需要提高用户在功率未用满时的PSD，保证当用户发送小包时，可以尽量用满功率。针对语音用户，设置不同于数据用户的PSD。为了提高VoNR小包业务的可靠性，在功率没有用满的情况下，可以增大功率谱密度。通过配置VoNR PUSCH功率偏置，保证UE发送小包业务时功率可用满。

基于重传次数增加的上行覆盖优化

当5QI1承载采用UM模式时，gNodeB针对语音用户进行最大4次HARQ重传，如果用户处于小区边缘，重传4次可能也无法确保上行数据完全准确传输。将最大HARQ重传次数调整为8次，通过增加上行重传机会，在弱覆盖场景下提高上行数据传输的成功率。在降低丢包率、提高覆盖率的同时，每增加一次HARQ重传，会增加一定时延，如图6所示。

图6 基于重传次数增加的上行覆盖优化

2.3 现网VONR质差小区分析

对现网VONR质差小区进行立体分析，主要从覆盖、干扰、参数、邻区、故障、容量等几个方向上进行分析：