長期演進系統(tǒng)架構下VoLTE調度機制和傳輸性能研究.pdf

1、LTE（Long Term Evolution）是全IP（Internet Protocol）的分組交換網絡，以往2G、3G等電路域交換網絡上的語音通話技術在 LTE上已經不能夠適用，因此需要一種新的全分組域的語音通話解決方案。在經過一系列的技術對比及標準遴選之后，3GPP將基于IMS（IP Multimedia Subsystem）的VoLTE（Voice over LTE）定為LTE網絡中語音的實現(xiàn)技術。
　　本文首先介紹了L

2、TE現(xiàn)有技術并總結了VoLTE研究現(xiàn)狀，然后分階段介紹了LTE語音業(yè)務的演進，對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較為成熟，將研究重點確定在MAC（Media Access Control）層。之后，闡述了MAC層相關信道及其功能，無線調度及其單位，進而針對MAC層中各種調度算法進行了比較，說明最適合 VoLTE的是半持續(xù)調度算法。但該算法本身沒

3、有針對通話設定優(yōu)先級，從調度角度來說不夠合理，需要進一步進行優(yōu)化。同時，大部分文獻關注了 VoLTE的用戶容量、覆蓋范圍、會話建立及連續(xù)性等方面性能，對其無線傳輸性能卻少有研究，本文對這一方面進行了研究。本文主要創(chuàng)新工作如下：
　　1、調度機制方面，本文提出一種改進的基于VoIP通話優(yōu)先級的用戶結對半持續(xù)調度算法，主要分為兩個方面的改進：（1）改進VoIP通話的優(yōu)先級的計算方式，提出根據(jù)通話的隊列長度、信號干擾噪聲比（Signal

4、 to Interference plus Noise Ratio，SINR）、物理資源塊需求數(shù)、平均信道質量、平均傳輸速率進行計算，以期更加準確地針對通話進行調度，減少對于控制信令的消耗；（2）改進半持續(xù)調度算法的整體流程，提出根據(jù)語音分組的丟包率變化動態(tài)控制VoIP優(yōu)先模式的持續(xù)時間，以避免造成其他業(yè)務出現(xiàn)饑餓情況；在VoIP優(yōu)先模式下，將用戶兩兩結對使其共享分配到的無線資源，減少信道質量差的用戶一直重傳所導致的無線資源浪費。之后，

5、將該改進應用于 VoLTE調度，以達到進一步降低無線資源調度信令開銷，提高對無線資源的利用率及調度效率，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仿真工具驗證了該改進算法對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€性能指標，主要研究了小區(qū)中接收天線的信噪比SNR（Signal to N