volte拥塞控制研究(附件)【字数：9390】
摘 要VoLTE不仅可以在4G网络中承载语音业务，还能同时兼容2/3G的语音业务。由于VoLTE网络通常是按照正常情况的话务量以传统的方式进行设计的，因此在某些特殊情况下VoLTE网络会发生拥塞。当网络侧的无线资源出现拥塞，当前业务QoS得不到保障、很多无线承载无法建立。若VoLTE网络的拥塞问题得不到妥善处理，用户体验将变得极度糟糕，严重的话还会造成网络崩溃。要解决VoLTE网络拥塞问题，可以通过拥塞控制机制进行处理，以确保网络质量能够得到保证。本论文以小区的VoLTE网络拥塞问题作为主要研究对象，重点依照发现问题、解决问题的思路展开阐述，对VoLTE拥塞控制进行分析与研究。在实验中，将利用LTE-Star仿真软件对拥塞控制参数进行修改，分析相应的信令。其次对现网案例进行分析，提出解决措施，重点研究QCI、GBR、ARP、承载等对VoLTE网络拥塞的理论支撑。最后研究现网VoLTE的部分信令流程，提出VoLTE拥塞控制的原理及优化建议。
目 录
第一章 概论 1
1.1VoLTE拥塞控制的介绍 1
1.2 VoLTE拥塞控制的研究内容 1
第二章 VoLTE网络系统 3
2.1VoLTE网络系统结构 3
2.2VoLTE网络中的重要参数与承载 4
2.2.1QoS 4
2.2.2QCI 4
2.2.3GBR和NonGBR类承载 4
2.2.4默认承载和专用承载 4
2.3拥塞控制 4
2.3.1网络拥塞 4
2.3.2QoS差异化的业务介绍 5
2.3.3拥塞控制 5
第三章 VoLTE拥塞控制的业务流程 7
3.1拥塞控制的业务流程介绍 7
3.2拥塞控制的相关参数 8
第四章 拥塞控制研究的实验验证 9
4.1验证准备 9
4.1.1模拟软件LTEStar介绍 9
4.1.2实验工具 9
4.1.3相关参数设置 9
4.2拥塞控制的仿真实验验证 11
第五章 总结 14
结束语 15
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 致 谢 16
参考文献 17
第一章 概论
1.1VoLTE拥塞控制的介绍
对于当前的蜂窝通信系统，长期技术演进（Long Term Evolution，简称LTE，俗称4G）一直是支持高速数据传输的主要协议。Voice over LTE（简称VoLTE)，就是基于IMS（IP Multimedia Subsystem，即IP多媒体子系统）网络，将全部业务承载于LTE网络上以实现业务控制的语音解决方案，简单来说就是基于4G网络的网络电话，它可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。4G网络无法单独承载语音通话，能解决这个问题的方案共有3种：SGLTE、CSFB和VoLTE。CSFB（Circuit Switched Fallback，即电路域回落）在通话时回落到2/3G网络，不能在4G网络下同时支持通话和上网。SGLTE（simultaneous GSM and LTE，俗称双待机）与VoLTE都支持通话和上网同时进行，只不过区别在于SGLTE在通话时只能用2/3G上网。而VoLTE能在4G网络中单独划分一部分带宽用来发送由语音转化的数据，从而在4G网络下直接实现通话，简而言之，就是可以在4G网络下一边通话一边上网。在几年前4G开始大规模商用时，运营商基本上都采用CSFB和SGLTE这两种解决方案[1]。但VoLTE才是最终的4G语音解决方案，它不仅可以在4G网络中承载语音业务，还能同时兼容2/3G的语音业务。
由于在设计VoLTE网络时通常是按照正常情况的话务量，所以当话务量超过VoLTE系统容量时可能会形成VoLTE系统的拥塞[2]。比如，在春运期间的车站、举办盛事的体育馆等人山人海的地方，话务量是其他地方的几十倍或者几百倍，甚至是千倍以上。又比如，在某地发生重大自然灾害的时候，该地区的话务量都会急剧增加。在这些情况中，VoLTE系统容易发生拥塞现象。当网络侧的无线资源出现拥塞时，当前业务QoS（服务质量）得不到保障、很多无线承载无法建立。若VoLTE网络的拥塞问题得不到妥善处理，用户体验将变得极度糟糕，最终造成网络崩溃。因此，要解决VoLTE网络的拥塞问题，可通过拥塞控制机制进行处理，以确保网络质量能够得到保证[2]。
1.2 VoLTE拥塞控制的研究内容
本论文重点依照发现问题、解决问题的思路展开阐述，对VoLTE拥塞控制进行分析与研究。
研究拥塞控制之前，本论文还需要研究解决以下问题：
1、哪些业务属于GBR业务，哪些业务属于NonGBR业务，需要研究不同业务的优先级。业务如何进行承载，承载的种类，QCI与承载的关系，不同QCI对VoLTE业务拥塞的影响。
2、分配和保留优先级（Allocation and Retention Priority，简称ARP）的研究。当LTE网络中资源不足且有新的EPS承载需要建立时，LTE网络会根据ARP来决定是否删除已有承载来建立新的承载或者拒绝建立新的承载（例如删除已有低优先级承载、建立新的高优先级承载）。解决ARP对VoLTE的影响。
3、研究拥塞控制流程。在什么情况下启用上行拥塞控制和下行拥塞控制。是否有低优先级的GBR业务释放，满足什么条件时释放低优先级的GBR业务。
4、解决拥塞控制参数修改的问题。
第二章 VoLTE网络系统
2.1VoLTE网络系统结构
想对VoLTE拥塞控制进行研究，首先就要大概了解VoLTE网络系统的结构以及运行方式。VoLTE网络系统结构的拓扑图如图21所示。
图21 VoLTE网络系统的结构拓扑图
在VoLTE拥塞控制研究中，需要了解以下几个重要单元：
UE：User Equipment，即用户终端，包含手机，智能终端，多媒体设备等等。
eNodeB：Evolved Node B，即演进型NodeB，简称eNB，LTE中基站的名称，相比现有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，减少了通信时协议的层次。功能包括：RRM功能；IP头压缩及用户数据流加密；UE附着时的MME选择；寻呼信息的调度传输；广播信息的调度传输；以及设置和提供eNB的测量等。
EUTRAN：Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，即演进型的统一陆地无线接入网，是LTE中的移动通信无线网络，属于接入网部分。在这个网络中，eNodeB承担了原来3G网络中NodeB以及原有RNC（Radio Network Controller，即无线网络控制器)大部分的功能。这可以使得网络扁平化。
目 录
第一章 概论 1
1.1VoLTE拥塞控制的介绍 1
1.2 VoLTE拥塞控制的研究内容 1
第二章 VoLTE网络系统 3
2.1VoLTE网络系统结构 3
2.2VoLTE网络中的重要参数与承载 4
2.2.1QoS 4
2.2.2QCI 4
2.2.3GBR和NonGBR类承载 4
2.2.4默认承载和专用承载 4
2.3拥塞控制 4
2.3.1网络拥塞 4
2.3.2QoS差异化的业务介绍 5
2.3.3拥塞控制 5
第三章 VoLTE拥塞控制的业务流程 7
3.1拥塞控制的业务流程介绍 7
3.2拥塞控制的相关参数 8
第四章 拥塞控制研究的实验验证 9
4.1验证准备 9
4.1.1模拟软件LTEStar介绍 9
4.1.2实验工具 9
4.1.3相关参数设置 9
4.2拥塞控制的仿真实验验证 11
第五章 总结 14
结束语 15
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 致 谢 16
参考文献 17
第一章 概论
1.1VoLTE拥塞控制的介绍
对于当前的蜂窝通信系统，长期技术演进（Long Term Evolution，简称LTE，俗称4G）一直是支持高速数据传输的主要协议。Voice over LTE（简称VoLTE)，就是基于IMS（IP Multimedia Subsystem，即IP多媒体子系统）网络，将全部业务承载于LTE网络上以实现业务控制的语音解决方案，简单来说就是基于4G网络的网络电话，它可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。4G网络无法单独承载语音通话，能解决这个问题的方案共有3种：SGLTE、CSFB和VoLTE。CSFB（Circuit Switched Fallback，即电路域回落）在通话时回落到2/3G网络，不能在4G网络下同时支持通话和上网。SGLTE（simultaneous GSM and LTE，俗称双待机）与VoLTE都支持通话和上网同时进行，只不过区别在于SGLTE在通话时只能用2/3G上网。而VoLTE能在4G网络中单独划分一部分带宽用来发送由语音转化的数据，从而在4G网络下直接实现通话，简而言之，就是可以在4G网络下一边通话一边上网。在几年前4G开始大规模商用时，运营商基本上都采用CSFB和SGLTE这两种解决方案[1]。但VoLTE才是最终的4G语音解决方案，它不仅可以在4G网络中承载语音业务，还能同时兼容2/3G的语音业务。
由于在设计VoLTE网络时通常是按照正常情况的话务量，所以当话务量超过VoLTE系统容量时可能会形成VoLTE系统的拥塞[2]。比如，在春运期间的车站、举办盛事的体育馆等人山人海的地方，话务量是其他地方的几十倍或者几百倍，甚至是千倍以上。又比如，在某地发生重大自然灾害的时候，该地区的话务量都会急剧增加。在这些情况中，VoLTE系统容易发生拥塞现象。当网络侧的无线资源出现拥塞时，当前业务QoS（服务质量）得不到保障、很多无线承载无法建立。若VoLTE网络的拥塞问题得不到妥善处理，用户体验将变得极度糟糕，最终造成网络崩溃。因此，要解决VoLTE网络的拥塞问题，可通过拥塞控制机制进行处理，以确保网络质量能够得到保证[2]。
1.2 VoLTE拥塞控制的研究内容
本论文重点依照发现问题、解决问题的思路展开阐述，对VoLTE拥塞控制进行分析与研究。
研究拥塞控制之前，本论文还需要研究解决以下问题：
1、哪些业务属于GBR业务，哪些业务属于NonGBR业务，需要研究不同业务的优先级。业务如何进行承载，承载的种类，QCI与承载的关系，不同QCI对VoLTE业务拥塞的影响。
2、分配和保留优先级（Allocation and Retention Priority，简称ARP）的研究。当LTE网络中资源不足且有新的EPS承载需要建立时，LTE网络会根据ARP来决定是否删除已有承载来建立新的承载或者拒绝建立新的承载（例如删除已有低优先级承载、建立新的高优先级承载）。解决ARP对VoLTE的影响。
3、研究拥塞控制流程。在什么情况下启用上行拥塞控制和下行拥塞控制。是否有低优先级的GBR业务释放，满足什么条件时释放低优先级的GBR业务。
4、解决拥塞控制参数修改的问题。
第二章 VoLTE网络系统
2.1VoLTE网络系统结构
想对VoLTE拥塞控制进行研究，首先就要大概了解VoLTE网络系统的结构以及运行方式。VoLTE网络系统结构的拓扑图如图21所示。
图21 VoLTE网络系统的结构拓扑图
在VoLTE拥塞控制研究中，需要了解以下几个重要单元：
UE：User Equipment，即用户终端，包含手机，智能终端，多媒体设备等等。
eNodeB：Evolved Node B，即演进型NodeB，简称eNB，LTE中基站的名称，相比现有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，减少了通信时协议的层次。功能包括：RRM功能；IP头压缩及用户数据流加密；UE附着时的MME选择；寻呼信息的调度传输；广播信息的调度传输；以及设置和提供eNB的测量等。
EUTRAN：Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，即演进型的统一陆地无线接入网，是LTE中的移动通信无线网络，属于接入网部分。在这个网络中，eNodeB承担了原来3G网络中NodeB以及原有RNC（Radio Network Controller，即无线网络控制器)大部分的功能。这可以使得网络扁平化。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/158.html
