基于站点负荷的RTP抖动时延动态优化

romayzy1

基于站点负荷的RTP抖动时延动态优化

一、             问题描述

RTP Jitter是影响VoLTE语音质量的一个关键指标，过高的RTP Jitter会导致VoLTE语音质量差，影响VoLTE语音用户感知。近期测试发现现网RTPJitter指标平均约18.73ms，针对该问题尝试根据不同站点负荷量的区别，对SR调度周期进行差异化调整，以提高RTPJitter指标和VoLTE语音用户通话质量。

二、             分析过程

RTP Jitter (ms)定义为相继RTP包间的时延变化平均值，理论上来说，降低各个RTP包间的传输间隔可以提高各RTP包传输的稳定性，进而降低包与包间的时延变化，在LTE网络空口缩短对UE的调度周期可以更及时的为用户分配空口资源，使RTP包可以更加及时的发送，从而降低RTPJitter。

在控制空口UE调度周期参数为cellSrPeriod，定义了基站调度UE的周期，可以设置为5ms (0), 10ms(1), 20ms (2), 40ms (3), 80ms (4)，时间越短，调度用户的频率越高，用户数据可以更加及时的发送。但该参数与单小区承载的最大用户数相关联，前期按照单小区最大用户数为400全网统一设置为40ms。调度周期比RTP数据包生成周期20ms大，导致现网测试RTP Jitter较大。

尽管现网所有小区根据规范最大用户数均设为400以上，但由于不同小区负荷量的差异，在不影响小区日常接入的前提下，可以对SR调度周期进行灵活的动态化设置，从而对RTPJitter产生影响。

根据SR调度周期为小区容量计算因子，公式为：

小区SR资源=SR周期/10ms*每个无线帧的上行子帧数*n1PucchAn。

三、             解决措施

现网所有小区根据规范最大用户数均设为400以上，但由于不同小区负荷量的差异，在不影响小区日常接入的前提下，可以对SR调度周期进行灵活的动态化设置，从而对RTPJitter产生影响。

根据内部算法，SR调度周期为小区容量计算因子，公式为：

小区SR资源=SR周期/10ms*每个无线帧的上行子帧数*n1PucchAn。

通过以上公式，可以计算出小区容量与SR周期的关系，当SR周期为40ms时，小区支持的最大用户数已达到RL55/TL15A版本最大值550，当SR周期为20ms时，小区支持的最大用户数为400，当SR周期为10ms时，小区支持的最大用户数为200，根据此计算结果，对比现网不同小区的业务量，选择区域进行针对性优化尝试。

cellSrPeriod	nlPucchAn	SR资源数	版本支持的最大用户数	小区支持的最大用户数	小区支持的最大用户数
5ms	108	108	550	108	100
10ms	108	216	550	216	200
20ms	108	432	550	432	400
40ms	108	864	550	550	550
80ms	108	1728	550	550	550

选择区域进行了参数修改验证，经核查，网格3现网共524个小区，其中单小区最大用户数为550的小区36个，单小区最大用户数为400的小区488个，近1周用户数均在100以下的小区共496个。

小区RRC最大用户数	近1周最大用户数	小区数量	SR周期1	SR周期2	SR周期3
550用户	100以上小区数量	13	40ms	40ms	40ms
	100以上小区数量	23	40ms	20ms	20ms
400用户	100以上小区数量	16	40ms	20ms	20ms
	100以上小区数量	473	40ms	20ms	10ms

在保证小区不产生拥塞的情况下，分别设置：

1、所有小区cellSrPeriod均设定为40ms；

2、最大用户数参数为550小区cellSrPeriod设定为40ms，最大用户数参数设为400小区的cellSrPeriod设定为20ms；

3、最大用户数参数为550小区cellSrPeriod设定为40ms，最大用户数参数设为400小区cellSrPeriod设定为20ms，近1周用户数均在100以下小区cellSrPeriod设定为10ms。分别进行对比测试，对比测试指标如下：

编号	cellSrPeriod	覆盖率	VOLTE呼叫建立时延（s）	MOS均值	MOS 3.0 以上占比	MOS 3.5 以上占比	RTP丢包率	RTP抖动时延（ms）
SR周期1	40ms	99.08%	2.71	4.02	95.56	89.75	0.74	17.39
SR周期2	40/20ms	98.90%	3.01	3.95	96.47	91.75	0.51	11.23
SR周期3	40/20/10ms	98.92%	2.7	4.02	97.37	92.47	0.21	7.47

对比三组测试结果，cellSrPeriod依次减小各项指标变化如下：

·      RTP抖动由16.39ms下降为7.47ms；

·      RTP丢包由0.74下降为0.21；

RTP Jitter以及语音质量各项指标都呈现大幅度提升，通过基于站点负荷的不同，对SR周期进行动态调整的优化效果显著。

四、             经验总结

理论分析及测试结果表明：基于不同站点负荷的不同，对SR调度周期参数进行动态的调整，可以对RTPJitter、RTP丢包等Volte语音质量各项指标均产生较大提高。

随着SR周期逐步降低，RTP抖动等指标会逐步提升，但可能会对小区支持的最大用户数产生负面影响，因此SR周期参数不能采用一刀切的优化方案，必须参考小区用户数指标及各地实际需求，采用最小粒度为小区级的精细优化方案，兼顾Volte语音质量和小区容量两项指标需求。