VoLTE语音质量增强

在Rel-12中演进了上行链路覆盖增强，使得PUSCH子帧捆绑特性得到了两个改进（VoLTE的HARQ往返时间减少，中等速率数据业务的最大信道带宽更大）。

为了评估VoLTE质量，假设ROHC报头完全压缩，并在每次传输中使用BSR和PHR。表1给出了不同分组捆绑策略所需的传输块大小，包括PDCP、RLC和MAC报头。

通常情况下，会话服务的分组时延预算相当紧张。虽然这通常是必需的，但是也存在这样的场景，即如果这意味着可以为服务提供更大的覆盖范围，则可以认为更宽松的分组时延预算是可接受的（也许允许几百ms而不是50-100 ms的单向时延）。现在的问题是包时延预算和覆盖率之间的权衡。

语音包的优化已经讨论过好几次了。在Rel-8中，指定了增加上行传输时间的TTI捆绑和减少开销的ROHC（鲁棒头压缩）。在Rel-12中，讨论了LTE对VoIP和PUSCH中数据速率和VoIP的覆盖增强，并指定了通过将RTT从16ms减少到12ms来增强TTI捆绑。此外，在Rel-13中，还讨论了LTE覆盖增强在时延容忍MTC应用中的使用。

Rel-12 VoLTE中的覆盖增强技术

在3GPP Rel-12中，提出了4中覆盖增强技术：

方案1：减少往返时间（在rel-12中针对VoLTE有规定）

在给定的时延预算内，减少往返时间可以为VoIP带来更多的能量积累。在Rel-12规范中，TTI捆扎的RTT从16ms减少到12ms。

方案2：扩展包大小

讨论了5、8、10、20等不同的捆绑包大小和灵活的捆绑包大小，所有这些选择的目标都是在时延预算内利用更多的TTI传输。

方案3：增加时间分集的增强方法

捆绑的TTI可以在时间上交织，以便PUSCH传输跨越更长的时间。

方案四：PUCCH format3结构型上行传输方式

重传捆绑TTI涉及重复编码位，实现重复的另一种方法是使用扩频，这可以增加对干扰的鲁棒性。

除了这些方案之外，还可以实现频率分集和传输时间延长的其他增强功能，如下所示：

方案五：跳频

比如束（bundle）间和束内跳频，结合束内信道估计精度的提高，获得了1dB的增益。

方案6：异步HARQ（在rel-13中指定用于窄带）

用于TTI绑定的上行异步HARQ增加了调度器在分配资源时的灵活性，从而允许最佳的资源使用。

方案7：HARQ过程资源的最佳重用

为了重用现有的和可用的HARQ进程，从某个HARQ进程传输同一传输块（TB）的副本，提出了HARQ进程资源的最优重用。

VoLTE覆盖增强方向

在LTE的历史上，无论是语音还是MTC业务类型，覆盖增强可以从三个方面进行考虑：信道估计精度、频率分集和传输时间增加。

1.信道估计精度

对于弱覆盖条件，信道估计一直是瓶颈。可以进一步考虑DMRS密度的增加。

2.频率分集

证明跳频对利用分集频率非常有用。

3.传输时间增加

减少TTI捆绑RTT和异步HARQ的机制，可以在使HARQ过程资源的优化重用。

除了已经讨论过的增强功能外，还可以考虑其他可能增加上行传输时间的新增强：

方案13：放宽空口时延预算

语音端到端时延包括空口时延和有线传输时延，通常无线部分是主要的风险。目前，所有的假设都是基于50ms的空口时延，而在实际光纤应用中，即使100ms的空口时延也不会对语音造成明显的质量下降。由于大多数数据包能够快速成功传输，有些可能会出现问题，如果可以放宽空口时延预算，这些故障包可以使用更多的传输时间。

评估

在以往的语音覆盖增强评估中，通常使用AMR12.2kbps作为候选速率。由于对高清语音体验的强烈要求，Rel-12中规定了一种新的高级编解码器EVS，它与传统的AMR-WB和AMR-NB有着完全不同的编解码速率，具有明显的优越性。EVS5.9kbps已经优于AMR12.2kbps。因此，可以选择新的编解码器速率，例如EVS7.2kbps（EVS5.9kbps是可变比特率），以进行进一步评估。图1展示了基于新编解码器速率的覆盖增强解决方案的评估示例。