主頁（http://www.130131.com）：VoLTE支持大容量用戶通話原因之解析

什么叫高效率？就是在單位時(shí)間里實(shí)際完成的工作量多。對于網(wǎng)絡(luò)來講，就意味著用最短的時(shí)間傳送更高的承載量，這就是LTE的最大優(yōu)勢之一。VoLTE作為架構(gòu)于LTE之上的語音解決方案，是怎樣實(shí)現(xiàn)高效率的呢？今天我們從VoLTE最大容量和TTI Bundling 兩個(gè)方面來談?wù)勥@個(gè)“效率”問題。

在時(shí)域上，LTE最小資源調(diào)度單位是一個(gè)TTI，即1ms；在頻域上，LTE最小的資源調(diào)度單位是一個(gè)資源塊（resource block，RB）。一個(gè)RB由頻域的12個(gè)子載波組成，每個(gè)子載波為15KHz，那么一個(gè)RB的頻寬為15*12=180KHz(我在“由一塊披薩引發(fā)的LTE速率問題”一文中有更詳細(xì)介紹，點(diǎn)擊“閱讀原文”瀏覽）。這一單位資源用來傳送一個(gè)VoIP數(shù)據(jù)包是非常充足的，比如，采用AMR-NB編碼，其速率為12.2kpbs，一個(gè)典型的VoIP業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的20ms周期內(nèi)才傳送224bit。如下圖所示：

典型的VoIP業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包傳送周期為20ms，而VoLTE的資源調(diào)度時(shí)間單位為1ms，較之VoLTE，僅僅使用了5%的時(shí)間。高效的LTE當(dāng)然不會(huì)浪費(fèi)剩下的95%的時(shí)間，VoLTE可以通過時(shí)分復(fù)用的方式安排更多的用戶充分利用剩下的95%的時(shí)間。這樣我們可以來做一做算術(shù)題。

LTE最大單載波為20MHz，20MHz除以180KHz（一個(gè)RB），約等于100。那么，20MHz單載波在1ms內(nèi)可支持100個(gè)用戶同時(shí)通話，那么在20ms內(nèi)VoLTE就可支持2000個(gè)用戶同時(shí)通話。當(dāng)然，這是在理想RF條件下，沒有考慮實(shí)際限制。不過，即使只有50%的效率，一個(gè)VoLTE小區(qū)也能同時(shí)支持1000個(gè)用戶通話，這一數(shù)字同樣是驚人的。想想，2G小區(qū)可以同時(shí)支持多少用戶通話吧！

另外，因?yàn)檫@個(gè)95%的富余，VoLTE還可以提升上行覆蓋。VoLTE采用一種叫TTI Bundling技術(shù)。 TTI bundling可以連續(xù)重復(fù)發(fā)送4個(gè)相同的VoIP數(shù)據(jù)包，這些重復(fù)的語音包捆綁在一起是怎樣提升VoLTE的上行覆蓋的呢？

要理解TTI bundling之于上行覆蓋的影響，我們得想一想上行鏈路預(yù)算。也就是說，我們得考慮，如果使用TTI bundling，eNodeB的接收靈敏度可以提升多少？

在TTI bundling中，4個(gè)相同的數(shù)據(jù)包可以在連續(xù)的子幀中發(fā)送，而不需要等待回應(yīng)的ACK/NACK。當(dāng)這4個(gè)捆綁的數(shù)據(jù)包傳送完成后，將會(huì)發(fā)送一個(gè)聯(lián)合的ACK/NACK。即在連續(xù)的子幀接收同一數(shù)據(jù)包的多個(gè)冗余版本，并做軟合并處理后，使用一個(gè)ACK/NACK做統(tǒng)一的回應(yīng)。

這樣做有兩個(gè)好處。一，不必每一數(shù)據(jù)包都等待回應(yīng)，減小了時(shí)延；二，4個(gè)連續(xù)重復(fù)的數(shù)據(jù)包更有利于接收端解碼，也就是說，相當(dāng)于減少了系統(tǒng)對小區(qū)邊緣的最小信噪比要求。

根據(jù)RAN1#54 report R1-081856，4個(gè)TTI 捆綁在一起可以提升4dB的上行覆蓋增益。

寫到這里，最后還得啰嗦一下，TTI bundling功能的激活原理。

TTI bundling由層三信令激活。系統(tǒng)根據(jù)UE功率余量（power headroom）來決定激活還是去激活TTI bundling。UE功率余量表示當(dāng)前UE功率離最大功率限制還有多少空間。為了讓eNodeB能聽到自己的聲音，UE竭盡全力，大聲呼喊，而UE功率余量告訴我們，聲音還可以再大點(diǎn)嗎？這樣，eNodeB在某個(gè)給定的時(shí)間段內(nèi)，通過計(jì)算UE可用功率是否低于某個(gè)閾值（例如：發(fā)射功率已接近UE的最大發(fā)射功率，但SINR值依舊很低），從而決定是否使用TTI bundling功能。