lte系统语音业务质量评估与性能优化

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1、LTE系统语音业务质量评估与性能优化第1章绪论1.1研究背景及目的移动通信技术发展至今，已经逐步成为社会发展和人们生活中不可或缺的工具。从上个世纪80年代出现的第一代移动通信系统（1G）到全球最广泛使用的第二代移动通信系统（2G）再到日趋成熟的第三代移动通信系统（3G）以及目前正在大规模商用部署的第四代移动通信系统（4G）和未来的五代通信系统（5G），移动通信正朝着为用户提供语音、数据、多媒体业务为一体的移动通信系统演进。而这种迅猛的发展离不开用户对移动通信的广泛需求。第一代移动通信系统是模拟蜂窝系统，起源于上世纪80年代，使用了模拟传输方式和频分多址（FrequencyDivi

2、sionMultipleAccess，FDMA）技术。其中具有代表性的是美国模拟通话系统和北欧移动系统，主要以模拟传输方式实现语音通话连接。正是由于这种基于模拟传输的方式使得第一代系统具有容量小、用户体验质量差、通话安全性低、不能提供漫游服务等缺点。因此，第一代移动通信系统所能提供的服务很难满足用户的需求，也因此推动了研究人员们对通信系统的研究与演进。第二代移动通信系统是窄带数字蜂窝系统，起源于上世纪80年代末，它以数字方式传输取代了模拟方式传输，因而相比于1G而言，2G系统的容量和频谱效率都有明显的提高，也因此在全球范围内得到了广泛的认可和使用。1992年世界上第一个GSM（G

3、lobalSystemofMobilemunication）网络在芬兰投入使用，标志了移动通信从此跨入了2G时代。除GSM标准外，码分多址接入（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA）系统也是比较具有代表性的2G通信系统，它是美国高通公司在1989年提出的[1]。2G系统主要提供语音业务和低速电路域数据业务以及基于无连接的短消息业务，其在用户通话质量和保密安全性上都有很大的改善，并且能够为用户提供无缝的国际漫游,真正实现了个人的移动性和终端的移动性1.2课题、内容和结构1.2.1课题本课题于国家科技重大专项和教育部-中国移动科研基金项目。主要是是对TD-S

4、CDMA/LTE系统中语音业务、网页浏览业务和视频业务的关键质量指标与关键性能指标之间的映射模型进行研究和对VoLTE的关键技术进行研究。此外，本课题还于国家科技重大专项，该项目的主要目标是对LTE-Advanced后续演进系统中的小区结构上进行改革，不再是传统的固定形状如正六边形，而是一种无定形的小区结构，并探索其关键技术,提出相应的优化方案，从而提高小区的覆盖覆盖范围并且增强系统容量。1.2.2研究内容本文主要研究分析了LTE系统语音业务的三大主流解决方案的性能，并提出优化方案，保证了用户的体验质量，并研究LTE-A异构网络中基于用户对不同业务体验质量的小区扩展方案。研究内容

5、主要包括以下几个方面：研究分析了过渡性语音解决方案CSFB技术的KQI及KPI指标体系，并利用信令流程分析的方法建立CSFB业务KQI与KPI指标之间的映射模型，从而通过考察网络层面可测量的KPI指标来预估相应的KQI大小。基于OP网络仿真软件对eSRVCC切换方案进行仿真，通过仿真结果分析切换过程中影响切换性能的因素，并提出优化方案。第2章LTE系统及其CSFB业务2.1LTE系统概述LTE是3GPP标准组织制定的通用移动通信系统（UniversalMobileTelem-unicationSystem，UMTS）技术标准的长期演进。LTE系统设计的主要目标是借助新技术和调制方

6、式实现较高的数据传输速率、较低的数据传输时延和基于分组域的传输方式并改善小区边缘用户的性能。此外，LTE系统能够灵活的配置频谱，支持1.4MHz到20MHz的可变带宽，并且在20MHz的带宽下峰值速率能够达到下行100Mbps、上行50Mbps。为实现上述目标，LTE在网络架构、无线接口、物理层关键技术等方面都进行了新的设计和改进。无论未来移动网络架构如何演进，无线接入网与核心网将依旧保持其发展的规律，空中接口仍然在无线接入网侧终止[3]。对于LTE系统而言，其网络架构也分为两部分，即演进后的接入网E-UTRAN（EvolvedUniversalTerrestrialRadioA

7、ccessNetentEntity，MME）和业务网关（ServiceGatetoeNB）[75]，如图5.1所示。这些低功率节点的主要作用是分担宏基站的负载量，同时增加小区的覆盖范围，为小区边缘用户提供更高的服务质量。..结论随着移动通信技术的飞速发展，移动通信系统所提供的业务也日益丰富和多样化，而语音业务始终是众多通信业务中最基本的业务。对于正处在大规模商用阶段的LTE系统，其语音业务将不再是传统的电路域承载，而是由分组交换域提供。因此，如何保证LTE系统中用户对语音业务的体