关于VoLTE业务与数据业务协同问题优化
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入)
ms10
ms10
QCI1 和 QCI2 QCI1 和
最高
QCI2 最高
/ /
ms10
QCI5 和 QCI9 次高
/ /
ms20
QCI5 和 QCI9 次高
根据语音编码速率配置 GBR 速率, 如果配置太低会导致语音丢包率增 加,23.85k 推荐配置 51kbps。
根据语音编码速率配置 GBR 速率, 如果配置太低会导致语音丢包率增 加,23.85k 推荐配置 51kbps。
文件共享、progressivevideo 等
语音、视频(直播流要求)、交互式
1.00E-03
尤其
语音(缓冲流要求)、基于 TCP 业务
(如 WWW、e-mail、chat、ftp、p2p
1.00E-06
文件共享、progressivevideo 等
VOLTE 业务为即时业务,所以 VoLTE 业务(100ms)时延指标要高于普通数据业务
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大的影响,故必须保证传送的正确性,RLC 层采用 AM 模式,且相对于 QCI9 来说,
需要保证传输最高的优先级和可靠性。
为了保证 RLC 层能及时调整乱序包,同时不增加太多的无效重传,建议接收端重
排序定时器大于 HARQ 最大重传次数*HARQ RTT 即可。 为了保证 RLC AM 模式传输的可靠性,建议 RLC ARQ 最大重传次数尽量配置大些,
(300ms),同时为了保证时延,VoLTE 业务(1.00E-02)丢包率指标远低于数据业务(1.00E-06),
视频业务也为即时业务,但是视频相比语音对丢包率更敏感,所以视频业务相比 VoLTE 业
务时延标准略低,但是丢包率标准更高,VoLTE 业务对应 IMS 信令要求高可靠性,低时延,
QoS 标准最高,要求时延 100ms,丢包率 1.00E-06。
数 *HARQ 数 *HARQ /
重排序定时
RTT ( 如 RTT ( 如
器
40ms)
40ms)
语音业务对时延有较高的要求,QCI1 、QCI2 应设 am 模式 置为 UM 模式;VOLTE 信令和数据业务为保证数据
传送的正确性,应设置为 AM 模式。 该序列号应足够长以避免由于 HARQ 重传引起的序 列号回绕,但长的 SN 序列号会带来 RLC 头负载的 增加。对于语音业务来说,没有 RLC 重传,需要在 HARQ 重传流程中减少误块率,序列号长度应设置 / 较长的数值,建议设置为 10BIT。数据业务 RLC 层
数据业务为 RLC AM 模式,并且 PDCP 丢包定时器配置无限长,不存在 PDCP 层
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连续丢包又恢复的情况,所以不涉及该参数配置。
针对 PDCP 丢弃定时器配置,QCI1、QCI2、QCI5、QCI9 由于业务对时延以及丢
包率要求的差异,参数配置要求也有所不同,QCI1 和 QCI2 丢包定时器配置小保
1.2 PDCP 层参数配置
PDCP 层处理控制层面上的无线资源管理(RRC)消息以及用户平面上的因特网协议(IP) 包。PDCP 主要功能包括报头压缩、安全性功能(完整性保护和加密)以及对切换时重排序 和重传的支持。PDCP 层参数设置语音和数据业务有如下差异:
语音连续丢包的情况下,空口恢复后 PDCP 层容易出现基站 HFN 和终端不一致, 导致 PDCP 层解密失败单通。为了规避该问题语音业务建议设置更长 PDCP SN 长 度,提升语音业务丢包的健壮性。
证时延,QCI5 和 QCI9 丢包定时器设置为无限长保证丢包率。
具体参数建议如下:
QCI1 设置 QCI2 设置
参数名称
值
值
QCI5 设 置值
QCI9 设 置值
设置依据
PDCP 序 12 比特
列号长度
12 比特
12 比特 /
PDCP 序列号应足够长以避免大量的数据包丢 失,而导致的 Hyper Frame Number(HFN)不匹配, PDCP 解密失败语音单通。建议设置为 12BIT。 数据业务 RLC 层数据传输采用 AM 模式,故此 参数不涉及。 如存在不同厂商设备的话,不同厂商该参数必须 一致,避免切换后可能出现丢包和单通问题。
为了保证 VoLTE 业务,视频业务,VoLTE 信令和数据业务的 QoS 要求,基站需要对语
音业务和数据业务的 QoS 参数,PDCP 参数,RLC 参数,MAC 参数,DRX 参数,ESRVCC/
互操作参数分别配置,具体配置建议见下文。
1.1 QoS 参数配置
VoLTE 业务为 GBR 业务,为了保证语音的传输质量,需要配置合适的 GBR 速率,避
数据传输采用 AM 模式,故此参数不涉及。 如存在不同厂商设备的话,不同厂商该参数应必须
一致,避免切换后可能出现丢包和单通问题。
如果该定时器配置较小,则导致发送端无效的 HARQ 重传及大量丢包。如果配置过大,则导致接 / 收端判断乱序包传输失败延时较大,从而造成业务
延时和吞吐量下降,建议设置为 50MS
PDCP 层 丢弃定时 器
100 毫秒
150 毫秒
无限长
无限长
QCI1 承载 VOLTE 语音,对时延有最高的要求, 建议设置为 100 毫秒;QCI2 承载 VOLTE 视频业 务,对时延也有较高的要求,建议设置为 150 毫 秒;QCI5 承载 VOLTE 业务的信令传送,为保证 信令发送的正确性,应设置为无限长(即 PDCP 层不对数据传送的时间做限制,数据传送正确性 由 RLC 重传机制来保障);QCI9 承载普通数据 业务,对数据传送正确性有最高要求,应设置为
1
1 区分业务参数配置
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3GPP TS23.203 定义了一套标准的从 1 到 9 的 QCI,分别指示不同业务类型的业务质量
要求和业务的优先级。VOLTE 业务和普通数据业务由于业务特征差异,根据 TS23.203 推荐,
普通数据业务承载在 QCI9 上,而语音通话业务承载 QCI1 上,视频通话业务承载在 QCI2
无限长
1.3 RLC 层参数配置
在信号的传输上,VOLTE 业务和普通的数据业务有如下差异: 普通的数据业务主要是背景类业务,对实时性的要求较低,但对传送数据的正确性 要求较高,除 MAC 层的 HARQ 重传外,在 RLC 层采用 AM 模式,通过 RLC 重 传,保证数据传输的正确性。 VOLTE 的语音流是一个实时的会话类业务,为保证数据传输的低时延,RLC 层采 用的是 UM 格式,没有 RLC 重传,由于采用 RLC UM 模式,建议配置长 RLC SN Size,避免空口连续丢包时,RLC 序列号回绕,基站和终端对包解析不一致。 VOLTE 业务信令传送采用 SIP 协议,SIP 信令的错误或丢失会对通话进程产生重
10 比特ARQ
UE UM 模 式 最 大 重 传 次 最 大 重 传 次
接 收 端 重 排 数 *HARQ 数 *HARQ /
序定时器
RTT ( 如 RTT ( 如
50ms)
50ms)
大 于 HARQ 大 于 HARQ
eNodeB UM
最大重传次 最大重传次
模式接收端
要做好语音和数据业务协同优化工作,需要着重考虑如下几个方面: 1、语音和数据业务优化策略上分离 语音业务作为一类低速、实时的会话类业务,在业务特性和数据业务有较大差异,用 传统数据业务优化思路来优化语音业务已不合时宜,需要在参数策略上实现语音和数据业务 的分开设置: 语音业务对时延极高要求,在 QOS、PDCP、RLC、MAC 层参数设置中,首先要
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VoLTE 业务与数据业务协同优化指导思路
目前随着 VOLTE 用户的增加,LTE 网络逐渐承担了语音通话的重任。语音通话是用户 最为敏感的业务,语音感知的好坏直接关系着移动用户的感知。故做好语音和数据业务的协 同优化,在适当侧重语音业务的前提下,实现语音和数据业务感知的双提升,是接下来 LTE 网络优化工作中的重中之重。
上,语音通话和视频通话 IMS 信令承载在 QCI5 上。各种 QCI 对 QOS 要求如下表所示(注:
引自 TS23.203):
QCI 1 2 3 4 5
6
7 8
9
资源类 型
GBR
优先级 2 4 3 5 1
6
7 8
Non-GBR
9
数据包时 延
100ms 150ms 50ms 300ms 100ms
数据传输采用 AM 模式,故此参数不涉及。 如存在不同厂商设备的话,不同厂商该参数应必须
一致,避免切换后可能出现丢包和单通问题。 该序列号应足够长以避免由于 HARQ 重传引起的序 列号回绕,但长的 SN 序列号会带来 RLC 头负载的 增加。对于语音业务来说,没有 RLC 重传,需要在 HARQ 重传流程中减少误块率,序列号长度应设置 / 较长的数值,建议设置为 10BIT。数据业务 RLC 层
300ms
100ms
300ms
数据包丢包
率
典型业务
1.00E-02
会话语音
1.00E-03
会话视频(直播要求)
1.00E-03
实时游戏
1.00E-06
非会话视频(缓冲流要求)
1.00E-06
IMS 信令
语音(缓冲流要求)、基于 TCP 业务
(如 WWW、e-mail、chat、ftp、p2p
1.00E-06
该参数设置的越小,小区用户的平均 SRI 周期越小,小区的 SRI 能支持的 用户个数减少,单用户的接入时延较 好;该参数设置的越大,小区用户的 平均 SRI 周期越大,小区的 SRI 能支 持的用户个数增多,单用户的接入时 延较差。 推荐混合业务按照 QCI1 切换参数执 行切换,普通数据业务按照 QCI9 切 换参数执行切换,配置 QCI1 切换优 先级大于 QCI9 切换优先级
执行,混合业务场景下推荐按照 QCI1 配置的切换参数执行。
参数名 称 上行最 大速率
下行最 大速率
SRI 周 期
切换配 置 QCI 优先级
QCI2 设置 QCI5 设置 QCI9 设置
QCI1 设置值
设置依据
值
值
值
单路 51(建议 至少保证两路
/ 多方通话接
入)
单路 51(建议 至少保证两路
/ 多方通话接
保障语音业务对时延的高要求,在此基础上,再优化语音的丢包率。数据业务对时 延要求相对较低,可采用用时延换丢包率的策略;语音业务的请求次数小于数据业 务,资源占用较低,可采用资源换丢包率策略。 互操作策略上,由于 4G 制式在速率上的优越性,数据业务要求将用户业务尽量挽 留到 LTE 网络上;而对于语音业务,要求在 LTE 质量对通话感知产生影响时,及 时切换到 2G 网络上。 针对 VOLTE 小包发送的业务特点进行 ROHC 参数设置,降低对资源的占用 针对 VOLTE 数据包规则发送的点进行 DRX 参数语数差异化设置,在保证低时延 和低丢包率的基础上,提升语音业务的节电性能 2、VOLTE 资源优先功能配置 在资源分配和调度上,在兼顾数据业务的同时,采用语音优先的策略,确保在各类场景 中 VOLTE 语音与视频业务能得到优先调度包括语音资源预留、资源抢占、优先调度、负载 均衡等策略。 3、VOLTE 业务自适应功能优化 提升在弱场(-116dBm~-124dBm)下 VOLTE 业务能力的新功能验证,如 BSRVCC 规 避方案、基于质量的 SRVCC、SRVCC 切换失败返回、多小区重建、EVS 编码等功能。。 本文着重从上述几点进行阐述分析,尝试总结出一套 VOLTE 业务和数据业务协同优化 指导方法。
如果该定时器配置较小,则导致发送端无效的 HARQ 重传及大量丢包。如果配置过大,则导致接 / 收端判断乱序包传输失败延时较大,从而造成业务
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免 GBR 速率配置过小,导致空口速率不足语音丢包,语音编码速率 23.85k 时推荐配置配置
GBR 速率 51kbps。另外,不同业务类型对时延要求不一样,时延要求高的业务建议配置较
小的 SRI 周期。其次,同一用户具有多个 QCI 承载时,切换策略按照切换优先级最高的 QCI
减少丢包率降低 RLC 达到最大重传次数导致的掉话。
RLC 层参数设置建议如下表所示:
参数名称
QCI9 QCI1 设置值 QCI2 设置值 QCI5 设置值
设置值
设置依据
RLC 模式
um 模式
um 模式
am 模式
上行 UM 模式
RLC 序 列 号 10 比特
10 比特
/
长度
下行 UM 模式
RLC 序 列 号 10 比特
ms10
ms10
QCI1 和 QCI2 QCI1 和
最高
QCI2 最高
/ /
ms10
QCI5 和 QCI9 次高
/ /
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QCI5 和 QCI9 次高
根据语音编码速率配置 GBR 速率, 如果配置太低会导致语音丢包率增 加,23.85k 推荐配置 51kbps。
根据语音编码速率配置 GBR 速率, 如果配置太低会导致语音丢包率增 加,23.85k 推荐配置 51kbps。
文件共享、progressivevideo 等
语音、视频(直播流要求)、交互式
1.00E-03
尤其
语音(缓冲流要求)、基于 TCP 业务
(如 WWW、e-mail、chat、ftp、p2p
1.00E-06
文件共享、progressivevideo 等
VOLTE 业务为即时业务,所以 VoLTE 业务(100ms)时延指标要高于普通数据业务
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大的影响,故必须保证传送的正确性,RLC 层采用 AM 模式,且相对于 QCI9 来说,
需要保证传输最高的优先级和可靠性。
为了保证 RLC 层能及时调整乱序包,同时不增加太多的无效重传,建议接收端重
排序定时器大于 HARQ 最大重传次数*HARQ RTT 即可。 为了保证 RLC AM 模式传输的可靠性,建议 RLC ARQ 最大重传次数尽量配置大些,
(300ms),同时为了保证时延,VoLTE 业务(1.00E-02)丢包率指标远低于数据业务(1.00E-06),
视频业务也为即时业务,但是视频相比语音对丢包率更敏感,所以视频业务相比 VoLTE 业
务时延标准略低,但是丢包率标准更高,VoLTE 业务对应 IMS 信令要求高可靠性,低时延,
QoS 标准最高,要求时延 100ms,丢包率 1.00E-06。
数 *HARQ 数 *HARQ /
重排序定时
RTT ( 如 RTT ( 如
器
40ms)
40ms)
语音业务对时延有较高的要求,QCI1 、QCI2 应设 am 模式 置为 UM 模式;VOLTE 信令和数据业务为保证数据
传送的正确性,应设置为 AM 模式。 该序列号应足够长以避免由于 HARQ 重传引起的序 列号回绕,但长的 SN 序列号会带来 RLC 头负载的 增加。对于语音业务来说,没有 RLC 重传,需要在 HARQ 重传流程中减少误块率,序列号长度应设置 / 较长的数值,建议设置为 10BIT。数据业务 RLC 层
数据业务为 RLC AM 模式,并且 PDCP 丢包定时器配置无限长,不存在 PDCP 层
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连续丢包又恢复的情况,所以不涉及该参数配置。
针对 PDCP 丢弃定时器配置,QCI1、QCI2、QCI5、QCI9 由于业务对时延以及丢
包率要求的差异,参数配置要求也有所不同,QCI1 和 QCI2 丢包定时器配置小保
1.2 PDCP 层参数配置
PDCP 层处理控制层面上的无线资源管理(RRC)消息以及用户平面上的因特网协议(IP) 包。PDCP 主要功能包括报头压缩、安全性功能(完整性保护和加密)以及对切换时重排序 和重传的支持。PDCP 层参数设置语音和数据业务有如下差异:
语音连续丢包的情况下,空口恢复后 PDCP 层容易出现基站 HFN 和终端不一致, 导致 PDCP 层解密失败单通。为了规避该问题语音业务建议设置更长 PDCP SN 长 度,提升语音业务丢包的健壮性。
证时延,QCI5 和 QCI9 丢包定时器设置为无限长保证丢包率。
具体参数建议如下:
QCI1 设置 QCI2 设置
参数名称
值
值
QCI5 设 置值
QCI9 设 置值
设置依据
PDCP 序 12 比特
列号长度
12 比特
12 比特 /
PDCP 序列号应足够长以避免大量的数据包丢 失,而导致的 Hyper Frame Number(HFN)不匹配, PDCP 解密失败语音单通。建议设置为 12BIT。 数据业务 RLC 层数据传输采用 AM 模式,故此 参数不涉及。 如存在不同厂商设备的话,不同厂商该参数必须 一致,避免切换后可能出现丢包和单通问题。
为了保证 VoLTE 业务,视频业务,VoLTE 信令和数据业务的 QoS 要求,基站需要对语
音业务和数据业务的 QoS 参数,PDCP 参数,RLC 参数,MAC 参数,DRX 参数,ESRVCC/
互操作参数分别配置,具体配置建议见下文。
1.1 QoS 参数配置
VoLTE 业务为 GBR 业务,为了保证语音的传输质量,需要配置合适的 GBR 速率,避
数据传输采用 AM 模式,故此参数不涉及。 如存在不同厂商设备的话,不同厂商该参数应必须
一致,避免切换后可能出现丢包和单通问题。
如果该定时器配置较小,则导致发送端无效的 HARQ 重传及大量丢包。如果配置过大,则导致接 / 收端判断乱序包传输失败延时较大,从而造成业务
延时和吞吐量下降,建议设置为 50MS
PDCP 层 丢弃定时 器
100 毫秒
150 毫秒
无限长
无限长
QCI1 承载 VOLTE 语音,对时延有最高的要求, 建议设置为 100 毫秒;QCI2 承载 VOLTE 视频业 务,对时延也有较高的要求,建议设置为 150 毫 秒;QCI5 承载 VOLTE 业务的信令传送,为保证 信令发送的正确性,应设置为无限长(即 PDCP 层不对数据传送的时间做限制,数据传送正确性 由 RLC 重传机制来保障);QCI9 承载普通数据 业务,对数据传送正确性有最高要求,应设置为
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1 区分业务参数配置
本文档仅用于通信从业者学习交流
3GPP TS23.203 定义了一套标准的从 1 到 9 的 QCI,分别指示不同业务类型的业务质量
要求和业务的优先级。VOLTE 业务和普通数据业务由于业务特征差异,根据 TS23.203 推荐,
普通数据业务承载在 QCI9 上,而语音通话业务承载 QCI1 上,视频通话业务承载在 QCI2
无限长
1.3 RLC 层参数配置
在信号的传输上,VOLTE 业务和普通的数据业务有如下差异: 普通的数据业务主要是背景类业务,对实时性的要求较低,但对传送数据的正确性 要求较高,除 MAC 层的 HARQ 重传外,在 RLC 层采用 AM 模式,通过 RLC 重 传,保证数据传输的正确性。 VOLTE 的语音流是一个实时的会话类业务,为保证数据传输的低时延,RLC 层采 用的是 UM 格式,没有 RLC 重传,由于采用 RLC UM 模式,建议配置长 RLC SN Size,避免空口连续丢包时,RLC 序列号回绕,基站和终端对包解析不一致。 VOLTE 业务信令传送采用 SIP 协议,SIP 信令的错误或丢失会对通话进程产生重
10 比特ARQ
UE UM 模 式 最 大 重 传 次 最 大 重 传 次
接 收 端 重 排 数 *HARQ 数 *HARQ /
序定时器
RTT ( 如 RTT ( 如
50ms)
50ms)
大 于 HARQ 大 于 HARQ
eNodeB UM
最大重传次 最大重传次
模式接收端
要做好语音和数据业务协同优化工作,需要着重考虑如下几个方面: 1、语音和数据业务优化策略上分离 语音业务作为一类低速、实时的会话类业务,在业务特性和数据业务有较大差异,用 传统数据业务优化思路来优化语音业务已不合时宜,需要在参数策略上实现语音和数据业务 的分开设置: 语音业务对时延极高要求,在 QOS、PDCP、RLC、MAC 层参数设置中,首先要
本文档仅用于通信从业者学习交流
VoLTE 业务与数据业务协同优化指导思路
目前随着 VOLTE 用户的增加,LTE 网络逐渐承担了语音通话的重任。语音通话是用户 最为敏感的业务,语音感知的好坏直接关系着移动用户的感知。故做好语音和数据业务的协 同优化,在适当侧重语音业务的前提下,实现语音和数据业务感知的双提升,是接下来 LTE 网络优化工作中的重中之重。
上,语音通话和视频通话 IMS 信令承载在 QCI5 上。各种 QCI 对 QOS 要求如下表所示(注:
引自 TS23.203):
QCI 1 2 3 4 5
6
7 8
9
资源类 型
GBR
优先级 2 4 3 5 1
6
7 8
Non-GBR
9
数据包时 延
100ms 150ms 50ms 300ms 100ms
数据传输采用 AM 模式,故此参数不涉及。 如存在不同厂商设备的话,不同厂商该参数应必须
一致,避免切换后可能出现丢包和单通问题。 该序列号应足够长以避免由于 HARQ 重传引起的序 列号回绕,但长的 SN 序列号会带来 RLC 头负载的 增加。对于语音业务来说,没有 RLC 重传,需要在 HARQ 重传流程中减少误块率,序列号长度应设置 / 较长的数值,建议设置为 10BIT。数据业务 RLC 层
300ms
100ms
300ms
数据包丢包
率
典型业务
1.00E-02
会话语音
1.00E-03
会话视频(直播要求)
1.00E-03
实时游戏
1.00E-06
非会话视频(缓冲流要求)
1.00E-06
IMS 信令
语音(缓冲流要求)、基于 TCP 业务
(如 WWW、e-mail、chat、ftp、p2p
1.00E-06
该参数设置的越小,小区用户的平均 SRI 周期越小,小区的 SRI 能支持的 用户个数减少,单用户的接入时延较 好;该参数设置的越大,小区用户的 平均 SRI 周期越大,小区的 SRI 能支 持的用户个数增多,单用户的接入时 延较差。 推荐混合业务按照 QCI1 切换参数执 行切换,普通数据业务按照 QCI9 切 换参数执行切换,配置 QCI1 切换优 先级大于 QCI9 切换优先级
执行,混合业务场景下推荐按照 QCI1 配置的切换参数执行。
参数名 称 上行最 大速率
下行最 大速率
SRI 周 期
切换配 置 QCI 优先级
QCI2 设置 QCI5 设置 QCI9 设置
QCI1 设置值
设置依据
值
值
值
单路 51(建议 至少保证两路
/ 多方通话接
入)
单路 51(建议 至少保证两路
/ 多方通话接
保障语音业务对时延的高要求,在此基础上,再优化语音的丢包率。数据业务对时 延要求相对较低,可采用用时延换丢包率的策略;语音业务的请求次数小于数据业 务,资源占用较低,可采用资源换丢包率策略。 互操作策略上,由于 4G 制式在速率上的优越性,数据业务要求将用户业务尽量挽 留到 LTE 网络上;而对于语音业务,要求在 LTE 质量对通话感知产生影响时,及 时切换到 2G 网络上。 针对 VOLTE 小包发送的业务特点进行 ROHC 参数设置,降低对资源的占用 针对 VOLTE 数据包规则发送的点进行 DRX 参数语数差异化设置,在保证低时延 和低丢包率的基础上,提升语音业务的节电性能 2、VOLTE 资源优先功能配置 在资源分配和调度上,在兼顾数据业务的同时,采用语音优先的策略,确保在各类场景 中 VOLTE 语音与视频业务能得到优先调度包括语音资源预留、资源抢占、优先调度、负载 均衡等策略。 3、VOLTE 业务自适应功能优化 提升在弱场(-116dBm~-124dBm)下 VOLTE 业务能力的新功能验证,如 BSRVCC 规 避方案、基于质量的 SRVCC、SRVCC 切换失败返回、多小区重建、EVS 编码等功能。。 本文着重从上述几点进行阐述分析,尝试总结出一套 VOLTE 业务和数据业务协同优化 指导方法。
如果该定时器配置较小,则导致发送端无效的 HARQ 重传及大量丢包。如果配置过大,则导致接 / 收端判断乱序包传输失败延时较大,从而造成业务
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本文档仅用于通信从业者学习交流
免 GBR 速率配置过小,导致空口速率不足语音丢包,语音编码速率 23.85k 时推荐配置配置
GBR 速率 51kbps。另外,不同业务类型对时延要求不一样,时延要求高的业务建议配置较
小的 SRI 周期。其次,同一用户具有多个 QCI 承载时,切换策略按照切换优先级最高的 QCI
减少丢包率降低 RLC 达到最大重传次数导致的掉话。
RLC 层参数设置建议如下表所示:
参数名称
QCI9 QCI1 设置值 QCI2 设置值 QCI5 设置值
设置值
设置依据
RLC 模式
um 模式
um 模式
am 模式
上行 UM 模式
RLC 序 列 号 10 比特
10 比特
/
长度
下行 UM 模式
RLC 序 列 号 10 比特