VoLTE调度优化研究：基于优先级的用户结对半持续算法

"长期演进系统架构下VoLTE调度机制和传输性能研究" 本文深入探讨了在4G LTE网络中，VoLTE（Voice over Long-Term Evolution）作为一种全IP的语音通话解决方案，如何适应并优化在分组交换网络上的语音服务。在2G和3G时代，语音通信依赖于电路域交换，但在LTE网络中，由于其全IP的特性，传统语音技术不再适用。因此，3GPP选择了基于IMS（IP多媒体子系统）的VoLTE作为LTE网络中的语音实现技术。 文章首先概述了LTE的基本技术和VoLTE的研究进展，详细阐述了LTE语音业务从2/3G向4G的演进过程，以及为何VoLTE成为最终的优选方案。在研究过程中，作者着重分析了MAC（媒体访问控制）层，因为这一层在LTE空中接口协议栈中对于语音服务质量的影响尤为关键。 MAC层的调度算法对VoLTE的性能有着直接影响。文章比较了几种不同的调度算法，如轮询调度、最大载干比调度等，并指出半持续调度（Semi-Persistent Scheduling, SPS）算法更适合VoLTE，因为它能有效保障语音通话的连续性和稳定性。然而，SPS本身并不考虑通话优先级，这可能导致调度不公，因此需要进行优化。 本文的主要创新点在于提出了一个改进的基于VoIP通话优先级的用户结对半持续调度算法。具体改进包括： 1. 优化VoIP通话优先级计算方式：引入了通话队列长度、SINR、物理资源块需求数、平均信道质量和平均传输速率等多个参数，以更精确地评估和调度通话，减少控制信令的消耗。 2. 动态调整VoIP优先模式的持续时间：根据语音分组的丢包率变化来调整，防止对其他业务造成资源饥饿，确保资源公平分配。 3. 用户结对共享资源：在VoIP优先模式下，将用户配对共享分配的无线资源，减少信道质量差的用户导致的重传和资源浪费，从而提高无线资源的利用率和调度效率。 通过这些改进，论文旨在提升VoLTE的无线传输性能，降低调度信令开销，增强用户体验。这项研究对于理解VoLTE在LTE网络中的工作原理，以及如何通过优化调度机制来提升服务质量具有重要意义。