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VoLTE语音和视频业务带宽计算

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2024年4月13日发(作者:佴长莹)

VoLTE语音和视频业务带宽计算

一、概述

当空口全部采用共享信道来并发承载业务时,信道已不是一份固定的物理资源,并且不 同业务也

会互相抢占资源。容量不是一个固定的取值,也无法直接与接入用户数和阻塞 率用显性表达式来

描述,不变的是业务层对QoS的要求,变化的是承载能力。本文拟 对VoLTE的业务带宽计算及其

空口承载能力做一个较为系统性的阐述。

二、语音带宽计算

1、业务层带宽

语音采用AMR编码(帧格式)在网络中传输,规范定义两种类型的帧格式:AMR IF1和 AMR IF2,

由于 IF2 相比 IF1 减少了重复的 Frame Quality Indicator, Mode Indication, Mode Request

和CRC 校验,因此ITU-T的H系列建议中通常使用IF2,3GPP则在 TS 26.201和TS 26.101进一

步明确了 AMR-WB 和AMR-NB 在无线网络中的使用要求。

1 3GP

唯义的邮陀的传输帧格式

Frame

Type

Index

Fram&

content

Number of

Number of

Number

bits in

Bits in Number of

NitmtJer

f

拼旧

in

Franne

of octets

AMR-WB Brts in

Frame

Sit

QuaEitv

Core

网严

T*

Indicate

Frarne

H

Stuffing

4

4

4

'

1

1

/

253

477

244

5

S

0

33

61

31

2

12.65

8

2M.

7

AMR 12.2

注*:为语音数据,即 Class A/B/C 比特数,如 477bit=23.85kbps*20ms。

注** AMR帧中数据的长度并不是字节(8bi)的整数倍,所以在有些帧的末尾需要增 加bit填

充,以使整个帧的长度达到字节的整数倍。

2、IP层带宽

卿骏率,

有K0HC有

无RoJK有

郑根

邢渊C 有

静熟无SID

语言包 宙ID有前HC

静默

静歌 单

王涔而 RoHC 压

大小 大 小

(V

O

LTEM

《微信逑

无静默

Siz-e 新B

1率单

率单邮

Size

向》

4SS Z3.63

40 12,94 47.27 25.39 1GF1C

网R-N即12

S

AMR-WB (12.55

)

24

48

4S

7,08

7.47

17.77 35.55

1.

328

544

13.16 26.

表2 AMR带宽计算

注*:上述单位均为bit或kbps

说明 1:语音包大小;N*8 ; IP+UDP+RTP 头共 60Byte

,

RoHC 压缩为 4Byte (PDCP 和RLC层SN

大小分别为12bit和10bit若采用7bit和5bit可压缩为3Byte),假设

语音静默比为0.5,PDCP+RLC+MAC 头共6Byte。

说明2 :上表应用到的计算公式。

单个语音业务占用带宽=(1秒内的静默帧bi啜+1秒内的语音帧比特数)/1024 kbps

1秒内的静默帧比特数=(静默帧大小+IP/UDP/RTP头)*1秒的最大静默帧个数*静默比 *8

1秒内的语音帧比特数=(语音帧大小+IP/UDP/RTP头)*1秒的最大语音帧个数*(1静默 比)*8

1秒的最大静默帧个数=1000ms/160ms 其中160ms为静默帧的周期

1秒的最大语音帧个数=1000ms/20ms 其中20ms为语音帧的周期

说明3 :从上表也能看到RoHC的压缩效率可达50%以上,因此在VoLTE网络中开启 RoHC功能具有

非常积极的意义。

从表2可以看到,AMR-WB23.85 的最大IP层RTP带宽为47.27kbps,AMR-WB12.65 的最大IP层

RTP带宽为36.33kbps,在实际参数(b=AS)配置时通常取整数值48kbps 和 37kbps 。

而在配置专用承载(DBR )的带宽时,还要考虑RTCP的带宽,即DRB GBRRTP 带宽+RTCP 带

宽,其中RTP带宽由“m=audio ”下的“bAS ”参数得到,而RTCP 带宽计算略微复杂,具体

如下:

如果b=RS和b=RR参数存在,那么UL和DL的RTCP 带宽=(bRS +bRR)/1000。

如果没有b=RS或者b=RR参数,那么UL和DL的RTCP带宽=MAX[0.05*bAS, bRS/1000 或者

bRR/1000]。

2024年4月13日发(作者:佴长莹)

VoLTE语音和视频业务带宽计算

一、概述

当空口全部采用共享信道来并发承载业务时,信道已不是一份固定的物理资源,并且不 同业务也

会互相抢占资源。容量不是一个固定的取值,也无法直接与接入用户数和阻塞 率用显性表达式来

描述,不变的是业务层对QoS的要求,变化的是承载能力。本文拟 对VoLTE的业务带宽计算及其

空口承载能力做一个较为系统性的阐述。

二、语音带宽计算

1、业务层带宽

语音采用AMR编码(帧格式)在网络中传输,规范定义两种类型的帧格式:AMR IF1和 AMR IF2,

由于 IF2 相比 IF1 减少了重复的 Frame Quality Indicator, Mode Indication, Mode Request

和CRC 校验,因此ITU-T的H系列建议中通常使用IF2,3GPP则在 TS 26.201和TS 26.101进一

步明确了 AMR-WB 和AMR-NB 在无线网络中的使用要求。

1 3GP

唯义的邮陀的传输帧格式

Frame

Type

Index

Fram&

content

Number of

Number of

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bits in

Bits in Number of

NitmtJer

f

拼旧

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Franne

of octets

AMR-WB Brts in

Frame

Sit

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Core

网严

T*

Indicate

Frarne

H

Stuffing

4

4

4

'

1

1

/

253

477

244

5

S

0

33

61

31

2

12.65

8

2M.

7

AMR 12.2

注*:为语音数据,即 Class A/B/C 比特数,如 477bit=23.85kbps*20ms。

注** AMR帧中数据的长度并不是字节(8bi)的整数倍,所以在有些帧的末尾需要增 加bit填

充,以使整个帧的长度达到字节的整数倍。

2、IP层带宽

卿骏率,

有K0HC有

无RoJK有

郑根

邢渊C 有

静熟无SID

语言包 宙ID有前HC

静默

静歌 单

王涔而 RoHC 压

大小 大 小

(V

O

LTEM

《微信逑

无静默

Siz-e 新B

1率单

率单邮

Size

向》

4SS Z3.63

40 12,94 47.27 25.39 1GF1C

网R-N即12

S

AMR-WB (12.55

)

24

48

4S

7,08

7.47

17.77 35.55

1.

328

544

13.16 26.

表2 AMR带宽计算

注*:上述单位均为bit或kbps

说明 1:语音包大小;N*8 ; IP+UDP+RTP 头共 60Byte

,

RoHC 压缩为 4Byte (PDCP 和RLC层SN

大小分别为12bit和10bit若采用7bit和5bit可压缩为3Byte),假设

语音静默比为0.5,PDCP+RLC+MAC 头共6Byte。

说明2 :上表应用到的计算公式。

单个语音业务占用带宽=(1秒内的静默帧bi啜+1秒内的语音帧比特数)/1024 kbps

1秒内的静默帧比特数=(静默帧大小+IP/UDP/RTP头)*1秒的最大静默帧个数*静默比 *8

1秒内的语音帧比特数=(语音帧大小+IP/UDP/RTP头)*1秒的最大语音帧个数*(1静默 比)*8

1秒的最大静默帧个数=1000ms/160ms 其中160ms为静默帧的周期

1秒的最大语音帧个数=1000ms/20ms 其中20ms为语音帧的周期

说明3 :从上表也能看到RoHC的压缩效率可达50%以上,因此在VoLTE网络中开启 RoHC功能具有

非常积极的意义。

从表2可以看到,AMR-WB23.85 的最大IP层RTP带宽为47.27kbps,AMR-WB12.65 的最大IP层

RTP带宽为36.33kbps,在实际参数(b=AS)配置时通常取整数值48kbps 和 37kbps 。

而在配置专用承载(DBR )的带宽时,还要考虑RTCP的带宽,即DRB GBRRTP 带宽+RTCP 带

宽,其中RTP带宽由“m=audio ”下的“bAS ”参数得到,而RTCP 带宽计算略微复杂,具体

如下:

如果b=RS和b=RR参数存在,那么UL和DL的RTCP 带宽=(bRS +bRR)/1000。

如果没有b=RS或者b=RR参数,那么UL和DL的RTCP带宽=MAX[0.05*bAS, bRS/1000 或者

bRR/1000]。

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