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。
表
1 3GP
唯义的邮陀的传输帧格式
Frame
Type
Index
Fram&
content
Number of
Number of
Number
口
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*
肆
Indicate
Frarne
H
Stuffing
4
4
4
'
1
1
/
253
477
244
5
S
0
33
61
31
2
12.65
8
2M.
由
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
无
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
普
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
君
AMR-WB (12.55
)
24
湘
48
4S
7,08
7.47
17.77 35.55
1.
二
茄
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
二
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
二
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。
表
1 3GP
唯义的邮陀的传输帧格式
Frame
Type
Index
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Frame
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4
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1
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0
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2
12.65
8
2M.
由
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
无
邢渊C 有
静熟无SID
语言包 宙ID有前HC
静默
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1.
二
茄
328
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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
二
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
二
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]。