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LTE(Long Term Evolution)是全IP(Internet Protocol)的分组交换网络,以往2G、3G等电路域交换网络上的语音通话技术在LTE上已经不能够适用,因此需要一种新的全分组域的语音通话解决方案。在经过一系列的技术对比及标准遴选之后,3GPP将基于IMS(IP Multimedia Subsystem)的Vo LTE(Voice over LTE)定为LTE网络中语音的实现技术。本文首先介绍了LTE现有技术并总结了Vo LTE研究现状,然后分阶段介绍了LTE语音业务的演进,对比分析了其各种可能的解决方案,说明了Vo LTE是LTE语音业务最终解决方案的原因。其次,因LTE空中接口协议栈其他各层都已经较为成熟,将研究重点确定在MAC(Media Access Control)层。之后,阐述了MAC层相关信道及其功能,无线调度及其单位,进而针对MAC层中各种调度算法进行了比较,说明最适合Vo LTE的是半持续调度算法。但该算法本身没有针对通话设定优先级,从调度角度来说不够合理,需要进一步进行优化。同时,大部分文献关注了Vo LTE的用户容量、覆盖范围、会话建立及连续性等方面性能,对其无线传输性能却少有研究,本文对这一方面进行了研究。本文主要创新工作如下:1、调度机制方面,本文提出一种改进的基于Vo IP通话优先级的用户结对半持续调度算法,主要分为两个方面的改进:(1)改进Vo IP通话的优先级的计算方式,提出根据通话的队列长度、信号干扰噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)、物理资源块需求数、平均信道质量、平均传输速率进行计算,以期更加准确地针对通话进行调度,减少对于控制信令的消耗;(2)改进半持续调度算法的整体流程,提出根据语音分组的丢包率变化动态控制Vo IP优先模式的持续时间,以避免造成其他业务出现饥饿情况;在Vo IP优先模式下,将用户两两结对使其共享分配到的无线资源,减少信道质量差的用户一直重传所导致的无线资源浪费。之后,将该改进应用于Vo LTE调度,以达到进一步降低无线资源调度信令开销,提高对无线资源的利用率及调度效率,提高用户满意度和小区中Vo LTE用户容量的目的。然后,使用MATLAB仿真工具验证了该改进算法对Vo LTE语音分组丢包率、用户满意度和用户容量等方面性能的提升。2、传输性能方面,本文将吞吐量和误码率BER(Bit Error Rate)作为其传输的两个性能指标,主要研究了小区中接收天线的信噪比SNR(Signal to Noise Ratio)对Vo LTE语音帧传输性能的影响,并通过仿真加以分析验证。仿真结果表明在一定的范围之内提高接收天线的信噪比,可以大幅提高Vo LTE的吞吐量,而在范围之外提高信噪比则对于吞吐量的影响不大。提高接收天线的信噪比可以降低传输的误码率。通过将两种天线模型的仿真结果进行对比可知,随着发送与接收天线个数的增多,Vo LTE的传输性能得到增强,同时多天线在一定程度上可以弥补较低信噪比造成的影响。