三種LTE語(yǔ)音解決方案

　　LTE（Long Term Evolution）是國際主流的新一代寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)?；贚TE面向于分組域優(yōu)化的系統設計目標，LTE的網(wǎng)絡(luò )架構不再區分電路域和分組域，采用統一的分組域架構。在新的LTE系統架構下，不再支持傳統的電路域語(yǔ)音解決方案，IMS控制的VoIP業(yè)務(wù)將作為未來(lái)LTE網(wǎng)絡(luò )中的語(yǔ)音解決方案。

　　由于目前VoIP業(yè)務(wù)的性能指標未能達到現有電路域語(yǔ)音業(yè)務(wù)的質(zhì)量，而且需要全網(wǎng)布署IMS，因此在現有網(wǎng)絡(luò )基礎上，形成了三種不同的語(yǔ)音解決方案：基于雙待機終端方案、CSFB和VoLTE。CSFB和VoLTE均為3GPP定義的LTE語(yǔ)音解決方案。VoLTE需要終端、無(wú)線(xiàn)和核心網(wǎng)的全面支持和優(yōu)化，從目前來(lái)看，實(shí)現復雜度較大。CSFB是在產(chǎn)業(yè)界未實(shí)現VoLTE時(shí)提出的一種相對較為簡(jiǎn)單的語(yǔ)音解決方案。

　　一、基于雙待機終端的語(yǔ)音解決方案

　　雙待機終端可以同時(shí)待機在LTE網(wǎng)絡(luò )和3G/2G網(wǎng)絡(luò )里，而且可以同時(shí)從LTE和3G/2G網(wǎng)絡(luò )接收和發(fā)送信號。雙待機終端在撥打電話(huà)時(shí)，可以自動(dòng)選擇從3G/2G模式下進(jìn)行語(yǔ)音通信。也就是說(shuō)，雙待機終端利用其仍舊駐留在3G/2G網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢，從3G/2G網(wǎng)絡(luò )中接聽(tīng)和撥打電話(huà)；而LTE網(wǎng)絡(luò )僅用于數據業(yè)務(wù)。

　　基于雙待機終端的語(yǔ)音解決方案是一個(gè)相對比較簡(jiǎn)單的方案。終端芯片可以用兩個(gè)芯片（1個(gè)3G/2G芯片和1個(gè)LTE芯片）或一個(gè)多模芯片來(lái)實(shí)現，解決方案簡(jiǎn)單。由于雙待機終端的LTE與3G/2G模式之間沒(méi)有任何互操作，終端不需要實(shí)現異系統測量，技術(shù)實(shí)現簡(jiǎn)單。

　　因此雙待機終端語(yǔ)音解決方案的實(shí)質(zhì)是使用傳統3G/2G網(wǎng)絡(luò )，與LTE無(wú)關(guān)。對網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有任何要求，LTE網(wǎng)絡(luò )和傳統的3G/2G網(wǎng)絡(luò )之間也不需要支持任何互操作。

　　二、基于CSFB的語(yǔ)音解決方案

　　CSFB方案的主要思想是在用戶(hù)需要進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)候，從LTE網(wǎng)絡(luò )回落到3G/2G的電路域重新接入，并按照電路域的業(yè)務(wù)流程發(fā)起或接聽(tīng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

　　1、網(wǎng)絡(luò )架構

　　為實(shí)現CSFB，需要在MME和3G/2G網(wǎng)絡(luò )的MSC設備之間建立SGs接口。SGs關(guān)聯(lián)在CSFB技術(shù)中起著(zhù)橋梁作用，能夠將兩個(gè)不同的系統聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現用戶(hù)在不同系統間的語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續。

　　CSFB技術(shù)會(huì )影響現有的3G/2G網(wǎng)絡(luò )，原有網(wǎng)絡(luò )的MSC需要新增與MME的SGs接口，SGSN新增與MME的S3接口。

　　原有3G/2G網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)子系統（基站、基站控制器），需要增加LTE的鄰小區配置。為讓終端在CSFB到3G/2G網(wǎng)絡(luò )后的語(yǔ)音業(yè)務(wù)結束后，盡快回到LTE網(wǎng)絡(luò )，原有網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)子系統需要支持Fast Return功能；為了優(yōu)化終端從LTE回落到3G/2G的延遲，原有網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)子系統需要支持RIM功能等。

　　2、CSFB關(guān)鍵技術(shù)

　　CSFB的思路是在用戶(hù)需要進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)候，從LTE網(wǎng)絡(luò )回落到3G/2G的電路域?；芈涞姆绞绞窃卺尫臠TE的無(wú)線(xiàn)鏈接，并且在釋放消息中攜帶重定向字段，指出終端重新接入的制式和頻點(diǎn)，稱(chēng)為重定位。重定位方式的特點(diǎn)是實(shí)現簡(jiǎn)單，對原有網(wǎng)絡(luò )的改造量??；缺點(diǎn)是延遲相對較大。

　　為了減少終端重新接入3G/2G網(wǎng)絡(luò )的時(shí)間，3GPP提出了帶系統消息的重定位功能，在重定位字段中攜帶3G/2G網(wǎng)絡(luò )的系統消息。3G/2G網(wǎng)絡(luò )的系統消息是通過(guò)RIM流程從BSC/RNC、SGSN、MME傳送到LTE的eNB。這種方式的特點(diǎn)是延遲較小，但對原有網(wǎng)絡(luò )的改造量較大，需要對原有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行改造。

　　為了盡可能減少對原有網(wǎng)絡(luò )的改造量，但同時(shí)又為了減少重新接入的時(shí)延，3GPP規范提出了DMCR功能。DMCR（Deffered Measurement Control）功能是讓UE回落到3G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行呼叫期間只讀取部分系統消息，而不需要在呼叫建立前讀完所有的系統消息，從而減少呼叫建立時(shí)間。但是該功能只能用于3G網(wǎng)絡(luò )，2G網(wǎng)絡(luò )不支持DMCR功能。

　　用于支持終端從LTE回落到3G/2G網(wǎng)絡(luò )的另一種方法是PS域切換。這種方案延遲較小，但支持難度較大，而且現有終端基本不支持這種方式。

　　從目前技術(shù)支持、產(chǎn)業(yè)實(shí)現、性能等方面來(lái)看，“帶系統消息的重定位方式”被業(yè)界廣泛接受。
三、基于VoLTE的語(yǔ)音解決方案

　　當LTE網(wǎng)絡(luò )達到全覆蓋時(shí)， VoLTE語(yǔ)音方案將成為運營(yíng)商的終極解決方案。 VoLTE的核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò )是IMS（IP多媒體子系統）網(wǎng)絡(luò )，配合LTE和EPC網(wǎng)絡(luò )實(shí)現端到端的基于分組域的語(yǔ)音、視頻通信業(yè)務(wù)。 通過(guò)IMS系統的控制，VoLTE解決方案可以提供和電路域性能相當的語(yǔ)音業(yè)務(wù)及其補充業(yè)務(wù)，包括：號碼顯示、呼叫轉移、呼叫等待、會(huì )議電話(huà)等。

　　1、網(wǎng)絡(luò )架構

　　VoLTE解決方案中，實(shí)現VoIP語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)，除了由EPS系統提供承載，由IMS系統提供業(yè)務(wù)控制外，通常還要由PCC架構實(shí)現用戶(hù)業(yè)務(wù)QoS控制以及計費策略的控制。

　　IMS域主要完成CSCF呼叫控制等功能。IMS系統和EPS網(wǎng)絡(luò )配合，可以提供和電路域類(lèi)似的語(yǔ)音業(yè)務(wù)及其補充業(yè)務(wù)，包括：號碼顯示、呼叫轉移、呼叫等待、會(huì )議電話(huà)等。

　　VoLTE 系統采用專(zhuān)門(mén)的IMS APN來(lái)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，為信令和語(yǔ)音數據使用特定QCI的“承載”，從而保障給語(yǔ)音業(yè)務(wù)較高的QoS。

　　2、關(guān)鍵技術(shù)

　　VoLTE語(yǔ)音解決方案的核心思想是采用IMS作為業(yè)務(wù)控制層系統，EPC僅作為承載層。借助IMS系統，不僅能夠實(shí)現語(yǔ)音呼叫控制等功能，還能夠合理、靈活地對多媒體會(huì )話(huà)進(jìn)行計費。運營(yíng)商可以基于用戶(hù)的QoS，針對用戶(hù)業(yè)務(wù)的不同內容，提供不同的資費標準。

　　VoLTE是全IP條件下端到端語(yǔ)音解決方案，涉及終端、無(wú)線(xiàn)、PS、IMS、CS各技術(shù)域，旨在替代電路域話(huà)音。采用VoLTE語(yǔ)音解決方案，對終端域、無(wú)線(xiàn)域和核心網(wǎng)有如下要求：

　　核心網(wǎng)需要全面部署 IMS系統，IMS域需要提供CSCF等呼叫控制以及HSS，MMTel AS和IP-SM-GW、MGCF/IBCF/TrGW等互通功能；需要引入LTE的設備S/P-GW、MME和為VoLTE提供承載通道和QoS控制能力。

　　四、結束語(yǔ)

　　隨著(zhù)LTE網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的日益成熟，移動(dòng)通信系統的網(wǎng)絡(luò )架構將逐步向EPS演進(jìn)，語(yǔ)音業(yè)務(wù)IP化也是語(yǔ)音業(yè)務(wù)必然的發(fā)展趨勢。但是，真正實(shí)現VoLTE將是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程。因此，電路域語(yǔ)音業(yè)務(wù)將在很長(cháng)一段時(shí)間內與分組域業(yè)務(wù)并存；基于雙待機終端的語(yǔ)音解決方案和基于CSFB的語(yǔ)音解決方案將在網(wǎng)路演進(jìn)過(guò)渡階段發(fā)揮重要作用。最終，隨著(zhù)LTE和IMS網(wǎng)絡(luò )的全面部署基于VoLTE的語(yǔ)音解決方案將是最終的解決方案。