LTE语音解决方案

移动多媒体（论文）题目:LTE语音解决方案姓名chi学院信息与通信工程专业电子信息工程班级学号班内序号指导教师孙松林2013年12月LTE语音解决方案2013年，通信行业最重要的事件无疑是4G牌照发放。12月4日，工信部向三大运营商发布了TD-LTE的牌照，中国正式迈入4G时代。LTE技术发展的主要设计目的是提供更好的数据业务，因此只定义了PS（分组）域，并没有专门定义CS（电路）域。语音业务并不是LTE技术早期的研究重点。目前LTE对语音业务的支持，存在多种技术解决方案，如，如CSFB（CircuitSwitchedFallback）、SVLTE（SimultaneousVoiceandLTE）以及VoLTE（VoiceoverLTE）等。不同的语音解决方案对LTE的升级改造和终端实现有不同的影响。CSFB和SVLTE属于过渡语音解决方案，VoLTE则属于终极语音解决方案。1CSFB语音方案电信运营商在新建LTE网络时通常已经有成熟稳定的2G/3G网络了。为了保护现网投资，3GPP提出来CSFB技术，即采用2/3G网提供语音业务加上LTE提供数据业务的解决方案。其基本原理是：终端驻留在LTE网络时，用户发起和接收语音呼叫需要先从LTE回落到2/3G网络，由2G/3G的电路域来提供语音业务服务。该方案需要对现有网络架构改造，需要信令支撑。3GPP通过MSCserver与MME间的SGs接口来实现CSFB技术的，该接口是由2G/3G网络中Gs接口（MSCserver和SGSN之间的接口）发展扩充而来的。CSFB方案关键之处是从LTE网络回落到2G/3G电路域的过程，回落的方式是释放LTE的无线链接，并且在释放消息中携带重定向字段，指出终端重新接入的制式和频点，这称为重定位。为了减少终端重新接入2G/3G网络的时间，3GPP提出了带系统消息的重定位功能，在重定位字段中携带2G/3G网络的系统消息。为了尽可能减少对原有网络的改造量，但同时又为了减少重新接入的时延，3GPP规范提出了DMCR功能。功能是让UE回落到3G网络进行呼叫期间只读取部分系统消息，而不需要在呼叫建立前读完所有的系统消息，从而减少呼叫建立时间。目前从技术支持、产业实现、性能等方面来看，“带系统消息的重定位方式”被业界广泛接受。2SVLTE语音方案SVLTE又称为双待机方式，该方案的基本思路是双待机终端可以同时待机在LTE网络和2G/3G网络里，可同时从LTE和2G/3G网络接收和发送信号。3GPP标准中并未定义此方案。这种语音方案不需要网络升级和改造，纯粹基于终端的解决方案。双待机终端利用其仍旧驻留在2G/3G网络的优势，从2G/3G网络中接听和拨打电话；而LTE网络仅用于数据业务。不同的运营商有不同的终端实现需求。近期中国移动宣布选择双待方式作为LTE语音过渡阶段的方案。其需求是语音通过2G或者3G承载，数据通过LTE承载，因此终端有两种实现方案：GSM/TD-SCDMA+TD-LTE或者GSM+TD-SCDMA/TD-LTE。终端芯片可以用两个芯片（1个2G/3G芯片和1个LTE芯片）或一个多模芯片来实现，解决方案简单。3VOLTE语音方案VOLTE直接基于LTE网络承载语音业务，以VoIP的方式通过LTE的PS域来传输语音业务的数据包。为了在PS域上实现语音多媒体业务，3GPP构建了IMS（IPMultimediaSubsystem）平台。IMS平台技术实现了业务，控制及承载的完全分离。基于IMS平台实现VoIP是LTE的终极目标。VoLTE语音解决方案的核心思想是采用IMS作为业务控制层系统，EPC仅作为承载层。借助IMS系统，不仅能够实现语音呼叫控制等功能，还能够合理、灵活地对多媒体会话进行计费。基于IMS的VOLTE语音方案具有很多优势。首先VOLTE能为用户提供更好的体验，高清语音的引入将语音通话质量提升两倍以上。VoLTE能将高清语音业务与IMS网络的其他多媒体业务进行有机融合，提供更为丰富的业务体验。其次VoLTE基于LTE承载语音，能够充分利用LTE无线技术高频谱利用率，大容量的优点。LTE也制定了相应的QoS控制机制，保证在LTE网络上提供高质量的语音服务。最后VoLTE真正实现了端到端的IP语音业务，符号网络演进方向。而CSFB和双待方案仍然依赖电路域提供语音，造成多网长期共存，运营和维护复杂度高。目前由于VoLTE涉及较多新技术，需要必要的测试，此外IMS的部署也需要一定的周期，所以VoLTE可以结合SRVCC技术，利用已有的2G/3G网络来为用户提供连续的语音服务。IMS的语音业务用于EPC网络覆盖区域；而在EPC网络覆盖边缘区域，若该区域2G/3G网络覆盖良好，那么用户正在进行的语音通话在EPC网络控制下可被接续到2/3G网络的CS域中。这就是3GPP提出的SRVCC语音解决方案。SRVCC方案在切换前，依赖于LTE网络提供的QoS能力，切换后和2G/3G系统相同。4部署建议在LTE网络部署的不同阶段，根据运营商网络的实际运营情况，可以分别采用几种技术来实现LTE和2/3G网络业务之间的互补。在LTE部署初期，未部署IMS系统时，由2G/3G的CS提供语音业务，对于双模双待手机，用户在3G网络发起语音业务；对于双模单待手机，在LTE发起语音业务，由CSFB到2G/3G网络提供语音业务。在LTE部署初期，已经部署IMS系统时，对于支持IMS的终端，可以在LTE覆盖区域采用VoLTE实现语音业务，而当用户漫游入2G/3G覆盖区时，则通过SRVCC技术来实现语音呼叫的连续性，保证用户语音业务不中断。在LTE部署中期，此时LTE网络尚未完全覆盖，可以采用SRVCC技术。在LTE部署后期，同时IMS网络已经成熟情况下，VoLTE就取代了2G/3G电路域，真正实现移动通信网络的全IP化。具体的解决方案还要结合终端支持能力以及通信设备商的支持等因素进行综合考虑。5总结语音业务IP化是语音业务发展的趋势。但要最终实现VoLTE将是一个长期的过程。基于双待机终端的语音解决方案与基于CSFB的语音解决方案将在LTE网络发展完善过程中起重要的过渡作用。基于IMS平台实现VoIP是LTE的终极目标。参考文献[1]李波.LTE语音业务相关技术和建议[J].邮电设计技术,2012,1:003.[2]李旭.LTE语音解决方案[J].中国信息化,2012(18).[3]买望,董原,孙向前.LTE语音解决方案比较及分析[J].现代电信科技,2013(10).[4]魏克军.LTE语音业务解决方案——CSFallback技术分析与探讨[J].电信技术,2011,8:004.[5]周晶,叶丹.运营商LTE语音解决方案研究[J].集成技术,2013(3).