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摘要：在LTE移动宽带接入时代，运营商面临着更多移动终端用户采用因特网应用使用语音业务的情况。3GPP在技术规范上以及GSMA运营商企业联盟相应的技术体制都明确定义了在LTE网络中传送语音业务的相关技术。基于3GPP规范的语音技术更能体现运营商的社会责任以及多媒体语音业务的品质。本文基于3GPP技术规范对在LTE网络中传送语音业务给以技术简介，同时对运营商移动网络向LTE语音业务支持演进给出建议。1.引言LTE网络提供大于100Mbps的网络接入带宽，与一般的固定宽带接入带宽相当和更高。象在目前因特网络中的应用情形一样，基于IP的多媒体包括语音业务可端到端的在基于因特网应用的用户间直接实现；基于MSN和QQ的多媒体通信和语音通信转移了传统电信运营商语音业务的话务量。智能终端的出现加剧了这种语音业务话务量的转移，智能终端安装GoogleTalk或Skype软件可在用户终端间直接进行语音通信。由于LTE提供更高的无线接入带宽，终端用户语音通话质量有一定保障；语音话务量的转移在LTE时代会更加突出。在GSM/WCDMA网络中，无线网络和核心网络都有CS核心网元和专门的无线承载通道TCH或CSRAB用于承载语音业务。与GSM/WCDMA网络技术不同，在LTE/EPC网络技术中，核心网络与LTE无线网络仅定义了不同QoS的PS承载通道技术，无特别的专门用于语音通信的技术和承载方式。基于LTE的无线网络和终端如何实现和保障语音业务是运营商面临的重要课题。2.LTE网络的语音业务实现方式预计在2012或2013年在中国市场上出现LTE（准）商用服务网络。在LTE网络建设和部署时期，基于行业发展和相应的技术规范，业内一般把LTE用户终端语音业务的实现方式分为两种。一种方式是LTE用户终端内置因特网企业提供的语音业务软件，例如内置GoogleTalk或Skype，通过该软件在用户间进行语音通信；另外一种方式是基于电信运营商的网络技术向终端用户提供服务质量更有保障的语音业务。基于3GPP规范的网络实现技术即是基于MMTel的网络多媒体语音业务实现技术和基于现有GSM/WCDMA网络CS域软交换系统实现语音业务的技术。（1）基于OTT的语音业务在LTE移动宽带接入网络中，基于GoogleTalk和Skype软件进行语音通信会是一些LTE终端用户的选择。业界把该语音通信实现方式即基于因特网提供语音业务的方式称为OTT（OverTheTop）方式。用户通过LTE无线宽带接入使用语音业务时，语音业务质量基于LTE移动宽带给以一定保障。行业分析表明预计在LTE发展的初步成熟期（例如在2014~2015年间），智能终端约有10%左右的语音业务通过预置的OTT语音软件实现，即拥有LTE接入能力的智能终端用户约有10%左右的语音业务从传统的电信网络中转移出去。用户采用OTT方式实现语音业务的优势是一般电信网络采用包月流量及不区分业务的网络使用方式；另外基于OTT的用户语音业务的使用界面友好对用户也具有吸引力。目前基于OTT的语音业务通信方式在高无线接入带宽的网络如HSPA移动网络特别是智能终端中开始流行，一般认为电信运营商较难限制用户采用OTT方式进行语音通信。虽然OTT的方式给移动终端用户提供了便宜的业务使用价格和友好的使用界面，但在LTE无线网络建设的初期，由于建设投入和周期的原因很有可能LTE的无线以非连续形式覆盖，造成OTT语音在用户移动的进程中掉话，无法体现终端语音通信的移动需求。由于接入网络对OTT语音业务提供无差别的传送模式，用户的语音通话质量也难以保障。基于OTT的语音通信无法完整体现无线通信的移动特征，特别是象紧急呼叫、应急语音通信，高质量话音通信等需求OTT方式都难以满足。这些需求都要求移动运营商通过移动通信网络技术向用户提供可靠保障。（2）基于IMSMMTel的语音实现技术基于运营商移动和固定网络的融合运营和建设需求，3GPP规范定义了多媒体语音实现技术即基于IMS多媒体电话MMTel的网络技术。基于MMTel技术运营商可以向终端用户提供丰富的多媒体语音业务。全球GSM移动运营商企业联盟在IR.92规范中明确定义和承诺在向未来的LTE网络演进中，移动网络的语音和多媒体业务基于IMSMMTel网络技术提供。MMTel网络技术基于IP的SIP协议，SIP协议在信令层面处理用户的语音呼叫。在MMTel向终端用户提供语音业务中，MTAS（MultimediaTelephonyApplicationServer）作为多媒体语音业务的引擎与IMS核心网络设备CSCF、MGCF和MGF等网元一道向终端用户提供语音业务和完成主、被叫的多媒体语音业务处理。在基于MMTel提供语音业务的LTE接入网络场景中，LTE核心网EPC与MMTel互通向LTE终端提供多媒体语音业务。该多媒体语音业务可确保电信运营商级别的业务服务质量，并提供电信运营商保障的紧急呼叫和应急语音通信等社会职能。根据3GPP规范，基于MMTel多媒体语音业务有别于OTT语音业务的一大优势是用户在LTE与GSM/WCDMA无线系统漫游时可进行语音切换以保持语音连续性。在OTT语音场景下，当用户在LTE向GSM/WCDMA网络切换时，难以在GS/WCDMA网络提供确保的语音通道和语音服务质量。而在基于MMTel的多媒体语音通信中，当用户在LTE网络向GSM/WCDMA网络漫游时，3GPP规范明确定义了LTE与GSM/WCDMACS核心网络互通接口以确保语音业务的电信级服务质量和连续性，其中重要的网络技术是SRVCC技术（SingleRadioVoiceCallContinuity）。（3）语音回落技术一般运营商在LTE网络部署时，特别是在LTE网络部署的初期LTE无线覆盖会呈不连续特点，同时可能在LTE部署期间MMTel网络技术由于各方面的原因尚不能形成商业应用。为应对该网络组网情形，3GPP规范定义了语音回落技术CSFB（CircuitSwitchedFallBack）。该网络技术定义了LTE用户终端在LTE网络登记时，可回落到GSM/WCDMA网络并基于GSM/WCDMA网络的CS核心网进行语音的主、被叫接续处理。与SRVCC网络技术一样，CSFB网络语音技术在GSMA运营商企业联盟规范IR.92中给以定义和推荐。3.SRVCC与CSFB技术概要（1）SRVCC技术概要3GPP规范定义LTE和移动网络演进目标是采用IMSMMTel向用户提供多媒体语音业务。LTE/EPC可看做是MMTel的无线宽带接入网络。网络要保证LTE终端在向GSM/WCDMA网络漫游时语音业务的连续性。基于网络的切换能力以及终端的切换能力，LTE终端向GSM/WCDMA网络切换时如果目标网络可以提供足够的带宽并支持MMTel切换，则可以基于MMTel进行PS间的切换保障语音业务的连续性；另外3GPP规范定义了LTE到GSM/WCDMA网络间的PS到CS的切换技术即SRVCC，即在切换时利用目标网络的CS域保持语音业务的连续性，借助运营商已有的软交换系统向终端用户提供连续的语音业务。基于SRVCC网络技术，LTE核心网络的MME与现网软交换MSCServer之间要建立基于IP的信令接口Sv接口。该接口在用户从LTE无线网络向GSM/WCDMA漫游时由用户终端触发PS到CS的语音业务切换。终端用户在原LTE网络下的承载可能除了有基于GBR（GuaranteedBitRate）的语音承载外，还可能同时有非GBR的数据承载，在网络和终端具备条件的情形下也要进行相应的处理。LTE向GSM网络漫游，且不进行DTM（DualTransferMode）的SRVCC简要切换流程如下。1）手机向EnodeB发送测量报告2）EnodeB判定进行向GSM进行SRVCC切换3）EnodeB发送切换请求4）MME进行语音承载与数据承载的分离，对QCI=1的GBR语音承载进行到CS域的切换5）MME向MSCServer发送PS到CS的切换请求（内含IMSI和STN-SR号码）6）MSCServer与目标MSCServer和BSC协商完成GSM无线系统切换电路的建立7）MSCServer向IMSMMTel发起语音会话转移传送信息（含STN-SR号码）8）IMSMMTel进行语音会话的更新和用户面的承载更新9）MSCServer向MME发送PS到CS的切换响应消息10）MME向EnodeB发送切换命令消息11）EnodeB向用户终端发送切换命令消息12）用户终端切换到GSM，用户终端通过BSC发送PS业务挂起，SGSN与MME互通PS挂起消息13）BSC向目标MSCServer发送切换完成消息14）MSCServer向MME发送切换完成消息15）根据规范流程MME与SGw/PGw互通进行相应的LTE承载处理和挂起在目标网络GSM或WCDMA支持和终端手机支持的情况下，SRVCC的切换同时可能伴随PS到PS的切换。PS到PS的切换要涉及到网络的S3/S4接口或Gn接口；同时进行PS到PS的切换可使得在LTE网络如Web浏览的数据业务在目标网络中保持连续。（2）CSFB技术概要语音回落技术CSFB是利用网络MME与MSCServer间的SGs接口，终端用户在网络附着时同时进行EPS/IMSI的附着，即用户同时登记在MME和MSCServer上。当用户在LTE无线覆盖区进行MO（MobileOriginate）或是MT（MobileTerminate）语音呼叫时，都由对应的MSCServer进行语音呼叫处理。SGs的接口采用SGsAP/SCTP/IP协议。当手机终端采用EPS/IMSI附着时，MME与MSCServer间通过SGs接口建立该用户终端的关联。用户在SGs接口的关联建立完成以后，用户在LTE网络漫游进行TAU更新时，相应的进行在MSCServer的LAU位置更新。当用户在LTE网络发起MO或接收MT语音呼叫时，MME与MSCServer通过SGs接口互通把用户回落到GSM/WCDMA网络中由MSCServer在CS域完成语音的呼叫处理。在实现CSFB的过程中，取决于用户终端和GSM/WCDMA的网络支持能力，可能进行到3GWCDMA系统的PS业务切换或到2GGSM系统的DTMPS同时传送或切换；当无法进行用户PS业务的切换时，用户的PS业务暂时挂起。在LTE网络实现CSFB语音业务的技术要点如下：MME通过SGs接口维系用户在LTE网络MME上和GSM/WCDMA网络MSCServer上的同时登记，该登记在用户终端发起EPC/IMSI双附着时完成，MME通过终端的GUTI提取LAI和VLR局号码访问对应的MSCServer。用户在LTE网络的去附着触发在SGs接口的IMSI去附着过程；SGs接口支持基于3GPP规范的全部去附着过程。当终端进行MOCSFB语音呼叫时，用户终端向EnodeB发送带扩展的业务请求连接消息，消息中携带CSFB标示。对于MT呼叫，当用户处于空闲状态时，MSCServer向MME发送用户LA位置的寻呼请求，MME把LAI翻译成TAI-List并在LTE网络进行寻呼；被寻呼的用户终端在GSM/WCDMA网络发送寻呼响应消息建立语音业务请求连接。MME与SGw和PGw互通进行数据业务承载通道的处理。当终端在LTE网络同时有PS业务的承载业务连接时，可进行数据业务信道的切换，或者进行PS承载数据业务的挂起（语音呼叫完成后恢复）。MME支持TAU/LAU的同时位置更新。当用户在LTE网络TAU位置更新时，MME从TAI提取对应的LAI，通过SGs接口MSCServer进行用户的LAU。当运营商在网络部署MSCServerPool时，MME可根据LAI和3GPP规范的Hash算法得到对应的MSCServer。4.面向LTE的语音业务演进和网络建设建议电信网络正经历巨大的变革时期，因特网提供的IP多媒体业务直接挑战电信运营商的运营角色和运营模式。目前一般的传统电信运营商的语音业务收入在运营中的比例在约70%左右，运营商如