LTE中语音业务时怎样实现?

VoLTE 语音解决方案有多种,经过近些年的协议演进,目前业界认可的包括1 种手机解决方案和3 种网络解决方案。


手机解决方案是双待机方式,手机同时驻留在CS 域和PS 域,语音仅在CS 域发生,数据在PS 域发生。该解决方案的优点是对网络无特殊要求,不需要部署IMS 网络,缺点是受制于芯片及手机终端,手机耗电大且成本较高。


VoLTE 网络解决方案之一为CSFB Circuit Switched Fall Back )方式,用户驻留在LTE 网络,当用户发起或接收语音业务时,呼叫回落到CS 域。CSFB 的优点是运营商无需部署IMS 网络,只需升级与LTE 网络覆盖相邻的MSC 即可,可快速提供LTE 网络的语音业务,缺点是呼叫接续慢,用户感知较差。


VoLTE 网络解决方案之二为OTT Over-The-Top )方式,如在LTE 网络中,用户使用Skype/QQ 等软件方式提供语音。LTE 的高带宽、低时延已经满足了OTT 语音的基本要求,但这种方式会对运营商传统语音收入造成一定冲击,运营商普遍对该方式持审慎态度。


第三种VoLTE 网络解决方案为VoIMS VoIMS 有两种方式:ICS IMS Centralized Service )和SR-VCC Single Radio Voice Call Continuity )。ICS LTE 用户漫入CS 域后,由MSC 接入IMS 域提供语音,这需要现网MSC 升级到eMSC enhanced MSC )。ICS 架构演进对现网网元如MSC 改造代价过于庞大,该方式不会在VoLTE 初期开展。SR-VCC Single Radio VCC )主要解决当单射频UE LTE 网络和2G/3G 网络之间移动时,如何保持语音业务连续性的问题,也就是单射频UE IMS 控制的VoIP 语音和CS 语音之间的无缝切换,与其他切换技术比较,SR-VCC 更加成熟,为大多数主流运营商所采用。


LTE(Long Term Evolution)是世界干流的新一代宽带无线移动通讯技能。根据LTE面向于分组域优化的体系描绘方针,LTE的网络架构不再区别电路域和分组域,选用一致的分组域架构。在新的LTE体系架构下,不再撑持传统的电路域语音解决计划,IMS操控的VoIP事务将作为将来LTE网络中的语音解决计划。   因为当前VoIP事务的功用指标未能到达现有电路域语音事务的质量,并且需求全网布署IMS,因而在现有网络基础上,形成了三种不一样的语音解决计划:根据双待机终端计划、CSFB和VoLTE。CSFB和VoLTE均为3GPP界说的LTE语音解决计划。VoLTE需求终端、无线和中心网的全部撑持和优化,从当前来看,完结复杂度较大。CSFB是在工业界未完结VoLTE时提出的一种相对较为简略的语音解决计划。
   一、根据双待机终端的语音解决计划
  双待机终端能够一起待机在LTE网络和3G/2G网络里,并且能够一起从LTE和3G/2G网络接纳和发送信号。双待机终端在拨打电话时,能够主动挑选从3G/2G形式下进行语音通讯。也就是说,双待机终端运用其依旧驻留在3G/2G网络的优势,从3G/2G网络中接听和拨打电话;而LTE网络仅用于数据事务。
  根据双待机终端的语音解决计划是一个相对比较简略的计划。终端芯片能够用两个芯片(1个3G/2G芯片和1个LTE芯片)或一个多模芯片来完结,解决计划简略。因为双待机终端的LTE与3G/2G形式之间没有任何互操作,终端不需求完结异体系丈量,技能完结简略。
  因而双待机终端语音解决计划的本质是运用传统3G/2G网络,与LTE无关。对网络没有任何需求,LTE网络和传统的3G/2G网络之间也不需求撑持任何互操作。
   二、根据CSFB的语音解决计划
  CSFB计划的首要思维是在用户需求进行语音事务的时分,从LTE网络回落到3G/2G的电路域从头接入,并依照电路域的事务流程建议或接听语音事务。
  1、网络架构
  为完结CSFB,需求在MME和3G/2G网络的MSC设备之间树立SGs接口。SGs关联在CSFB技能中起着桥梁效果,能够将两个不一样的体系联系起来,完结用户在不一样体系间的语音事务接连。
  CSFB技能会影响现有的3G/2G网络,原有网络的MSC需求新增与MME的SGs接口,SGSN新增与MME的S3接口。
  原有3G/2G网络的无线子体系(基站、基站操控器),需求添加LTE的邻小区装备。为让终端在CSFB到3G/2G网络后的语音事务完毕后,赶快回到LTE网络,原有网络的无线子体系需求撑持Fast Return功用;为了优化终端从LTE回落到3G/2G的推迟,原有网络的无线子体系需求撑持RIM功用等。
  2、CSFB关键技能
  CSFB的思路是在用户需求进行语音事务的时分,从LTE网络回落到3G/2G的电路域。回落的方法是在开释LTE的无线连接,并且在开释音讯中带着重定向字段,指出终端从头接入的制式和频点,称为重定位。重定位方法的特点是完结简略,对原有网络的改造量小;缺陷是推迟相对较大。
  为了削减终端从头接入3G/2G网络的时刻,3GPP提出了带体系音讯的重定位功用,在重定位字段中带着3G/2G网络的体系音讯。3G/2G网络的体系音讯是经过RIM流程从BSC/RNC、SGSN、MME传送到LTE的eNB。这种方法的特点是推迟较小,但对原有网络的改造量较大,需求对原有无线网络进行改造。
  为了尽可能削减对原有网络的改造量,但一起又为了削减从头接入的时延,3GPP规范提出了DMCR功用。DMCR(Deffered Measurement Control)功用是让UE回落到3G网络进行呼叫时刻只读取有些体系音讯,而不需求在呼叫树立前读完一切的体系音讯,然后削减呼叫树立时刻。可是该功用只能用于3G网络,2G网络不撑持DMCR功用。
  用于撑持终端从LTE回落到3G/2G网络的另一种方法是PS域切换。这种计划推迟较小,但撑持难度较大,并且现有终端根本不撑持这种方法。
  从当前技能撑持、工业完结、功用等方面来看,“带体系音讯的重定位方法”被业界广泛承受。

三、根据VoLTE的语音解决计划
  当LTE网络到达全掩盖时, VoLTE语音计划将成为运营商的终极解决计划。 VoLTE的中心事务操控网络是IMS(IP多媒体子体系)网络,合作LTE和EPC网络完结端到端的根据分组域的语音、视频通讯事务。 经过IMS体系的操控,VoLTE解决计划能够供给和电路域功用适当的语音事务及其弥补事务,包含:号码显现、呼叫转移、呼叫等候、会议电话等。
  1、网络架构
  VoLTE解决计划中,完结VoIP语音事务时,除了由EPS体系供给承载,由IMS体系供给事务操控外,一般还要由PCC架构完结用户事务QoS操控以及计费战略的操控。
  IMS域首要完结CSCF呼叫操控等功用。IMS体系和EPS网络合作,能够供给和电路域相似的语音事务及其弥补事务,包含:号码显现、呼叫转移、呼叫等候、会议电话等。
  VoLTE 体系选用专门的IMS APN来供给语音事务,为信令和语音数据运用特定QCI的“承载”,然后保证给语音事务较高的QoS。
  2、关键技能
  VoLTE语音解决计划的中心思维是选用IMS作为事务操控层体系,EPC仅作为承载层。凭借IMS体系,不只能够完结语音呼叫操控等功用,还能够合理、灵敏地对多媒体会话进行计费。运营商能够根据用户的QoS,对于用户事务的不一样内容,供给不一样的资费规范。
  VoLTE是全IP条件下端到端语音解决计划,触及终端、无线、PS、IMS、CS各技能域,旨在代替电路域话音。选用VoLTE语音解决计划,对终端域、无线域和中心网有如下需求:
  中心网需求全部布置 IMS体系,IMS域需求供给CSCF等呼叫操控以及HSS,MMTel AS和IP-SM-GW、MGCF/IBCF/TrGW等互通功用;需求引进LTE的设备S/P-GW、MME和为VoLTE供给承载通道和QoS操控能力。



在LTE网络建设的初期,由于LTE网络覆盖不连续,语音的控制和承载可以利用覆盖连续和成熟稳定的2G/3G网络,CSFB和DR都是这个思路。
    CSFB即电路域回落,顾名思义是指在LTE和2G/3G无线网络重合的区域,手机会优先驻留在LTE网络,只有需要进行语音通话业务时才会回落到2G/3G网络,在通话结束后再次返回LTE网络。CSFB这一方案从2011年10月开始正式商用,多个国家的运营商代表在2012年的巴塞罗那移动通信展上都对此给予了积极评价。
    Dual-Radio即双待(双收发机)终端,主要满足LTE/CDMA运营商在早期快速发布LTE智能手机占领市场的需求。DR终端有两个同时工作的收发机,对于数据业务优先使用LTE网络,对于语音和消息业务使用CDMA网络。DR终端最早于2010年在北美市场推出,填补了当时LTE终端无智能手机的空白,但其电池续航及终端成本等问题也使其成为运营商过渡到VoLTE方案的短暂替代方案。
    VoLTE语音方案在运营商LTE网络覆盖达到一定连续性甚至全覆盖时将成为终极解决方案。VoLTE是GSMA定义的标准LTE语音解决方案,其核心业务控制网络为IMS(IP多媒体子系统)网络,配合LTE,EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。为了保证语音业务的连续性,运营商有两个选项,一是保证LTE的全覆盖,抑或是部署SRVCC方案使正在进行的通话可以平滑切换到2G/3G网络。

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