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透视LTE语音业务三大方案

2013-01-15  来源:人民邮电报  作者:徐菲 杨红梅 许慕鸿 宋爱慧

LTE是国际主流的新一代宽带无线移动通信技术。基于LTE面向分组域优化的系统设计目标,LTE的网络架构不再区分电路域和分组域,采用统一的分组域架构。在新的LTE系统架构下,不再支持传统的电路域语音解决方案,IMS控制的VoIP业务将作为未来LTE网络中的语音解决方案。

由于目前VoIP业务的性能指标未能达到现有电路域语音业务的水平,而且需要全网部署IMS,因此在现有网络的基础上,形成了三种不同的语音解决方案:基于双待机终端的方案、CSFB和VoLTE。CSFB和VoLTE均为3GPP定义的LTE语音解决方案。VoLTE需要终端、无线和核心网的全面支持及优化,从目前来看,复杂度较大。CSFB是在产业界未实现VoLTE时提出的一种相对简单的语音解决方案。

双待机终端方案最简单

双待机终端可以同时待机在LTE网络、3G和2G网络里,而且可以同时从LTE、3G和2G网络接收和发送信号。双待机终端在拨打电话时,可以自动选择在3G、2G模式下进行语音通信。也就是说,双待机终端利用其仍旧驻留在3G、2G网络的优势,从3G、2G网络中接听和拨打电话,而LTE网络仅用于数据业务。

基于双待机终端的语音解决方案是一个相对简单的方案。终端芯片可以用两个芯片(一个3G、2G芯片和一个LTE芯片)或一个多模芯片来实现,解决方案简单。由于双待机终端的LTE与3G、2G模式之间没有任何互操作,终端不需要实现异系统测量,技术实现简单。

因此双待机终端语音解决方案的实质是使用传统3G、2G网络,对网络没有太高要求,LTE网络和传统的3G、2G网络之间也不需要支持任何互操作。

CSFB方案实现网络切换

CSFB方案主要是在用户需要进行语音业务的时候,从LTE网络切换到3G、2G的电路域重新接入,并按照电路域的业务流程发起或接听语音业务。

为实现CSFB,需要在MME和3G、2G网络的MSC设备之间建立SGs接口。SGs关联在CSFB技术中起着桥梁作用,能够将两个不同的系统联系起来,实现用户在不同系统间的语音业务连续。CSFB技术会影响现有的3G、2G网络,原有网络的MSC需要新增与MME的SGs接口,SGSN新增与MME的S3接口。原有3G、2G网络的无线子系统(基站、基站控制器),需要增加LTE的邻小区配置。

为了减少终端重新接入3G、2G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3G、2G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。DMCR功能让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,从而减少了呼叫建立的时间。从目前技术支持、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。

VoLTE是终极语音方案

当LTE网络达到全覆盖时, VoLTE语音方案将成为运营商的终极解决方案。 VoLTE的核心业务控制网络是IMS(IP多媒体子系统)网络,配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。通过IMS系统的控制,VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当的语音业务及其补充业务,包括号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。

VoLTE解决方案中,实现VoIP语音业务时,除了由EPS系统提供承载、由IMS系统提供业务控制外,通常还要由PCC架构实现用户业务QoS控制以及计费策略的控制。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。运营商可以基于用户的QoS,针对用户业务的不同内容,提供不同的资费标准。

随着LTE网络技术的日益成熟,移动通信系统的网络架构将逐步向EPS演进,语音业务IP化也是语音业务必然的发展趋势。但是,真正实现VoLTE将是一个漫长的过程。因此,电路域语音业务将在很长一段时间内与分组域业务并存;基于双待机终端的语音解决方案和基于CSFB的语音解决方案将在网络演进过渡阶段发挥重要作用。最终,随着LTE和IMS网络的全面部署,基于VoLTE的语音解决方案将是最终的解决方案。

关键词:语音业务 UE EPS系统 QoS控制 业务流程