王志松1，劉冬梅2，張林林1
1 引言
2013年，全球已有260個(gè)LTE商用網(wǎng)絡(luò)，LTE成為
未來10年的主流無線通訊技術(shù)已無可置疑。
目前全球已有4家運(yùn)營(yíng)商推出VoLTE（Voice over
LTE）商用服務(wù)，美國(guó)Verizon、日本KDDI、西班牙
O2、中國(guó)移動(dòng)亦宣布將在2014年正式商用Vo L T E。
2015年，全球?qū)⒂?00張以上的VoLTE商用網(wǎng)絡(luò)。
GSMA標(biāo)準(zhǔn)組織與各主流電信運(yùn)營(yíng)商、電信設(shè)備
商已公認(rèn)VoLTE方案基于IMS+SRVCC實(shí)現(xiàn)（IMS即
IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統(tǒng)；SRVCC
即Single Radio Voice Call Continuity，單射頻語音呼
叫連續(xù)性）。
作為替換傳統(tǒng)CS語音技術(shù)的IMS技術(shù)，從2006年
3GPP將IMS納入R6以來，得到多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織、各主
流運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備商的支持，技術(shù)成熟度已比較完善。
截至2012年10月，全球IMS商用網(wǎng)絡(luò)已有314個(gè)。
2012年11月，香港CS L 4G商用試驗(yàn)局打通業(yè)界
首個(gè)支持eSRVCC（enhanced Single Radio Voice Call
Continuity，增強(qiáng)的單射頻語音呼叫連續(xù)性）切換的
VoLTE語音呼叫。2013年6月，中國(guó)移動(dòng)在廣州4G試
驗(yàn)網(wǎng)打通了全球首個(gè)真正基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的VoLTE
語音電話。
I M S + e S R V C C 的方案在繼承傳統(tǒng)語音/ 短信業(yè)
務(wù)、支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)與智能業(yè)務(wù)、QoS、安全、語音質(zhì)
量、3G/4G互操作、語音業(yè)務(wù)持續(xù)性、電信級(jí)管理與
運(yùn)維方面，其標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備的成熟度都已相當(dāng)高。但在
方案具體落實(shí)到不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須根據(jù)各運(yùn)營(yíng)
商網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可改造程度、HSS融合程度、運(yùn)維管理
架構(gòu)等來選擇VoLTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。
本文將對(duì)VoLTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)的業(yè)務(wù)域部署方案進(jìn)
行探討。
2 域選擇概念
4G時(shí)代的語音核心網(wǎng)采用基于PS域的IMS技術(shù)，
而3 G 、2 G 的語音核心網(wǎng)基于C S 域， 兩種技術(shù)可替
換、共存或互通。
在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到VoLTE的過程中，必須考慮4G與
3G、2G長(zhǎng)期共存的需求，共存體現(xiàn)在終端、接入網(wǎng)、
核心網(wǎng)三個(gè)層面。
這樣，電信網(wǎng)絡(luò)中就同時(shí)存在兩個(gè)業(yè)務(wù)域（IMS
域、CS域）來提供語音業(yè)務(wù)，也有兩個(gè)接入域（IMS
域、CS域）可以來發(fā)起或接收語音呼叫。網(wǎng)絡(luò)必須為
用戶選擇某一個(gè)業(yè)務(wù)域（IMS域或CS域）來提供語音
業(yè)務(wù)。VoLTE終端可以選擇某一個(gè)接入域（IMS域或
CS域）來注冊(cè)或發(fā)起語音呼叫，而網(wǎng)絡(luò)也需要替被叫
用戶選擇一個(gè)接入域（IMS域或CS域）來接收呼叫。
那么就產(chǎn)生了接入域選擇（ADS，Access Domain
S e l e c t i o n） 與業(yè)務(wù)域選擇（ S D S ， S er v i c e D o m a i n
Selection）的問題，合稱域選擇功能（DSF，Domain
S e l e c t i o n Function）。它會(huì)造成呼叫從CS域轉(zhuǎn)向到
IMS域，或從IMS域轉(zhuǎn)向到CS域，帶來了復(fù)雜的信令
處理流程。
在用戶建立呼叫的過程中，必須要選擇一個(gè)接入
域和一個(gè)業(yè)務(wù)域，這個(gè)問題是IMS作為VoLTE方案時(shí)
必須要解決的。
（1）接入域
對(duì)于圖1，首先來分析接入域的情況：
1）主叫側(cè)接入域的選擇
當(dāng)兩個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)（3G、LTE）都可用時(shí)，由終端
或用戶自己選擇向哪個(gè)域（CS域、IMS域）來注冊(cè)并
發(fā)起呼叫。
2）被叫側(cè)接入域的選擇
被叫終端可能同時(shí)在兩個(gè)核心網(wǎng)（CS、IMS）都
有激活狀態(tài)。對(duì)于支持SRVCC的VoLTE終端（它在某
個(gè)時(shí)刻只能處于一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)中），但由于注銷時(shí)間
差和雙注冊(cè)的問題，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)（3G或LTE）并不能判
斷出用戶是否真的在本網(wǎng)絡(luò)中待機(jī)或已離開，必須綜
合兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)（3G、LTE）的用戶激活狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)配置
來選擇終端當(dāng)前所處的真實(shí)接入域。
（2）業(yè)務(wù)域
當(dāng)終端注冊(cè)到IMS域時(shí)，接入域、業(yè)務(wù)域都在IMS
域。而當(dāng)終端注冊(cè)到CS域時(shí)，接入域是CS域，但不
能認(rèn)為業(yè)務(wù)域就一定是CS域了，因?yàn)楦鶕?jù)ICS（IMS
Centralized Services，IMS集中業(yè)務(wù)）架構(gòu)，業(yè)務(wù)域應(yīng)
該是IMS域。網(wǎng)絡(luò)實(shí)際部署時(shí)，ICS并不是唯一可選擇
的方案。也就是說：VoLTE終端在CS域接入時(shí)，業(yè)務(wù)
域可以是CS域，也可以是IMS域。
從業(yè)務(wù)域是否共享或獨(dú)立的角
度，VoLTE方案可以分成三種：
◆方案1：純ICS方案；
◆方案2：被叫側(cè)ICS方案；
◆方案3：互通方案。
按以下的終端接入類型來說明三
個(gè)方案的呼叫流程：
◆主叫側(cè)：VoLTE手機(jī)通過CS域
接入；
◆被叫側(cè)：VoLTE手機(jī)通過CS域
接入。
3 方案1——純ICS方案
這個(gè)方案是最接近ICS架構(gòu)的方
案，不管VoLTE用戶在IMS域還是CS域接入，其業(yè)務(wù)
域總在IMS域中，CS域的業(yè)務(wù)功能基本放棄，只做呼
叫接續(xù)之用。VoLTE手機(jī)通過CS域接入并發(fā)起呼叫的
流程如圖2所示。
圖中， S C C A S （ S e r v i c e C e n t r a l i z a t i o n a n d
C o n t i n u i t y A p p l i c a t i o n S e r v e r ） 是3 G P P 在I C S 、
S R V C C 架構(gòu)中提出的， 提供會(huì)話轉(zhuǎn)移（ S e s s i o n
Transfer）功能以及域選擇功能。
圖2中各步驟如下：
（1）UE A發(fā)起CS呼叫消息（包括被叫UE B的號(hào)
碼），發(fā)給ICS增強(qiáng)的MSC Server。這里是標(biāo)準(zhǔn)的CS
域發(fā)起過程；
（ 2 ） M S C 發(fā)S I P I n v i t e 消息給S - C S CF，其中
Req-URI是B的號(hào)碼。Invite消息中也包括了從CSMGW
得到的SDP；
（ 3 ） S - C S C F 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)控制過程，
S-CSCF按IFC規(guī)則觸發(fā)到SCC AS；
（ 4 ） S C C AS作為B2 B U A網(wǎng)元，發(fā)起一個(gè)新的
S I P呼叫到S - C S CF，帶被叫號(hào)碼為B及CS -MGW的
SDP；
（5）S-CSCF繼續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的主叫側(cè)IMS會(huì)話處理，
路由請(qǐng)求到B側(cè)的IMS網(wǎng)絡(luò)；
（6）會(huì)話建立成功。
VoLTE手機(jī)通過CS域接入并接收呼叫的流程如圖
3所示。圖中各步驟如下：
（1）被叫用戶B側(cè)的S-CSCF收到一個(gè)入呼的SIP
Invite（通過一個(gè)I-CSCF）；
（ 2 ） S - C S C F 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)控制流程，
S-CSCF按IFC規(guī)則觸發(fā)到SCC AS；
（3）SCC AS執(zhí)行T-ADS（Terminating-Access
Domain Selection，被叫接入域選擇）決策。SCC AS
選擇CS域作為被叫用戶B的接入域；
T-ADS決策的輸入變量包括：
◆終端在電路域的狀態(tài)，如用戶附著或未附著
◆終端在IMS域的狀態(tài)，如注冊(cè)或未注冊(cè)
◆IMS入呼的多媒體呼叫中包含的媒體成分
◆用戶偏好以及運(yùn)營(yíng)商策略
◆終端能力信息
◆接入網(wǎng)能力信息等
（4）SCC AS發(fā)起一個(gè)新呼叫，通過S-CSCF發(fā)
給用戶B；
（5）S-CS CF按標(biāo)準(zhǔn)的IMS過程，轉(zhuǎn)發(fā)Inv i t e給
MSC Server（在用戶注冊(cè)時(shí)得到的聯(lián)系地址作為MSC
的聯(lián)系地址）；
（6）MSC發(fā)CS域的呼叫消息給用戶B；
（7）會(huì)話建立成功。
4 方案2——被叫側(cè)ICS方案
被叫側(cè)ICS方案中，VoLTE終端從CS域接入時(shí)，
主叫業(yè)務(wù)在C S 域執(zhí)行； 但不管被叫終端在哪個(gè)域
（IMS域或CS域）接入，被叫側(cè)業(yè)務(wù)都在被叫側(cè)IMS
域執(zhí)行，被叫側(cè)IMS域執(zhí)行T-ADS過程來選擇被叫用
戶的接入域（CS域或IMS域）。
VoLTE手機(jī)通過CS域發(fā)起和接收呼叫的流程如圖
4所示，其中：
（ 1 ） U E A 發(fā)起C S呼叫消息（包括被叫B的號(hào)
碼），發(fā)給MSC S e r v er。這里是標(biāo)準(zhǔn)的CS域發(fā)起過
程；
（2）MSC觸發(fā)到智能網(wǎng)SCP（也可由SCC AS提
供SCP功能），SCP修改了被叫號(hào)碼，加上前綴AC；
（3）MSC按被叫號(hào)碼前綴AC路由到被叫側(cè)IMS
域的S-CSCF。Invite消息中也包括了從CS-MGW得
到的SDP；
（ 4 ） S - C S C F 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)控制過程，
S-CSCF按IFC規(guī)則觸發(fā)到SCC AS；
（5）SCC AS執(zhí)行T-ADS過程。SCC AS選擇CS
域作為被叫用戶B的接入域。那么它從HSS得到被叫的
CS域漫游號(hào)碼MSRN；
（6）SCC AS發(fā)起一個(gè)新呼叫，通過S-CSCF發(fā)
給用戶B。被叫號(hào)碼是MSRN；
（7）S-CSCF按標(biāo)準(zhǔn)的IMS過程，按MSRN路由
到MSC Se rver；
（8）MSC發(fā)CS域的呼叫消息給用戶B；
會(huì)話建立成功。
5 方案3——互通方案
VoLTE手機(jī)在哪個(gè)域（CS域或IMS域）接入，就
在哪個(gè)域做業(yè)務(wù)。當(dāng)主叫與被叫都通過CS域接入時(shí)，
呼叫流程不會(huì)迂回到IMS域，重點(diǎn)在于主叫側(cè)要能正
確判斷出被叫用戶當(dāng)前接入域。
為了讓H S S 獲得I M S 域的用戶注冊(cè)狀態(tài)， S C C
AS會(huì)在用戶注冊(cè)后用MAP update_location發(fā)消息給
HSS。
圖5 VoLTE手機(jī)通過CS域發(fā)起和接收呼叫（互通方案）
VoLTE手機(jī)通過CS域發(fā)起和接收呼叫的流程如圖
5所示，其中：
（ 1 ） U E A 發(fā)起C S呼叫消息（包括被叫B的號(hào)
碼），發(fā)給MSC Server。這里是標(biāo)準(zhǔn)的CS域發(fā)起呼叫
HSS UE B
2 SRI
4 SRIAck(MSRN)
UE A MSC Server
1 CS call setup(B)
5 CS call setup(MSRN)
MSC Server
6 CS call setup
3 SDS
過程；
（ 2 ） M S C 發(fā)S R I （ M a p S e n d R o u t i n g
Information）消息到HSS查詢用戶路由；
（3）HSS執(zhí)行SDS過程，根據(jù)被叫用戶在CS域、
IMS域的激活狀態(tài)來判斷被叫用戶當(dāng)前接入域；
SDS的決策參數(shù)包括：
◆用戶位置信息及接入網(wǎng)能力
◆終端在CS網(wǎng)絡(luò)的附著狀態(tài)
◆終端在IMS網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)狀態(tài)
◆用戶的偏好設(shè)置
◆運(yùn)營(yíng)商的策略等
當(dāng)判斷出被叫用戶在CS域接入時(shí)，HSS會(huì)從用戶
當(dāng)前接入地的VLR通過PRN（Map Provide Roaming
N u m b e r ）消息得到一個(gè)被叫用戶的C S 域漫游號(hào)碼
（MSRN）。
（4）HSS返回SRIAck消息，其中攜帶被叫用戶的
MSRN；
（5）MSC Server按MSRN路由到被叫側(cè)的MSC
Server；
（6）被叫側(cè)MSC Server按標(biāo)準(zhǔn)的CS域呼叫過程
尋呼用戶B；
會(huì)話建立成功。
6 演進(jìn)路徑建議
本文提出了VoLTE手機(jī)業(yè)務(wù)域部署的三種方案：
方案1——純ICS方案；方案2——被叫側(cè)ICS方案；方
案3——互通方案。當(dāng)VoLTE手機(jī)在IMS域接入時(shí)，三
個(gè)方案的流程大致類似；其區(qū)別在于VoLTE手機(jī)通過
CS域接入時(shí)，選擇哪個(gè)業(yè)務(wù)域以及如何選擇業(yè)務(wù)域與
接入域。
互通方案需要現(xiàn)網(wǎng)HSS能支持SDS功能，并與SCC
AS交互，這個(gè)接口是ICS標(biāo)準(zhǔn)中沒有的內(nèi)容。而為了
用戶在CS域/IMS域分別接入時(shí)能享受同樣的業(yè)務(wù)體驗(yàn)
并只進(jìn)行一次業(yè)務(wù)配置，CS域、IMS域的業(yè)務(wù)特征要
一致并在兩個(gè)域的HSS間同步業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這樣做的優(yōu)
點(diǎn)是盡量避免了呼叫迂回到IMS域，降低接續(xù)時(shí)長(zhǎng)，
CS域用戶仍在CS域提供業(yè)務(wù)從而可避免現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)特性
的損失。在LTE建網(wǎng)初期VoLTE用戶不多時(shí)，互通方
案將節(jié)省IMS域的設(shè)備投資。
被叫側(cè)ICS方案對(duì)現(xiàn)網(wǎng)HSS影響較小，但必須依靠
現(xiàn)網(wǎng)SCP改造或新增SCP來實(shí)現(xiàn)呼叫首先轉(zhuǎn)向到被叫
側(cè)IMS域，這可能造成與現(xiàn)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)間的沖突。當(dāng)
T-ADS功能選擇了接入域?yàn)镃S時(shí)，需要抑制CS域觸
發(fā)補(bǔ)充業(yè)務(wù)。該方案呼叫路徑也比互通方案更復(fù)雜，
且易在用戶漫游時(shí)丟失一部分CS域業(yè)務(wù)特性。其優(yōu)
點(diǎn)是被叫業(yè)務(wù)統(tǒng)一到IMS域執(zhí)行，有利于融合業(yè)務(wù)平
臺(tái)，向純ICS方案演進(jìn)更自然。
純I C S方案也存在一些實(shí)施困難，比如用戶在漫
游地CS域接入時(shí)的路由規(guī)劃、業(yè)務(wù)在IMS域與CS域的
重復(fù)執(zhí)行問題、重復(fù)話單消除以及現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)全部移植
等。純ICS方案是3GPP與GSMA推薦的CS域語音業(yè)務(wù)
演進(jìn)到VoLTE的方案。而被叫側(cè)ICS方案與互通方案對(duì)
網(wǎng)絡(luò)改造的程度較小，可作為先期實(shí)施方案。
為了避免影響用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)與逐步改造現(xiàn)有設(shè)
備，運(yùn)營(yíng)商可以這樣選擇演進(jìn)路徑：
（1）演進(jìn)路徑1
Step 1：互通方案；
Step 2：被叫側(cè)ICS方案；
Step 3：純ICS方案。
（2）演進(jìn)路徑2
Step 1：互通方案或被叫側(cè)ICS方案；
Step 2：純ICS方案。
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