【資料名稱】：LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案及發(fā)展策略研究

【資料作者】：莫沖王保銀（廣東南方電信規(guī)劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，廣東惠州516003）

【資料日期】：2014

【資料語(yǔ)言】：中文

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LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案及發(fā)展策略研究
莫沖王保銀
（廣東南方電信規(guī)劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，廣東惠州516003）
工信部在2013年年底正式向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通發(fā)布
了4G牌照，目前三家運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)獲了得TD-LTE牌照，而近日工
信部已經(jīng)同意向聯(lián)通和電信發(fā)放LTE-FDD試驗(yàn)網(wǎng)牌照，并允許他們
在內(nèi)地16個(gè)重點(diǎn)城市開(kāi)展LTE-FDD與TD-LTE的融合組網(wǎng)試驗(yàn)并
提供相應(yīng)的4G服務(wù)。
而中國(guó)移動(dòng)在2014年LTE基站將超過(guò)50萬(wàn)個(gè)，基本實(shí)現(xiàn)城市及
縣城城區(qū)、重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的連續(xù)覆蓋。
4G從牌照發(fā)放到網(wǎng)絡(luò)基本成型的建設(shè)效率要遠(yuǎn)超2G/3G網(wǎng)絡(luò)的
建設(shè)。
隨著4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的提升，隨著運(yùn)營(yíng)商4G攜號(hào)轉(zhuǎn)網(wǎng)的推廣，放號(hào)
進(jìn)展越來(lái)越快，如何匹配網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)需要進(jìn)行深入的研究。
語(yǔ)音業(yè)務(wù)作為2G/3G的主營(yíng)業(yè)務(wù)，可以預(yù)見(jiàn)在4G時(shí)代仍然會(huì)保
持較高的業(yè)務(wù)比重。為了良好的用戶習(xí)慣繼承，4G手機(jī)需要能夠?yàn)橛?br /> 戶提供不低于2G/3G語(yǔ)音業(yè)務(wù)服務(wù)。
1 LTE語(yǔ)音理論解決方案
從4G終端的角度可以分為兩類解決方案：1）多模單待終端，2）
多模雙待終端。
對(duì)于多模單待手機(jī)的語(yǔ)音策略又可以分為三種解決方案：CSFallback
、VOLTE/SRVCC及VolGA方案。
1.1 多模雙待終端解決方案
多模雙待終端具備雙待能力，即終端在同一時(shí)刻同時(shí)待機(jī)于LTE
網(wǎng)絡(luò)和2G/3G網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)行2G/3G語(yǔ)音業(yè)務(wù)通話的同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)
在LTE網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展[1]。
終端同時(shí)待機(jī)在2G/3G網(wǎng)絡(luò)和LTE的網(wǎng)絡(luò)中，2G/3G網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)
撥打和收聽(tīng)電話，而LTE網(wǎng)絡(luò)則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這樣意味著能夠做到
單卡雙待，同時(shí)處在LTE和2G/3G網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)和語(yǔ)音可以同時(shí)并
發(fā)，并不會(huì)相互干擾，這就不會(huì)出現(xiàn)在2G/3G網(wǎng)絡(luò)打電話的時(shí)候不能
利用LTE網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)的情況。
圖1 多模雙待終端原機(jī)制示意圖
1.2 CS Fallback解決方案
CSFB是LTE終端通過(guò)電路域使用語(yǔ)音業(yè)務(wù)的一種方案，在無(wú)語(yǔ)
音業(yè)務(wù)需求是，手機(jī)待機(jī)在LTE網(wǎng)絡(luò)上，可以發(fā)起LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請(qǐng)求
與服務(wù)；在需要進(jìn)行語(yǔ)音呼叫或者語(yǔ)音被叫時(shí)，手機(jī)將到2G/3G電路
域發(fā)起或者接受語(yǔ)音業(yè)務(wù)，在語(yǔ)音業(yè)務(wù)結(jié)束以后再返回LTE。
1.2.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
CSFB的語(yǔ)音業(yè)務(wù)會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力在不同系統(tǒng)上發(fā)生，為了
保持語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性，需要在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上為L(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)的MME和
2G/3G網(wǎng)絡(luò)的MSC設(shè)備之間建立SGs接口。
圖2 CSFallback網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
1.2.2CSFB語(yǔ)音解決方案
1）基于切換的語(yǔ)音解決方案。
基于切換的CSFB，終端需要在語(yǔ)音回落前，對(duì)IRAT的信號(hào)強(qiáng)隊(duì)
進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)獲取了目標(biāo)小區(qū)的相關(guān)信息后，才能成功的完成切換[2]。
2）基于重定向的語(yǔ)音解決方案。
基于重定向的CSFB，網(wǎng)絡(luò)只需將目標(biāo)制式和頻點(diǎn)告訴終端即可，
終端可以選擇指定頻點(diǎn)上的任何小區(qū)進(jìn)行回落。一旦終端選定回落的小
區(qū)，終端就會(huì)發(fā)起呼叫建立流程。
重定向的語(yǔ)音解決方案主要包括三種：
3GPPRel-8的重定向-基本型；
3GPPRel-8的重定向-忽略部分SIB信息；
3GPPRel-9增強(qiáng)型重定向-SItunneling。
三種解決方案將影響語(yǔ)音業(yè)務(wù)的建立時(shí)長(zhǎng)。
3）Cellchangeorder-適用于回落到GERAN。
1.3 VOLTE/SRVCC解決方案
VoLTE的核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)是IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)，配
合LTE和EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端的基于分組域的語(yǔ)音、視頻通信業(yè)務(wù)。
這種方案需要在LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加IMS網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供呼叫控制和
業(yè)務(wù)功能[3]。
1.3.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
VoLTE方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖：
圖3 VOLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
其中，PCRF（policycontrol rulefunction）實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)策略控制功
能，P/I/S-CSCF（callsessioncontrol function）實(shí)現(xiàn)IMS呼叫會(huì)話
控制功能，P-CSCF負(fù)責(zé)接收請(qǐng)求并向后傳遞，I-CSCF負(fù)責(zé)接收來(lái)
自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的任何指向寄存器的連接，S-CSCF負(fù)責(zé)處理注冊(cè)、路由、
維持承載、向HSS下載用戶信息和服務(wù)配置。
1.3.2關(guān)鍵技術(shù)
VoLTE語(yǔ)音解決方案的核心思想是采用IMS作為業(yè)務(wù)控制層系
統(tǒng)，EPC僅作為承載層。
借助IMS系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音呼叫控制等功能，還能夠合理、
靈活地對(duì)多媒體會(huì)話進(jìn)行計(jì)費(fèi)。運(yùn)營(yíng)商可以基于用戶的QoS，針對(duì)用
戶業(yè)務(wù)的不同內(nèi)容，提供不同的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。
VoLTE是全I(xiàn)P條件下端到端語(yǔ)音解決方案，涉及終端、無(wú)線、
PS、IMS、CS各技術(shù)域，旨在替代電路域話音。采用VoLTE語(yǔ)音解
決方案，對(duì)終端域、無(wú)線域和核心網(wǎng)有如下要求：
核心網(wǎng)需要全面部署IMS系統(tǒng)，IMS域需要提供CSCF等呼叫控
制以及HSS，MMTelAS和IP-SM-GW、MGCF/IBCF/TrGW等互
通功能；需要引入LTE的設(shè)備S/P-GW、MME和為VoLTE提供承載
通道和QoS控制能力。
1.4 VolGA方案解決方案
VoLGA架構(gòu)利用現(xiàn)有的CS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)LTE語(yǔ)音的控制，類似
WiFi的UMA解決方案。
需要部署GANC網(wǎng)元，模擬BSC/RNC的A/Iu接口。
VoLGA架構(gòu)由于引入了GANC網(wǎng)元，對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)不再需要部署
IMS，也無(wú)需改造CS網(wǎng)絡(luò)。
然而，VoLGA僅僅作為一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)方案，未得到3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化，
缺少實(shí)際商用。
2 網(wǎng)絡(luò)與方案的融合
上述四種方案，除了VolGA解決方案未標(biāo)準(zhǔn)化，其余三種方案：
多模雙待終端，CSFB，VOLTE是隨著LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展，隨著LTE網(wǎng)絡(luò)
覆蓋完善逐步發(fā)展和應(yīng)用的。
2.1 多模雙待終端
在LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，基站零星分布于各個(gè)熱點(diǎn)地域，未能形成
連續(xù)大面積覆蓋，適宜采用定制多模雙待終端，為有需求的高端用戶提
供語(yǔ)音與數(shù)據(jù)可以并發(fā)的服務(wù)。
2.2 CS Fallback
在LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中期，網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模，但是仍然是區(qū)域型連片和
零星熱點(diǎn)相組合的結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)具備向大眾推廣的能力，適宜采用CS
Fallback，但不能為用戶提供并發(fā)的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
CSFallback在對(duì)現(xiàn)網(wǎng)2G/3G改造需求上包括：改造全網(wǎng)的MSC
和HLR，使其能夠支持RoamingRetry 功能；改造LTE覆蓋區(qū)的
MSC，使其能夠支持SGs接口，改造LTE覆蓋區(qū)的SGSN和BSC，
使其能夠支持RIM功能。另外，終端應(yīng)采用支持CSFallback方案的
多模多頻芯片。
2.3 SRVCC
在LTE網(wǎng)絡(luò)成熟期，具備了大規(guī)模的連續(xù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，適宜采用
SRVCC的語(yǔ)音解決方案，為用戶提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)可以并發(fā)的業(yè)務(wù)服務(wù)。
SRVCC方案在對(duì)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)2G/3G改造升級(jí)的要求包括：改造升級(jí)
部分MSC，使其能夠支持與LTE的切換；改造升級(jí)全網(wǎng)的MME，使
其能夠支持Sv接口；改造升級(jí)全網(wǎng)HLR，使其能夠支持融合的
HLR/SAEHSS/IMSHSS；改造升級(jí)CM-IMS并且部署SCCAS。另
外終端應(yīng)采用支持SRVCC方案的多模多頻芯片。
3 中國(guó)移動(dòng)LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)展策略
在“2014中國(guó)LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)”上，中國(guó)移動(dòng)副總裁李正茂
表示，截止到2014年6月份，中國(guó)移動(dòng)TD-LTE基站數(shù)量已經(jīng)超過(guò)
40萬(wàn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋超過(guò)300個(gè)城市，目前，TD-LTE終端出貨量已經(jīng)達(dá)
到1890萬(wàn)，款式也超過(guò)了300款。
隨著中國(guó)移動(dòng)近兩年LTE的大規(guī)模建設(shè)，預(yù)計(jì)在2014年底中國(guó)
移動(dòng)的LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備了大范圍連續(xù)覆蓋能力，而終端產(chǎn)業(yè)的完善
也為語(yǔ)音業(yè)務(wù)的的發(fā)展提供支撐，增加了靈活的選擇余地。
通過(guò)上述研究，對(duì)于中國(guó)移動(dòng)的LTE網(wǎng)絡(luò)，在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋的
主要城區(qū)和縣城區(qū)城區(qū)，建議直接使用SRVCC的語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)展策略，
對(duì)于縣鎮(zhèn)交接，鎮(zhèn)鄉(xiāng)區(qū)域使用CSFB的語(yǔ)音解決方案，同時(shí)根據(jù)區(qū)域的
不同以及未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，有效引導(dǎo)不同客戶選擇合適的終端。
作者簡(jiǎn)介：莫沖，1982年生，女，廣西人，廣東南方電信規(guī)劃咨
詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司工程師，碩士，研究方向?yàn)?G、LTE無(wú)線網(wǎng)，
LTE/EPC核心網(wǎng)；王保銀，1981年生，男，湖北人，廣東南方電信規(guī)
劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司工程師，碩士，研究方向?yàn)長(zhǎng)TE無(wú)線網(wǎng)、EPC
核心網(wǎng)。
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