【資料名稱】：LTE語(yǔ)音目標(biāo)解決方案--VoLTE技術(shù)

【資料作者】：許慕鴻工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所高級(jí)工程師

【資料日期】：2014

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

1 引言
雖然演進(jìn)的分組系統(tǒng)（EPS:Evolved Packet System）
最終可以為用戶提供LTE 語(yǔ)音（VoLTE：Voice over Long
Term Evolution）業(yè)務(wù)，但是，由于各個(gè)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)
運(yùn)行模式不同，語(yǔ)音業(yè)務(wù)從電路域往全I(xiàn)P 網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)
模式轉(zhuǎn)變路線和時(shí)間點(diǎn)也將會(huì)各不相同。
對(duì)于國(guó)外有些小規(guī)模的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商以及新建網(wǎng)絡(luò)
的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，有可能直接進(jìn)入EPS 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)階段，采
用IP 多媒體子系統(tǒng)（IMS：IP Multimedia Subsystem）業(yè)務(wù)
控制系統(tǒng)來(lái)提供各種業(yè)務(wù)，包括實(shí)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，可以完
全實(shí)現(xiàn)電路域現(xiàn)有的全部業(yè)務(wù)。但是，對(duì)于已經(jīng)部署了
成熟的2G/3G 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商，考慮到目前的電路域網(wǎng)絡(luò)
已經(jīng)能夠提供高質(zhì)量的語(yǔ)音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和增值業(yè)
務(wù)，而且其網(wǎng)絡(luò)管理能力也非常完善，出于對(duì)建設(shè)和網(wǎng)
絡(luò)成本的考慮，最大限度地重用運(yùn)營(yíng)商在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的投
資的目的，這些運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程會(huì)是階段性的。
業(yè)界普遍認(rèn)可的一種演進(jìn)步驟，是在EPS 網(wǎng)絡(luò)的初期建
設(shè)只做熱點(diǎn)覆蓋，并只給EPS 用戶提供數(shù)據(jù)卡業(yè)務(wù)；隨
著EPS 網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)模的擴(kuò)大，逐漸提供各種實(shí)時(shí)語(yǔ)
音業(yè)務(wù)及消息類業(yè)務(wù)等。
基于以上考慮，業(yè)界對(duì)如何在EPS 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的
過(guò)渡階段實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性，進(jìn)行了全面的分析
和技術(shù)評(píng)估，提出了電路域回落（CSFB：Circuit
Swithed Fallback）和單無(wú)線頻率語(yǔ)音呼叫連續(xù)性
（SRVCC：Single Radio Voice Call Continuity）兩種過(guò)
渡期方案。
CSFB 就是在LTE 和2G/3G 的雙覆蓋區(qū)域，用
戶可以從LTE 系統(tǒng)回落到CS 域來(lái)使用電路域現(xiàn)有
的業(yè)務(wù)，包括話音、定位業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。
支持CSFB 的終端需要在EPS 和CS 域進(jìn)行雙
注冊(cè)。當(dāng)終端有語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)候，由網(wǎng)絡(luò)根據(jù)策略決
定將該終端切換到2G/3G 電路域完成語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
CSFB 方案要求LTE 與2G/3G 區(qū)域重疊覆蓋，這樣
終端才能同時(shí)注冊(cè)到LTE 和2G/3G 網(wǎng)絡(luò)，并且隨時(shí)
可以切換到2G/3G 網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行電路域業(yè)務(wù)。
此外，在運(yùn)營(yíng)商的EPS 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中，可能
會(huì)出現(xiàn)EPS 網(wǎng)絡(luò)在部分地區(qū)能夠提供VoIP 業(yè)務(wù)，
但不能實(shí)現(xiàn)VoIP業(yè)務(wù)全覆蓋的場(chǎng)景，此時(shí)可以考慮
借用2G/3G 網(wǎng)絡(luò)電路域的覆蓋來(lái)保證業(yè)務(wù)本身的
全覆蓋。在EPS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋好的地區(qū)使用IMS 的VoIP
業(yè)務(wù)，當(dāng)用戶到達(dá)EPS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣卻具備良
好2G/3G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí)，可在EPS 網(wǎng)絡(luò)控制下，將用
戶正在進(jìn)行的VoIP 通話接續(xù)到2G/3G 網(wǎng)絡(luò)電路
域。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接入系統(tǒng)間語(yǔ)音業(yè)務(wù)切換的連續(xù)
性，3GPP 提出SRVCC 方案，通過(guò)IMS 域網(wǎng)元對(duì)語(yǔ)
音業(yè)務(wù)進(jìn)行信令和媒體的接續(xù)、轉(zhuǎn)接。
SRVCC 實(shí)際上是個(gè)切換過(guò)程，通過(guò)IMS SRVCC
的應(yīng)用服務(wù)器（AS：Application Server）和承載網(wǎng)絡(luò)
實(shí)體（MME：Mobility Management Entity）/ 移動(dòng)交換
服務(wù)器（MSC Server）的配合，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)
性。語(yǔ)音業(yè)務(wù)的信令從IMS 向MSC Server 轉(zhuǎn)接，承
載信令從MME 向MSC Server 轉(zhuǎn)接，用戶媒體數(shù)據(jù)
流從IMS- 媒體網(wǎng)關(guān)（MGW：Media Gateway）轉(zhuǎn)接到
MGW。
與CSFB 方式不同的是，CSFB 是在EPS
與2G/3G 重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生回落切換，而SRVCC
則是在LTE 網(wǎng)絡(luò)失去覆蓋的時(shí)候，才發(fā)生到2G/3G
網(wǎng)絡(luò)電路域間的切換。
下面給出了LTE 網(wǎng)絡(luò)可能演進(jìn)的一個(gè)過(guò)程舉
例。需要注意的是，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的LTE 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方
式各不相同，有可能跳過(guò)以下提到的某一步，直接到
達(dá)VoLTE 目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)。
階段1：最初的LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小，終端模式簡(jiǎn)
單，雙模雙待機(jī)，同時(shí)駐留在LTE 網(wǎng)絡(luò)和2G/3G 網(wǎng)
絡(luò)，LTE 網(wǎng)絡(luò)只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，語(yǔ)音業(yè)務(wù)由2G/3G 網(wǎng)
絡(luò)提供。
階段2：隨著網(wǎng)絡(luò)的改造，終端功能完善，系統(tǒng)
提供CSFB 功能，此時(shí)終端是雙模單待模式，可以接
入LTE 網(wǎng)絡(luò)和2G/3G網(wǎng)絡(luò)，但只能駐留在一個(gè)系統(tǒng)
下。一般終端都是駐留在LTE 網(wǎng)絡(luò)下，可以執(zhí)行數(shù)
據(jù)業(yè)務(wù)，一旦有語(yǔ)音呼叫，終端將無(wú)線接入切換
到2G/3G 系統(tǒng)下，即駐留到2G/3G 網(wǎng)絡(luò)中，執(zhí)行普
通的2G/3G 語(yǔ)音呼叫。呼叫完成后將再切換到LTE
系統(tǒng)下。
階段3：如果運(yùn)營(yíng)商IMS 系統(tǒng)成熟，終端能力允
許，VoLTE 語(yǔ)音逐漸開(kāi)展，在未覆蓋LTE 區(qū)域，系統(tǒng)
通過(guò)SRVCC 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的切換，將用戶的
語(yǔ)音業(yè)務(wù)從LTE 切換到2G/3G 系統(tǒng)中。
階段4：LTE 全面覆蓋，技術(shù)和設(shè)備完全成熟，
將全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)VoLTE 業(yè)務(wù)，SRVCC 和CSFB 功能將不
再使用。
本文將主要對(duì)LTE 的語(yǔ)音目標(biāo)解決方案———
VoLTE 技術(shù)進(jìn)行分析。
2 VoLTE 語(yǔ)音方案分析
2.1 基本架構(gòu)
EPS 系統(tǒng)在部署初期有可能只為用戶提供數(shù)據(jù)
業(yè)務(wù)，在這個(gè)階段核心網(wǎng)部分僅有演進(jìn)的分組核心
網(wǎng)（EPC：Evolved Packet Core）網(wǎng)絡(luò)就能滿足對(duì)運(yùn)營(yíng)
商的業(yè)務(wù)需求；但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和演進(jìn)，終將要在
EPS 系統(tǒng)為用戶提供VoIP 業(yè)務(wù)，此時(shí)僅有EPC 網(wǎng)
絡(luò)就無(wú)法滿足需求了，需要同時(shí)部署IMS 和PCC 系
統(tǒng)提供業(yè)務(wù)控制和QoS 策略控制。
盡管從理論上說(shuō)，用戶通過(guò)EPS 分組域就可以
實(shí)現(xiàn)所有的業(yè)務(wù)，但如果沒(méi)有獨(dú)立于EPS 分組域之
上的業(yè)務(wù)層來(lái)提供業(yè)務(wù)控制，用戶在業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)
量（QoS）、計(jì)費(fèi)等方面都將會(huì)存在問(wèn)題。用分組域提
供實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)的主要問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)只能盡力而為
地提供業(yè)務(wù)而不能保證業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。例如，對(duì)于
VoIP 業(yè)務(wù)，用戶在通話過(guò)程中的語(yǔ)音質(zhì)量就可能變
化很大，可能會(huì)出現(xiàn)聲音時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象。跟現(xiàn)有的
電路域語(yǔ)音質(zhì)量比，這樣沒(méi)有QoS 保證的通話是無(wú)
法讓人接受的。但如果采用IMS 系統(tǒng)作為業(yè)務(wù)控制
層，就可以提供具有QoS 保證的實(shí)時(shí)多媒體會(huì)話控
制機(jī)制，很好地解決這個(gè)問(wèn)題。因此，鑒于IMS 系統(tǒng)
的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，業(yè)界已傾向采用選擇IMS 系統(tǒng)為
EPS 系統(tǒng)的用戶提供VoIP 語(yǔ)音業(yè)務(wù)控制。
采用IMS 作為業(yè)務(wù)控制層系統(tǒng)的另一個(gè)原因
是能夠合理、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