LTE網(wǎng)絡(luò)語音解決方案

大部分人都知道，如果現(xiàn)在要購買智能手機(jī)，則必須要考慮它是否支持LTE技術(shù)，因為是否支持LTE意味著用戶是否能夠進(jìn)行快速沖浪。但是大部分人可能無法想象的是，現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)竟然無法支持語音通話。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是導(dǎo)致這一問題的罪魁禍?zhǔn)?，GSM和UMTS網(wǎng)絡(luò)都大致分為兩個區(qū)域，一個接收互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)包，另一個處理語音通訊，而LTE則只有一個分組交換網(wǎng)絡(luò)，并且缺少一個讓基于傳統(tǒng)頻段的電話連接到LTE這種純粹的IP網(wǎng)絡(luò)的中間介質(zhì)。

目前，已被廣泛接受的LTE網(wǎng)絡(luò)語音解決方案是Voice over LTE（簡稱VoLTE），Telekom、Vodafone、O2和中國移動都已經(jīng)確定了將VoLTE作為首選的LTE網(wǎng)絡(luò)語音解決方案，中國移動將在2013年第四季度開始進(jìn)行小規(guī)模的測試，并爭取在2014年第三、第四季度實現(xiàn)全國VoLTE商用。在不久之前，O2更是做了一個令人印象深刻的VoLTE演示，LTE網(wǎng)絡(luò)的電話呼叫能夠通過VoLTE無縫切換到現(xiàn)有的GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)。

繞行舊網(wǎng)絡(luò)

目前，我們?nèi)匀粺o法使用LTE網(wǎng)絡(luò)撥打電話，必須切換到GSM或UMTS。除此之外，VoLTE還需要解決一個問題，就是當(dāng)手機(jī)連接到LTE網(wǎng)絡(luò)時，它并不連接任何GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)，此時，如果LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶收到一個來自舊移動網(wǎng)絡(luò)的電話呼叫，那么LTE核心網(wǎng)絡(luò)將不得不發(fā)送一個信號給LTE用戶，并自動切斷LTE連接，讓手機(jī)重新連接傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。因為手機(jī)同時在兩個或者多個網(wǎng)絡(luò)中注冊，將需要耗費大量的電力，并且涉及龐大的管理問題。

LTE網(wǎng)絡(luò)在斷開連接時，并不會留意我們是否正在玩網(wǎng)絡(luò)游戲、下載音樂或者接收一個文件，數(shù)據(jù)連接將馬上被切斷。接下來，LTE手機(jī)進(jìn)行一個所謂的回退，將連接從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到GSM/UMTS移動網(wǎng)絡(luò)，然后打開接受電話呼叫的開關(guān)。從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)將需要幾秒鐘的時間，并且網(wǎng)絡(luò)的切換增加了能耗。

IP語音模式

VoLTE解決語音問題的方法是通過IP語音服務(wù)來實現(xiàn)語音傳輸，因此智能手機(jī)注冊到LTE網(wǎng)絡(luò)后，不必再頻繁地切換網(wǎng)絡(luò)。VoLTE實現(xiàn)這一功能的核心是IMS（IP多媒體子系統(tǒng)），這是一種高級別的電話交換系統(tǒng)，是移動運營商的大型基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，它通過若干個子系統(tǒng)相互連接不同的網(wǎng)絡(luò)。

通過IMS建立呼叫非常簡單，因為所有的命令都通過IP包發(fā)送。如果一個設(shè)備向LTE小區(qū)（最小信號區(qū)域）報到，那么它首先需要通過核心網(wǎng)絡(luò)注冊到IMS電話交換系統(tǒng)。接下來，核心網(wǎng)絡(luò)將處理IMS接入點以及設(shè)備通過SIP（會話發(fā)起協(xié)議）發(fā)起的信號連接。

如果一個人在LET設(shè)備上接受了通話呼叫，那么設(shè)備將通過優(yōu)化了的實時傳輸協(xié)議（RTP）建立一個基于IP的實時語音通道。為了提高語音質(zhì)量，GSM/UMTS的通話將通過AMR窄帶和寬帶編解碼器對語音信號進(jìn)行處理。而對于通過IP包傳輸?shù)恼Z音通話，RTP還會保留一個固定的區(qū)域，保持一個小規(guī)模的緩沖以防止語音傳輸失效。除此之外，VoLTE還可以使用報頭壓縮，以達(dá)到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬的目的。

VoLTE還能夠解決另一個舊網(wǎng)絡(luò)切換的問題：如果移動電話在通話過程中離開了LTE小區(qū)，那么核心網(wǎng)絡(luò)將持續(xù)地評估智能手機(jī)的信號數(shù)據(jù)報告，必要時通過IMS服務(wù)的語音接口來轉(zhuǎn)移語音數(shù)據(jù)。雖然從LTE網(wǎng)絡(luò)的IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)時語音傳輸將會出現(xiàn)中斷，不過，在實踐中幾乎無法覺察到語音傳輸出現(xiàn)過中斷。根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，中斷的時間不可以超過300ms，所以這一中斷用戶是覺察不到的。