試論關(guān)于VoLTE無線關(guān)鍵技術(shù)的應用

武文學 馮雷

【摘要】 VoLTE被業(yè)界一致認為是LTE網(wǎng)絡中實現(xiàn)語音業(yè)務的終極方案。與此同時，作為LTE語音的過渡性方案，CSFB（語音回落到電路域）和雙待機也將在一段時期內(nèi)與VoLTE共存。從長遠來看，VoLTE相比電路域語音，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下方面：一是更高的頻譜利用率，LTE的頻譜利用效率遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)制式；二是更好的話音體驗，VoLTE的呼叫接續(xù)時長比電路域縮短；三是更豐富的業(yè)務體驗，VoLTE可以在標準話音基礎(chǔ)上引入更豐富的話音業(yè)務體驗，從而應對來自O(shè)TT的競爭與挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】 VoLTE 網(wǎng)絡架構(gòu) IMS網(wǎng)絡

VoLTE（Voice over LTE），是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，全部業(yè)務承載于4G網(wǎng)絡上，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務在同一網(wǎng)絡下的統(tǒng)一。通過VoLTE技術(shù)4G網(wǎng)絡除了能提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務，同時還能提供高質(zhì)量的音視頻通話，且與目前2/3G通話相比，VoLTE技術(shù)將帶來接通等待時間更短，以及更高質(zhì)量、更自然的音視頻通話效果。

一、VoLTE的網(wǎng)絡需求

根據(jù)3GPP規(guī)范，VOLTE是全IP條件下語音解決方案。采用VOLTE語音解決方案，需要對現(xiàn)有無線及核心網(wǎng)絡進行全面的改造，并且用戶終端也需要進行相應的適配改造。

核心網(wǎng)需要全面部署全新的IMS系統(tǒng)，引入CSCF呼叫控制、新建或改造HSS、IP-SM-GW、MMTel 應用服務器，實現(xiàn)與MGCF/IBCF/TrGW等網(wǎng)元的互通功能；在LTE網(wǎng)絡中，需要與SGW、PGW、MME等核心網(wǎng)網(wǎng)元實現(xiàn)互通來為VOLTE提供承載通道，針對IMS信令、語音業(yè)務提供高質(zhì)量的QoS控制能力。

LTE無線網(wǎng)需要正確識別終端eSRVCC能力，并僅對具備eSRVCC能力的終端下發(fā)針對eSRVCC的異系統(tǒng)測量控制，且可根據(jù)終端測量上報選定eSRVCC切換目標并觸發(fā)切換；無線網(wǎng)絡還需要針對VOLTE業(yè)務進行專題優(yōu)化，實現(xiàn)減少信令開銷、增加覆蓋、終端省電等功能。

終端域需要整個終端的產(chǎn)業(yè)鏈共同參與。終端需要支持VOLTE相關(guān)特性，在硬件芯片層面上支持VOLTE功能，終端的操作系統(tǒng)也需要一并進行修改。

二、VoLTE部署部分要點分析

作為LTE網(wǎng)絡語音實現(xiàn)的終極解決方案，VoLTE的部署從核心網(wǎng)建設(shè)改造、無線網(wǎng)升級優(yōu)化以及業(yè)務支撐系統(tǒng)建設(shè)等方面有很多需要研究探討的問題，筆者就核心網(wǎng)絡相關(guān)的三點技術(shù)方案做一些初步分析。

2.1 QoS保障

VoLTE借助PCC架構(gòu)為語音、視頻等業(yè)務按需建立專用承載通道，提供高優(yōu)先級和帶寬保障，確保無線和網(wǎng)絡側(cè)都能按照VoLTE質(zhì)量要求進行資源分配和調(diào)度。其業(yè)務流程如圖1。UE附著在默認承載，用于SIP信令傳遞；UE發(fā)

起音視頻業(yè)務時，通過默認承載請求網(wǎng)絡分配資源； VoLTE SBC向核心網(wǎng)申請VoLTE音視頻資源，攜帶用戶的流描述、媒體類型（音、視頻）、最大最小請求帶寬； PCRF依據(jù)配置的VoLTE策略，映射生成滿足音視頻業(yè)務需求的動態(tài)規(guī)則，由無線核心網(wǎng)執(zhí)行規(guī)則為業(yè)務預留資源；用戶在預留的專用承載上發(fā)起音視頻業(yè)務。

2.2 Diameter信令網(wǎng)建設(shè)

VoLTE對信令網(wǎng)的建設(shè)需求包含滿足VoLTE會話管理及語音漫游需求和滿足PCC會話綁定及動態(tài)數(shù)據(jù)同步需求兩個方面。其中Diameter信令轉(zhuǎn)接需求主要包括：LTE移動性管理信令S6a接口； VoLTE IMS信令Cx、Sh、Zh接口；VoLTE PCC信令Gx、Rx接口等。

VoLTE使用PCC策略控制，要求同一用戶的Gx與Rx接口會話在同一PCRF上綁定，部署多個PCRF時，需要DRA實現(xiàn)Gx與Rx接口尋址到同個PCRF。

目前的主要實現(xiàn)方案為通過用戶IP地址尋址，要求DRA支持會話綁定功能，根據(jù)Gx接口會話動態(tài)存儲會話綁定信息（用戶碼號/IP地址/PCRF地址的綁定關(guān)系），通過查詢綁定信息找到同一PCRF。

2.3 VoLTE漫游方案

VoLTE漫游方案主要分RAVEL和S8HR兩種，其中RAVEL架構(gòu)傾向于CS模式，由漫游地提供提供數(shù)據(jù)通道后通過漫游地P-CSCF與歸屬地IMS核心網(wǎng)互通；而S8HR采用EPC數(shù)據(jù)業(yè)務漫游方式，漫游地提供數(shù)據(jù)通道功能與歸屬地數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)互通后訪問歸屬地IMS核心網(wǎng)。

比較而言，S8HR的優(yōu)點是對VPLMN的依賴性較小（除緊急呼叫外，不需要VPLMN支持VoLTE），但S8HR在媒體路由優(yōu)化、對數(shù)據(jù)包解析分析等方面存在不足。

三、總結(jié)

基于IMS的LTE話音業(yè)務被業(yè)界認為是未來移動話音業(yè)務的發(fā)展方向，隨著LTE網(wǎng)絡的部署，VoLTE的應用將越來越廣泛，緊急呼叫業(yè)務作為基礎(chǔ)語音服務的一部分，必定要在VoLTE業(yè)務中得以保障。

盡管3GPP在標準中提出了緊急呼叫實現(xiàn)的技術(shù)框架，但是由于各國對緊急呼叫的管制政策不同，需要運營商根據(jù)本國的管制特點制定詳細的技術(shù)方案，推進網(wǎng)絡設(shè)備廠商和終端廠商的產(chǎn)品研發(fā)，以便于在VoLTE商用部署中順利實現(xiàn)緊急呼叫業(yè)務的繼承。

參 考 文 獻

[1] YD/T 1406-2005. 公用電信網(wǎng)間緊急特種業(yè)務呼叫的路由和技術(shù)實現(xiàn)要求[S]. 2005.

[2] YD/T 2541-2013. 基于統(tǒng)一IMS的緊急呼叫業(yè)務技術(shù)要求（第一階段）[S]. 2013.