曹樹玲

【摘要】本文介紹了LTE網(wǎng)絡(luò)在廣東建設(shè)現(xiàn)狀及TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的三種解決方案，并對(duì)此三種解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，得出不同網(wǎng)絡(luò)、不同LTE建設(shè)階段運(yùn)營商方案選擇建議。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE語音業(yè)務(wù)回落雙待機(jī)VOIMS

一、前言

移動(dòng)通信近年飛速發(fā)展，到目前為止，移動(dòng)用戶將超過60億。預(yù)計(jì)到2020年，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到500億部。為了滿足用戶對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的不斷增長，移動(dòng)公司廣東分公司在2011年底開展了TD-LTE擴(kuò)大試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)，并在2013年4月完成TD-LTE擴(kuò)大試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)。覆蓋了廣州、深圳、佛山1500多平方公里，為用戶帶來了全新4G體驗(yàn)。但LTE對(duì)于傳統(tǒng)的語音及消息業(yè)務(wù)卻不是通過電路域網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。是否4G業(yè)務(wù)就不能打電話只能上網(wǎng)了？雖然近年來，語音業(yè)務(wù)給運(yùn)營商帶來的收入是在逐年減少，但根據(jù)預(yù)測在未來的幾年中，語音業(yè)務(wù)仍然能占到運(yùn)營商總體收入的60%左右。因此，為確保LTE網(wǎng)絡(luò)上能高效、高質(zhì)量的開展語音業(yè)務(wù)，本文主要介紹當(dāng)前LTE網(wǎng)絡(luò)的三種語音業(yè)務(wù)解決方案，并對(duì)此三種解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，得出運(yùn)營商解決語音業(yè)務(wù)的方案建議。

二、廣東LTE試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)情況

1、2012年3月，TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)第一個(gè)站點(diǎn)開通；

2、2012年5月，完成第一階段的建設(shè)，廣州大學(xué)誠、深圳羅湖及龍崗具備商用能力；

3、2013年1月，完成了試驗(yàn)網(wǎng)6800個(gè)站點(diǎn)的初步設(shè)計(jì)勘察、會(huì)審；

4、2013年4月，完成6800個(gè)站點(diǎn)建設(shè)。

三、語音解決方案關(guān)鍵技術(shù)介紹

因LTE的語音業(yè)務(wù)不能通過電路域網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，ISO等組織研究提出了多種關(guān)于LTE的語音業(yè)務(wù)解決方案，本文主要介紹TD-LTE三種語音業(yè)務(wù)解決方案：Dual-Radio方案、CSFB方案、VOIMS+SRVCC。

1、Dual-Radio方案

Dual-Radio（雙待機(jī)終端），終端可以同時(shí)在2G/3G和4G網(wǎng)絡(luò)中待機(jī)，即在使用TD-LTE模式使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，可同時(shí)在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行語音業(yè)務(wù)的呼出或呼入，不需要更換網(wǎng)絡(luò)模式。因語音業(yè)務(wù)實(shí)際上是在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)沒有提出特別的要求。但此方案對(duì)終端的要求比較高：目前雙模雙待手機(jī)的技術(shù)還不成熟，成本較高、電池的續(xù)航能力短，國內(nèi)生產(chǎn)廠家較少。因此此方案運(yùn)營商一般考慮為過渡方案或者臨時(shí)方案。

2、CSFB方案（Circuit Switched Fallback）

CSFB（電路域回落），即在不使用語音業(yè)務(wù)時(shí)，手機(jī)將保持在TD-TLE網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)用戶需要使用語音業(yè)務(wù)時(shí)，才從TD-TLE網(wǎng)絡(luò)中回落到2G/3G的電路域中，通話結(jié)束后，仍保持在TD-TLE網(wǎng)絡(luò)中。CSFB中回落流程的選擇是直接影響用戶體驗(yàn)語音業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。目前RRC Release（R8）因?qū)崿F(xiàn)簡單，是目前廣泛使用的回落流程。CSFB的關(guān)鍵技術(shù)是需要MME與2G/3G網(wǎng)絡(luò)的MSC設(shè)備建立SGs接口、與SGSN新增S3接口、BSC、BTS等原無線網(wǎng)絡(luò)需要增加LTE的鄰小區(qū)配置、為了在完成語音接續(xù)后能減少時(shí)延，盡快回到LTE網(wǎng)絡(luò)中，需支持Fast Return功能；從LTE網(wǎng)絡(luò)中盡快回落到2、3G網(wǎng)絡(luò)中，需支持RIM功能。選擇此方案的優(yōu)點(diǎn)是無需部署IMS系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)與2、3G電路域重疊的區(qū)域就可以實(shí)現(xiàn)，并能充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源。但是LTE系統(tǒng)與2、3G進(jìn)行切換、重選等會(huì)造成系統(tǒng)間的信令增加、導(dǎo)致呼叫等待的時(shí)延過長，從而導(dǎo)致用戶感知不佳。另該方案可能不同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)與語音業(yè)務(wù)，因此大部分運(yùn)營商仍將此方案作為LTE網(wǎng)絡(luò)語言音業(yè)務(wù)過渡方案。

3、VOIMS/ SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）方案

VOIMS是用戶在LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域下，可以使用IMS作為業(yè)務(wù)控制層、EPC（分組域核心網(wǎng)）為承接層，從而實(shí)現(xiàn)語音及視頻業(yè)務(wù)。SRVCC的實(shí)質(zhì)是在LTE未達(dá)到全網(wǎng)覆蓋前，語音從LTE到2/3G切換的方式。目前LTE未達(dá)到全網(wǎng)覆蓋，但運(yùn)營商已部署了較為完善的IMS網(wǎng)絡(luò)，SRVCC可在IMS的控制下，在用戶正進(jìn)行語音業(yè)務(wù)時(shí)由2/3G的電路域來承載用于語音。對(duì)比CSFB的回落延遲造成用戶感知不佳，SRVCC可以確保已建立連接的語音通話不中斷，SRVCC切換理論測試值語音的中斷時(shí)間約為300ms，這個(gè)時(shí)間不影響用戶感知。但如果LTE覆蓋的面積不大時(shí)，使用SRVCC將導(dǎo)致頻繁的切換，也可能出現(xiàn)切換失敗，從而導(dǎo)致用戶感知差。

四、三類語音解決方案對(duì)比

1、用戶體驗(yàn)對(duì)比：其中Dual-Radio方案因不涉及到網(wǎng)絡(luò)更改，用戶體驗(yàn)與2、3G類似；CSFB方案主要與網(wǎng)絡(luò)改造的情況、選取的回落技術(shù)相關(guān)。VOIMS/ SRVCC方案可使用戶獲得高質(zhì)量的語音數(shù)據(jù)體驗(yàn)。

2、終端要求對(duì)比：Dual-Radio對(duì)終端的要求高，而且無3GPP標(biāo)準(zhǔn)遵循。CSFB方案可遵循3GPP標(biāo)準(zhǔn)，按傳統(tǒng)單機(jī)實(shí)現(xiàn)方式即可。VOIMS/ SRVCC可遵循3GPP標(biāo)準(zhǔn)，但流程比較復(fù)雜。

3、網(wǎng)絡(luò)改造難度對(duì)比：Dual-Radio方案對(duì)基本不涉及對(duì)網(wǎng)絡(luò)改造，CSFB方案改造的與運(yùn)營商選擇的方案有關(guān)，有低成本方案、基本方案、高成本方案，費(fèi)用依次遞增。目前大部分國際運(yùn)營商采用基本方案部署CSFB。VOIMS/ SRVCC方案初期改造量大，但后期只需要對(duì)MSC升級(jí)。

4、國際運(yùn)營商語音業(yè)務(wù)部署情況：根據(jù)NGMN及廠商調(diào)查，CSFB方案是大多數(shù)運(yùn)營商支持的過渡方案，北美運(yùn)營商支持推進(jìn)Dual-Radio方案，VOIMS/ SRVCC是各運(yùn)營商的最終目標(biāo)。其中韓國SK已在2012年開始推進(jìn)VOIMS，具韓國SK相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在LTE商用以來，幾乎所有類型的網(wǎng)絡(luò)用戶都在在LTE網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移。

五、廣東省TD-LTE語音解決方案介紹

目前廣東省已在廣州、深圳完成了6800個(gè)站點(diǎn)的建立，因目前未有CSFB的終端支持，廣州、深圳試驗(yàn)網(wǎng)采用的是第一種方案，即雙待機(jī)終端。隨著LTE的不斷建設(shè)及技術(shù)的發(fā)展，我省的TD-LTE語音解決方案的最終目標(biāo)將朝著VOIMS/ SRVCC發(fā)展。

六、總結(jié)

目前我國的LTE正在在如火如荼的建設(shè)中，LTE作為4G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)，其為用戶帶來了極速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)，但同時(shí)應(yīng)注意到傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)對(duì)用戶感知的重要性。在通信行業(yè)競爭日益激烈的情況下各運(yùn)營商可根據(jù)各自LTE建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)情況選擇不同的語音業(yè)務(wù)解決方案，使自己的網(wǎng)絡(luò)性能走在時(shí)代的前沿，從而在激烈的競爭中撥得頭籌。

參考文獻(xiàn)

[1]斯特芬妮婭·塞西亞（Stefania Sesia），伊薩姆·陶菲克（Issam Toufik），馬修·貝克（Matthew Baker），馬霓. LTE/LTE-Advanced：UMTS長期演進(jìn)理論與實(shí)踐（升級(jí)新版）.人民郵電出版社（2012-11）

[2]王映民，孫韶輝等. TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì).人民郵電出版社（2010-06）

[3]達(dá)爾曼（Erik Dahlman），巴克浮（Stefan Parkvall），斯科德（Johan Skold），堵久輝. 4G移動(dòng)通信技術(shù)權(quán)威指南：LTE與LTE-Advanced.人民郵電出版社（2012-05）

[4]孫宇彤. LTE教程：原理與實(shí)現(xiàn).電子工業(yè)出版社（2014-01）

[5]霍爾馬，托斯卡拉，郎為民.國際信息工程先進(jìn)技術(shù)譯叢：UMTS中的LTE：向LTE-Advanced演進(jìn)（原書第2版）.機(jī)械工業(yè)出版社（2012-1）

[6]林輝. LTE-Advanced關(guān)鍵技術(shù)詳解（4G叢書）.人民郵電出版社（2013-09）

[7]姜怡華，許慕鴻，習(xí)建德，朱西鵬. 3GPP系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（SAE）原理與設(shè)計(jì)（第2版）endprint