由于GSM等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )在過(guò)去20年間的發(fā)展和普及,使全球移動(dòng)語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)獲得了空前的成功。伴隨個(gè)人語(yǔ)音業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展,無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)絡(luò )也從GPRS/HSPA走向了LTE。LTE將給我們造就一個(gè)高帶寬的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò ),更好地支持各種移動(dòng)應用,但是,這里面也隱藏著(zhù)危機,最大的危機來(lái)自VOIP。
LTE基于IMS的全IP架構可以實(shí)現基于分組域的語(yǔ)音和多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展。IMS采用SIP協(xié)議作為不同分組接入網(wǎng)絡(luò )的統一會(huì )話(huà)控制協(xié)議,從而成為業(yè)界公認的下一代的語(yǔ)音/多媒體業(yè)務(wù)控制和網(wǎng)絡(luò )融合的平臺。LTE技術(shù)的出現和逐漸成熟才使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )E2E 的VoIP業(yè)務(wù)商用部署成為可能。LTE技術(shù)的高帶寬、高移動(dòng)性、低時(shí)延保證了用戶(hù)在LTE網(wǎng)絡(luò )上的通話(huà)業(yè)務(wù)感受能夠與傳統CS相同。LTE VoIP的實(shí)施標志了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )向All-IP 網(wǎng)絡(luò )邁出重要的一步,最終PS域將取代移動(dòng)CS域,成為真正All-IP網(wǎng)絡(luò )。
受運營(yíng)商初期投資限制,LTE會(huì )先在熱點(diǎn)地區孤島式部署,再逐步鋪開(kāi),因而為滿(mǎn)足用戶(hù)隨時(shí)隨地的語(yǔ)音業(yè)務(wù)需求,LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案很長(cháng)一段時(shí)間內仍要依賴(lài)于GERAN/UTRAN CS接入的配合。LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)應該對GERAN/UTRAN無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有改動(dòng)需求,對移動(dòng)電路域核心網(wǎng)盡量少地改造,以方便運營(yíng)商的LTE部署。
LTE和UTRAN/GERAN的切換需求
為了簡(jiǎn)化LTE和UTRAN/GERAN的互操作技術(shù)要求,降低LTE終端射頻模塊的復雜度,延長(cháng)LTE終端的待機時(shí)間,3GPP業(yè)界決定LTE和UTRAN/GERAN之間采用為Single Radio 技術(shù)。 Single Radio意味著(zhù)LTE終端不能同時(shí)在LTE和UTRAN/GERAN上開(kāi)展業(yè)務(wù),這給LTE和UTRAN/GERAN之間的切換控制帶來(lái)了新需求。
經(jīng)過(guò)3GPP業(yè)界的共同努力,回退至2G和3G的電路域話(huà)音(CSFB)被當作是從電路交換網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)至全 IP過(guò)程中的一步。撥打或接聽(tīng)語(yǔ)音電話(huà)時(shí),CSFB解決方案可將用戶(hù)設備(UE)接入從 LTE切換至2G/3G。
為了促使行業(yè)聯(lián)合起來(lái)支持3GPP標準,愛(ài)立信及其它幾家廠(chǎng)商和運營(yíng)商共同啟動(dòng)了“One Voice”計劃。該計劃的主要目標是制定終端和網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商應遵循的基準規范(baseline profile),從而確保互操作性。自從被GSM協(xié)會(huì )在2010年初采用以來(lái),該計劃在業(yè)界獲得了更廣泛的認可。
“One Voice”計劃推出的基準規范構成了面向語(yǔ)音和短消息的IMS規范(GSM 協(xié)會(huì )永久參考文檔 IR.92)的基礎,通常被稱(chēng)為VoLTE(LTE語(yǔ)音)。
基準規范中的要求涵蓋了網(wǎng)絡(luò )的每個(gè)層。而每個(gè)層也相應地包含 IMS 特性、媒體要求、承載管理特性、LTE 無(wú)線(xiàn)要求以及通用功能。這些要求符合 3GPP 版本8(Rel-8),其它一些出自3GPP版本9(Rel-9)的要求用于支持分組交換緊急呼叫。
LTE VoIP和多媒體業(yè)務(wù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的必然趨勢,支持UE從 LTE切換至2G/3G的CSFB解決方案終將成為一種CS域語(yǔ)音向全IP域語(yǔ)音的過(guò)渡技術(shù)。
業(yè)界LTE 語(yǔ)音業(yè)務(wù)實(shí)現架構
當前業(yè)界主要有三種開(kāi)展LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)的實(shí)現架構,分別是CSFB(Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System)、SR-VCC(Single radio voice continuity control)和VoLGA (Voice over LTE via Generic Access technology)。其中前兩種已經(jīng)寫(xiě)入即將凍結的3GPP R8規范中,后一種則在VoLGA組織中密切討論。
CSFB架構
部分運營(yíng)商因為現有CS網(wǎng)絡(luò )覆蓋好、容量充足等原因,會(huì )作出在LTE網(wǎng)絡(luò )上首先開(kāi)展無(wú)線(xiàn)Internet業(yè)務(wù)的選擇,而語(yǔ)音業(yè)務(wù)則暫不遷移到LTE網(wǎng)絡(luò )中,仍然基于原有的CS網(wǎng)絡(luò )開(kāi)展。由于LTE和GERAN/UTRAN之間的Signal-radio mode,LTE終端使用LTE數據業(yè)務(wù)時(shí),將無(wú)法收到電路域語(yǔ)音業(yè)務(wù)信號。因此LTE網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)生了對MSC的CSFB需求,嚴格說(shuō)來(lái),CSFB技術(shù)并不是一種真正的LTE VoIP技術(shù)。
CSFB主要解決附著(zhù)于LTE網(wǎng)絡(luò )的雙模終端如何在LTE網(wǎng)絡(luò )中接收到電路域的被叫尋呼等網(wǎng)絡(luò )發(fā)起的請求,要求MSC能夠建立與MME之間的SGs接口,實(shí)現LTE和2G/3G的聯(lián)合位置更新和尋呼等操作。
SR-VCC架構
SR-VCC架構利用IMS核心網(wǎng)絡(luò )提供LTE VoIP語(yǔ)音業(yè)務(wù)的路由、控制和業(yè)務(wù)觸發(fā),并提供LTE向GERAN/UTRAN切換時(shí)的語(yǔ)音連續性保證。不同于CSFB架構,SR-VCC架構中移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)真正能夠基于LTE分組網(wǎng)絡(luò )實(shí)施。3GPP在 R7協(xié)議版本中制定了VCC架構,實(shí)現WiFi和GERAN/UTRAN接入間切換時(shí)的語(yǔ)音連續性控制。3GPP R8階段又針對LTE的需求,在R7 VCC基礎上進(jìn)一步制定了SR-VCC的語(yǔ)音業(yè)務(wù)切換控制標準。
SR-VCC架構需要部署IMS SCC(Service continuity control) AS、增強MSC網(wǎng)元,結合MME的切換控制保證LTE語(yǔ)音能夠平滑地向GERAN/UTRAN CS網(wǎng)絡(luò )切換。要求MME在eNodeB發(fā)出向GERAN/UTRAN 切換請求后,通知增強MSC網(wǎng)元,MSC網(wǎng)元則基于3GPP CS網(wǎng)絡(luò )成熟的切換控制協(xié)議向控制RNC/BSC的MSC發(fā)起CS切換請求。
SR-VCC不僅提供實(shí)時(shí)語(yǔ)音業(yè)務(wù),而且能夠為用戶(hù)提供全新的IMS多媒體業(yè)務(wù),例如即時(shí)消息和用戶(hù)狀態(tài)呈現業(yè)務(wù)等。
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