TD-LTE語音業務解決方案的分析

曹樹玲

【摘要】本文介紹了LTE網絡在廣東建設現狀及TD-LTE網絡中實現語音業務的三種解決方案，并對此三種解決方案的優缺點進行了對比，得出不同網絡、不同LTE建設階段運營商方案選擇建議。

【關鍵詞】TD-LTE語音業務回落雙待機VOIMS

一、前言

移動通信近年飛速發展，到目前為止，移動用戶將超過60億。預計到2020年，聯網設備將達到500億部。為了滿足用戶對于數據業務需求的不斷增長，移動公司廣東分公司在2011年底開展了TD-LTE擴大試驗網的建設，并在2013年4月完成TD-LTE擴大試驗網的建設。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。但LTE對于傳統的語音及消息業務卻不是通過電路域網來實現。是否4G業務就不能打電話只能上網了？雖然近年來，語音業務給運營商帶來的收入是在逐年減少，但根據預測在未來的幾年中，語音業務仍然能占到運營商總體收入的60%左右。因此，為確保LTE網絡上能高效、高質量的開展語音業務，本文主要介紹當前LTE網絡的三種語音業務解決方案，并對此三種解決方案的優缺點進行了對比，得出運營商解決語音業務的方案建議。

二、廣東LTE試驗網的建設情況

1、2012年3月，TD-LTE試驗網第一個站點開通；

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

3、2013年1月，完成了試驗網6800個站點的初步設計勘察、會審；

4、2013年4月，完成6800個站點建設。

三、語音解決方案關鍵技術介紹

因LTE的語音業務不能通過電路域網絡來實現，ISO等組織研究提出了多種關于LTE的語音業務解決方案，本文主要介紹TD-LTE三種語音業務解決方案：Dual-Radio方案、CSFB方案、VOIMS+SRVCC。

1、Dual-Radio方案

Dual-Radio（雙待機終端），終端可以同時在2G/3G和4G網絡中待機，即在使用TD-LTE模式使用數據業務時，可同時在2G/3G網絡中進行語音業務的呼出或呼入，不需要更換網絡模式。因語音業務實際上是在2G/3G網絡中進行的，因此對網絡沒有提出特別的要求。但此方案對終端的要求比較高：目前雙模雙待手機的技術還不成熟，成本較高、電池的續航能力短，國內生產廠家較少。因此此方案運營商一般考慮為過渡方案或者臨時方案。

2、CSFB方案（Circuit Switched Fallback）

CSFB（電路域回落），即在不使用語音業務時，手機將保持在TD-TLE網絡中。當用戶需要使用語音業務時，才從TD-TLE網絡中回落到2G/3G的電路域中，通話結束后，仍保持在TD-TLE網絡中。CSFB中回落流程的選擇是直接影響用戶體驗語音業務的關鍵。目前RRC Release（R8）因實現簡單，是目前廣泛使用的回落流程。CSFB的關鍵技術是需要MME與2G/3G網絡的MSC設備建立SGs接口、與SGSN新增S3接口、BSC、BTS等原無線網絡需要增加LTE的鄰小區配置、為了在完成語音接續后能減少時延，盡快回到LTE網絡中，需支持Fast Return功能；從LTE網絡中盡快回落到2、3G網絡中，需支持RIM功能。選擇此方案的優點是無需部署IMS系統，系統結構簡單，TD-LTE無線網絡與2、3G電路域重疊的區域就可以實現，并能充分利用現有的網絡資源。但是LTE系統與2、3G進行切換、重選等會造成系統間的信令增加、導致呼叫等待的時延過長，從而導致用戶感知不佳。另該方案可能不同時支持數據業務與語音業務，因此大部分運營商仍將此方案作為LTE網絡語言音業務過渡方案。

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

VOIMS是用戶在LTE網絡覆蓋區域下，可以使用IMS作為業務控制層、EPC（分組域核心網）為承接層，從而實現語音及視頻業務。SRVCC的實質是在LTE未達到全網覆蓋前，語音從LTE到2/3G切換的方式。目前LTE未達到全網覆蓋，但運營商已部署了較為完善的IMS網絡，SRVCC可在IMS的控制下，在用戶正進行語音業務時由2/3G的電路域來承載用于語音。對比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間約為300ms，這個時間不影響用戶感知。但如果LTE覆蓋的面積不大時，使用SRVCC將導致頻繁的切換，也可能出現切換失敗，從而導致用戶感知差。

四、三類語音解決方案對比

1、用戶體驗對比：其中Dual-Radio方案因不涉及到網絡更改，用戶體驗與2、3G類似；CSFB方案主要與網絡改造的情況、選取的回落技術相關。VOIMS/ SRVCC方案可使用戶獲得高質量的語音數據體驗。

2、終端要求對比：Dual-Radio對終端的要求高，而且無3GPP標準遵循。CSFB方案可遵循3GPP標準，按傳統單機實現方式即可。VOIMS/ SRVCC可遵循3GPP標準，但流程比較復雜。

3、網絡改造難度對比：Dual-Radio方案對基本不涉及對網絡改造，CSFB方案改造的與運營商選擇的方案有關，有低成本方案、基本方案、高成本方案，費用依次遞增。目前大部分國際運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MSC升級。

4、國際運營商語音業務部署情況：根據NGMN及廠商調查，CSFB方案是大多數運營商支持的過渡方案，北美運營商支持推進Dual-Radio方案，VOIMS/ SRVCC是各運營商的最終目標。其中韓國SK已在2012年開始推進VOIMS，具韓國SK相關統計數據表明，在LTE商用以來，幾乎所有類型的網絡用戶都在在LTE網絡轉移。

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個站點的建立，因目前未有CSFB的終端支持，廣州、深圳試驗網采用的是第一種方案，即雙待機終端。隨著LTE的不斷建設及技術的發展，我省的TD-LTE語音解決方案的最終目標將朝著VOIMS/ SRVCC發展。

六、總結

目前我國的LTE正在在如火如荼的建設中，LTE作為4G時代的網絡，其為用戶帶來了極速的數據業務體驗，但同時應注意到傳統語音業務對用戶感知的重要性。在通信行業競爭日益激烈的情況下各運營商可根據各自LTE建設的網絡情況選擇不同的語音業務解決方案，使自己的網絡性能走在時代的前沿，從而在激烈的競爭中撥得頭籌。

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