VoLTE關鍵技術及相關標準研究

焦金濤

摘 要

隨著LTE網絡的不斷發展和廣泛應用，僅僅提供分組域業務的這個特性已經遠遠不能滿足人們的需求了，所以想要使LTE網絡基礎上提供傳統的語音業務就成為了學者們新的研究問題和研究方向。本文就這種現實情況下，主要闡述了VoLTE相關的國內標準和國際標準，介紹了語音業務的基本技術原理和體系架構，并分析了從網絡到VoLTE發展的策略和相關技術以及今后的發展前景。

【關鍵詞】VoLTE LTE網絡 VoLTE研究 語音業務

LTE網絡是一個全IP絡，在建設LTE網絡的初期，LTE網絡的語音控制和承載沒有其專有的機制，而是借助相對穩定的2G和3G網絡，采用的是CSFB和SRVCC以及雙待機終端等技術實現語音業務。然而這種過渡的解決方案都存在著很多的問題和缺陷，很難成為最終的解決方案，所以當LTE網絡的連續性不斷上升甚至可以達到全覆蓋的時候，基于LTE網絡的語音VoLTE的解決方案就顯得尤為重要，所以本文就對其關鍵技術和相關標準進行了深入的研究。

1 VoLTE的系統架構

當LTE網絡能夠達到全覆蓋時，VoLTE語音方案會成為運營商語音業務的最終解決辦法，IMS在VoLTE方案中是核心業務的網絡，主要是為了配合LTE實現基于視頻通信和分組域語音的端到端的業務，通過系統控制，VoLTE方案可提供語音業務及其相關的補充業務，其中包括呼叫轉移、號碼顯示、會議電話、呼叫等待等。

1.1 網絡架構

在VoLTE的解決方案中為了實現語音業務主要是靠EPC系統來實現承載，IMS系統來實現業務控制，其中VoLTE系統主要采用IMS APN實現語音業務，運用PCRF來提供策略控制決策以及進行計費控制的相關功能。而對于UE來說，為了支持VoLTE語音業務，不僅需要至此LTE的相關功能還需要它能夠支持IMS的相關功能。

1.2 VoLTE關鍵技術

VoLTE語音方案的中心思想是運用IMS系統作為語音業務的控制層，用EPC作承載，運用IMS系統的好處是不僅可以實現呼叫控制等語音功能，還能夠靈活合理的實現多媒體回話計費功能，運營商可以針對用戶的不同業務內容，實行不同的計費標準，并且該系統定義了供開發商使用的業務標準接口，這些接口可以使運營商為多個廠商提供業務，這樣可以避免單一的廠商獲取新任務。VoLTE是在全IP的條件下的語音解決方案，并涉及了各個領域包括無線、終端、電路域等。

1.3 業務流程

從業務的流程來看，一個LTE的用戶要想實現業務，要經過一系列流程，流程包括EPS、IMS注冊、主叫、被叫等被叫包括信令交互和專有承載，LTE網絡附著是指在LTE網絡下附著并建立UE承載，IMS是指在附著流程中獲取的地址向網絡發起注冊的請求，完成注冊后，網絡會保存用戶的地址，用于后來的來話尋址。主叫是指用戶撥打號碼，觸發認證后會向系統網絡發起主叫流程，被叫是指根據系統簽約的情況觸發被叫服務并進行業務處理。

2 VoLTE的相關標準

國際標準組織機構3GPP制訂VoLTE相關的標準，并且在3GPP的R5版本中定義了IMS的體系架構及基本原理，并在接下來的R6版本中更加細致的定義了基本技術原理，P7版本中則是增加了連續性的語音業務的實施方案和相關技術要求，從R7版本開始就進行了詳細的研究，R9版本則主要為了實現IMS緊急呼叫業務。另外在2010年全球移動通訊系統協會將IMS草案加入到了LTE語音業務解決方案中。

2.1 國內標準

中國通信標準話協會制訂了VoLTE相關的國內標準，相關標準規定包括：

（1）《演進的分組核心網絡語音業務解決方案研究》。

（2）《演進的移動分組域中支持雙模單待語音呼叫連續性的設備技術要求》。

（3）《支持E-UTRAN到UTRAN/GERAN電路域業務回落技術的核心網設備技術要求》。

2.2 國際標準

國際上的相關標準如下：

（1）3GPP TS 23.237IP多媒體子系統（IMS）業務連續性。

（2）3GPP TS 23.292IP多媒體子系統（IMS）集中業務。

（3）3GPP TS 23.272演進的分組系統中的電路域回落。

3 VoLTE的發展策略和相關技術

每個新網絡的部署都不能做到一蹴而就，LTE網絡也不例外，它也很難在短時間內達到全面的覆蓋，這就出現了LTE網絡和傳統的2G/3G網絡共存的情況，當用戶在網絡覆蓋的區域內發起呼叫時，就需要運營商運用合理的機制來保證用戶的呼叫不被中止，并保證語音業務的連續，這就使得很多過渡方案的應運而生，目前最被大家所接受的方案就是SRVCC和CSFB等 。

在LTE網絡的發展中，會出現網絡可以提供服務但是不能實現全覆蓋的情況，這時就可以借用傳統的2G/3G來實現語音業務的全覆蓋，當用戶處于LTE網絡邊緣但恰恰在非常良好的傳統網絡覆蓋中，將用戶正在進行的通話連接在傳統的網絡上，此過程被稱為SRVCC切換過程，隨著LTE網絡的覆蓋面不斷增加，SRVCC切換技術的使用逐漸減少。在LTE網絡能夠達到全覆蓋時，IMS也在不斷完善，VoLTE會成為語音業務的最科學合理的解決方案。

4 結束語

在移動網絡中，LTE網絡憑借數據的高效傳輸等優勢將會成為移動通信網絡未來發展的必然趨勢，同時語音業務必將實現全IP化，但是無線網絡實現全覆蓋的情況也將是一個漫長的過程，IMS系統語音業務的控制的穩定性和可靠性也在逐步的完善和提高。

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作者單位

吉林吉大通信設計院股份有限公司 吉林省長春市 130012