移動通信網(wǎng)絡VoLTE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

陳敏聰（廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司，廣州510630）

移動通信網(wǎng)絡VoLTE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

陳敏聰
（廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司，廣州510630）

隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)正式進入4G時代，VoLTE網(wǎng)絡技術(shù)方案應運而生，我國的R10以及IMS網(wǎng)絡技術(shù)標準已經(jīng)非常成熟。VoLTE技術(shù)和CSFB技術(shù)相比，優(yōu)勢明顯，是LTE語音發(fā)展的新途徑。論文對VoLTE技術(shù)進行了分析，并介紹了其技術(shù)和網(wǎng)絡優(yōu)勢及發(fā)展歷程，希望具有借鑒意義。

移動通信網(wǎng)絡；VoLTE；發(fā)展現(xiàn)狀；分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.037

1 引言

我國在20世紀80代就開始應用第一代模擬移動通信技術(shù)，后來經(jīng)過逐漸更新?lián)Q代，每隔10年就產(chǎn)生了新一代的移動通信技術(shù)，即第二代數(shù)字移動通信技術(shù)、支持移動多媒體業(yè)務的第三代移動通信技術(shù)以及目前所使用的第四代移動通信技術(shù)。第四代技術(shù)產(chǎn)生于LTE網(wǎng)絡商用元年，其有著速率高、時延低、帶寬高并且全IP的主要特點[1]。此時的LTE網(wǎng)絡還不能直接對移動語音進行承載，而是需要將電路域回落即CSFB技術(shù)回落得到3G網(wǎng)絡。我國的R10以及IMS網(wǎng)絡技術(shù)標準已經(jīng)非常成熟，VoLTE技術(shù)能夠充分滿足各部署的要求。2014年，中國移動開始在部分城市對該技術(shù)進行試點，并應用4G網(wǎng)絡語音通話。移動語音在移動通信網(wǎng)絡發(fā)展進程中，從TDM到IP，最終必將實現(xiàn)以IP化以及大寬帶為基礎的移動語音[2]。

2 VoLTE技術(shù)的定義

人類到了4G網(wǎng)絡時代，語音通信是該時代所具有的重要優(yōu)勢。它的語音通話和過去的2G和3G有所不同，它不能將語音通信業(yè)務進行直接承接，而是要將語音當成IP數(shù)據(jù)進行傳輸，并在LTE上進行承載。換言之，如果要在4G時代下來進行語音通信，就必須要對VoLTE技術(shù)進行應用。它屬于IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，能夠在LTE網(wǎng)絡上把語音與數(shù)據(jù)業(yè)務進行獨立承載，并且以支持多樣性的多媒體業(yè)務以及多種接入的IMS語音業(yè)務為基礎[3]。VoLTE屬于端端語音連接的技術(shù)方案，且以架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡全IP為主要條件，能夠保證在相同網(wǎng)絡下保證語音和數(shù)據(jù)兩大業(yè)務的統(tǒng)一結(jié)合。

3 VoLTE技術(shù)與其他技術(shù)在語音方案中的比較

4G網(wǎng)絡早期的語音業(yè)務方案中的終端雙待方案和電路域回落，分別簡稱為SVLTE和CFSB，都部署在網(wǎng)絡和終端上。兩種方案都有獨特的優(yōu)勢，都能利用2G或者3G網(wǎng)絡進行語音業(yè)務提供，然而卻不能在LTE上對語音業(yè)務直接承載。如圖1所示。

圖1 兩種技術(shù)完成語音方案的比較

CFSFB能夠在終端空閑情況下在LTE網(wǎng)絡上進行駐留，通過發(fā)起或者收起呼叫，從而在2G、3G中切換，當呼叫結(jié)束后返回至LTE網(wǎng)絡中。另外，該網(wǎng)絡具有較為簡單的結(jié)構(gòu)，可以不用對LMS進行部署。

SVLTE其雙待終端在2G或3G以及LTE網(wǎng)路上能夠同時駐留，由2G或3G來對話音業(yè)務進行提供，并由LTE或2G /3G業(yè)務來對數(shù)據(jù)業(yè)務進行提供。兩種業(yè)務能夠并發(fā)。但是其雙待終端容易受到環(huán)境干擾，并且耗電量較大。

VoLTE在終端空閑時在LTE網(wǎng)絡中駐留，當呼叫被發(fā)起或者收起時，可以對LTE網(wǎng)絡直接使用，如果區(qū)域內(nèi)沒有全面覆蓋LTE，那么可以切換到2G/3G提供服務。該技術(shù)和前兩種技術(shù)相比，最大優(yōu)勢是其能夠用LTE同時承載數(shù)據(jù)業(yè)務以及語音業(yè)務。如圖2所示。

圖2 VOLTE完成語音方案原理

4 VoLTE技術(shù)的發(fā)展

該技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了技術(shù)起步——熱點覆蓋，商用試點——LTE連續(xù)覆蓋，商用大規(guī)模——LTE全覆蓋3個階段。

4.1 技術(shù)起步——熱點覆蓋

此時主要是致力于LTE熱點的實現(xiàn)以及讓熱點在城區(qū)覆蓋，主要應用于支持移動寬帶數(shù)據(jù)的移動數(shù)據(jù)庫以及平板電腦。我國使用的早期LTE手機，例如，蘋果IPONRE系列、華為的P7和MATE2系列都分別支持CSFB以及SVLTE技術(shù)方案。

4.2 商用試點——LTE連續(xù)覆蓋

我們正在努力走進該階段，運營商對VoLTE技術(shù)方案花費了1年多時間準備，進行了大量的試驗和測試，不僅對IMS開展了部署和集成，還對現(xiàn)網(wǎng)如IT、HSS等系統(tǒng)設備進行了改造和升級。在該階段中，運營商對LTE的網(wǎng)絡覆蓋范圍進行擴充，逐步具有對VoLTE語音業(yè)務進行運營的條件，并開始試點應用。另外，該階段各企業(yè)發(fā)布了能應用VoLTE技術(shù)的手機終端和芯片，促進了該技術(shù)的發(fā)展。該階段中以IMS為基礎的VoLTE業(yè)務將會被運營商投入商用；然而，此時LTE覆蓋存在著局限性，運營商需要對傳統(tǒng)CS覆蓋的深度和廣度特點進行應用來實現(xiàn)語音業(yè)務的無縫化，實現(xiàn)讓CS與LTE的互操作化[4]。

4.3 商用大規(guī)模——LTE全覆蓋

隨著VoLTE技術(shù)方案的成熟以及運營商的部署，不久的將來，一定會實現(xiàn)LTE網(wǎng)絡在城鄉(xiāng)的全面覆蓋。社會將Vo LTE全面應用并取代CS，全民使用移動寬帶語音，讓LTE網(wǎng)絡更加成熟和完善。

5 VoLTE在網(wǎng)絡上的優(yōu)勢

5.1 為用戶帶來良好體驗

VoLTE不僅帶寬高、速度快，還具有延時低的特點。用戶的體驗更加良好。針對帶寬要求較低且時延敏感的語音業(yè)務，對QoS控制機制進行了制定。引入視頻解碼器以及高清語音后，語音的通話效果必將得到極大改善。應用VoLTE高分辨率編碼技術(shù)，能夠保證通話質(zhì)量提高近50%，有效避免語音掉話，讓語音通話效果超越CS語音。

5.2 呼叫接續(xù)能力更快

該技術(shù)的呼叫以IMS為基礎，CSFB方案在語音呼叫接續(xù)過程中要將語音回落到3G網(wǎng)絡，而VoLTE技術(shù)則不需要如此麻煩，且無網(wǎng)絡重新附著過程，因此能極大縮短呼叫接續(xù)時間。從城市試點結(jié)果來看，應用VoLTE技術(shù)其平均接續(xù)時間不會超過3s，這和CSFB相比，接續(xù)時間直接降低7s。

5.3 業(yè)務使用更加靈活

CSFB技術(shù)網(wǎng)絡在通話過程中不能從事其他工作，因為在通話時，系統(tǒng)會切斷數(shù)據(jù)流量。VoLTE技術(shù)的語音解決方案全面IP化，摒除過去的CS域通話方式，將數(shù)據(jù)和通話共同存在于IP上。語音不會對用戶數(shù)據(jù)業(yè)務進行影響，語音過程不再枯燥，用戶應用該技術(shù)在視頻通話、語音通話等活動中,能夠應用數(shù)據(jù)流量瀏覽網(wǎng)頁及郵件。

5.4 業(yè)務能力更強大

該技術(shù)能夠便捷地與RCS、IMS等其他業(yè)務集成，將高清語音業(yè)務、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務、融合消息等其他多媒體業(yè)務融合起來，保證業(yè)務特性更加豐富。

5.5 頻譜利用率更好

該技術(shù)用LTE承載語音，能應用LTE無線技術(shù)的頻譜利用率高的特點，實現(xiàn)自身優(yōu)勢。其語音業(yè)務的GSM能夠高達4倍多。

5.6 網(wǎng)絡成本更低

CSFB以及雙待機需要依靠電路域來提供語音，從而保證多網(wǎng)共存，這就需要較高的網(wǎng)絡運行成本。而VoLTE技術(shù)采用了全IP架構(gòu)，架構(gòu)簡單且價格低廉，應用軟交換經(jīng)驗，極大降低成本和網(wǎng)絡資源消耗，用戶設備電池壽命更長。除此之外，其網(wǎng)絡覆蓋規(guī)模也會更大。

6 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的到來，語音通信逐漸具有富媒體式立體化特點。VoLTE技術(shù)具有很多優(yōu)勢，能夠為人們帶來更高質(zhì)量的體驗，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務。

【1】林淼鴻.移動通信網(wǎng)絡VoLTE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢[J].科技資訊,2015（17）:31-32.

【2】韓蘇丹.4G移動通信網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J].電信快報,2014（2）:39-41+48.

【3】柴遠波,戚建平.移動通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].山東科技大學學報(自然科學版),2009（6）:60-64.

【4】張鋒,王明華.5G移動通信發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J].中國新通信, 2016,（6）:83-84.

MobileCommunicationNetwork VoLTE Technology Development PresentSituationAnalysis

CHENMin-Cong
（GuangdongTelecomPlanningDesigninstituteCo.Ltd.,Guangzhou510630，China）

With the development of network technology in our country, our country has officially entered the era of 4 g, scheme(network technology arises at the historic moment, R10 and IMS network technology standard in China has been very mature.Compared to ( CSFB, obvious advantages, is a new way of the development of LTE voice. This paper analyzes the definition oftechnology, and introduces its technical superiority and development course, finally expounds the network advantages anddevelopment course of significanceof reference to the hope.

mobile communicationnetwork;VoLTE; current situation of the development ;analysis

TN926+.1

A

1007-9467（2016）12-0132-03

2016-09-13

陳敏聰（1986～），男，廣東番禺人，在讀碩士生，從事移動通信方案規(guī)劃設計與研究。