VoLTE部署關(guān)鍵技術(shù)探討

盛晚麗 鄭巍

【摘 要】 面對OTT業(yè)務(wù)對移動語音業(yè)務(wù)帶來的巨大沖擊，基于IMS架構(gòu)的VoLTE已經(jīng)成為各大移動運營商的選擇。本文分析了幾點VoLTE部署過程中的關(guān)鍵技術(shù)，并對國內(nèi)運營商部署策略進行了初步探討。

【關(guān)鍵詞】 VoLTE QoS PCC

一、引言

隨著OTT業(yè)務(wù)的沖擊和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，運營商的語音收入將逐年減少，但是，語音業(yè)務(wù)仍然是運營商重要的收入來源之一，對于用戶而言，語音業(yè)務(wù)仍然是基本的通信需求。目前國內(nèi)已開始大規(guī)模部署LTE網(wǎng)絡(luò)，VoLTE（Voice Over Long Term Evolution，長期演進上的語音）為移動運營商提供了對抗OTT業(yè)務(wù)的武器。VoLTE的呼叫接續(xù)時長大幅縮短；引入高清語音和視頻編解碼顯著提高了通信質(zhì)量；可以提升無線頻譜利用率、降低網(wǎng)絡(luò)成本；無縫集成RCS，業(yè)務(wù)體驗極致豐富。根據(jù)GSA最新報告，全球目前已有28個國家的40個運營商提供VoLTE業(yè)務(wù)。

二、LTE語音解決方案分析

目前主流的LTE語音解決方案有三類，即：CSFB方案、雙待機解決方案和VoLTE/SRVCC方案。

CSFB（電路域回落）方案用戶同時附著在LTE與2G/3G網(wǎng)絡(luò)之上，用戶主叫時自動選擇2G/3G網(wǎng)絡(luò)，用戶被叫時從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)完成呼叫。

SVLTE解決方案要求終端同時駐留在2G/3G和LTE網(wǎng)絡(luò)中，對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先使用LTE網(wǎng)絡(luò)，對于語音和消息業(yè)務(wù)使用傳統(tǒng)電路域網(wǎng)絡(luò)，該方案可實現(xiàn)數(shù)據(jù)和話音同時并發(fā)。

VoLTE解決方案在運營商LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋達到一定連續(xù)性甚至全覆蓋時將成為終極解決方案。其核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)為IMS網(wǎng)絡(luò)，配合LTE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)端到端的基于分組域的語音、視頻業(yè)務(wù)。為保證語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性，運營商在無法保證LTE的全覆蓋時只能選擇部署SRVCC方案使通話可以平滑切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)。

三、VoLTE部署部分要點分析

作為LTE網(wǎng)絡(luò)語音實現(xiàn)的終極解決方案，VoLTE的部署從核心網(wǎng)建設(shè)改造、無線網(wǎng)升級優(yōu)化以及業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建設(shè)等方面有很多需要研究探討的問題，筆者就核心網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的三點技術(shù)方案做一些初步分析。

3.1 QoS保障

VoLTE借助PCC架構(gòu)為語音、視頻等業(yè)務(wù)按需建立專用承載通道，提供高優(yōu)先級和帶寬保障，確保無線和網(wǎng)絡(luò)側(cè)都能按照VoLTE質(zhì)量要求進行資源分配和調(diào)度。其業(yè)務(wù)流程如圖1。UE附著在默認承載，用于SIP信令傳遞；UE發(fā)起音視頻業(yè)務(wù)時，通過默認承載請求網(wǎng)絡(luò)分配資源； VoLTE SBC向核心網(wǎng)申請VoLTE音視頻資源，攜帶用戶的流描述、媒體類型（音、視頻）、最大最小請求帶寬； PCRF依據(jù)配置的VoLTE策略，映射生成滿足音視頻業(yè)務(wù)需求的動態(tài)規(guī)則，由無線核心網(wǎng)執(zhí)行規(guī)則為業(yè)務(wù)預(yù)留資源；用戶在預(yù)留的專用承載上發(fā)起音視頻業(yè)務(wù)。

3.2 Diameter信令網(wǎng)建設(shè)

VoLTE對信令網(wǎng)的建設(shè)需求包含滿足VoLTE會話管理及語音漫游需求和滿足PCC會話綁定及動態(tài)數(shù)據(jù)同步需求兩個方面。其中Diameter信令轉(zhuǎn)接需求主要包括：LTE移動性管理信令S6a接口； VoLTE IMS信令Cx、Sh、Zh接口；VoLTE PCC信令Gx、Rx接口等。

VoLTE使用PCC策略控制，要求同一用戶的Gx與Rx接口會話在同一PCRF上綁定，部署多個PCRF時，需要DRA實現(xiàn)Gx與Rx接口尋址到同個PCRF。

目前的主要實現(xiàn)方案為通過用戶IP地址尋址，要求DRA支持會話綁定功能，根據(jù)Gx接口會話動態(tài)存儲會話綁定信息（用戶碼號/IP地址/PCRF地址的綁定關(guān)系），通過查詢綁定信息找到同一PCRF。

3.3 VoLTE漫游方案

VoLTE漫游方案主要分RAVEL和S8HR兩種，其中RAVEL架構(gòu)傾向于CS模式，由漫游地提供提供數(shù)據(jù)通道后通過漫游地P-CSCF與歸屬地IMS核心網(wǎng)互通；而S8HR采用EPC數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)漫游方式，漫游地提供數(shù)據(jù)通道功能與歸屬地數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)互通后訪問歸屬地IMS核心網(wǎng)。

比較而言，S8HR的優(yōu)點是對VPLMN的依賴性較小（除緊急呼叫外，不需要VPLMN支持VoLTE），但S8HR在媒體路由優(yōu)化、對數(shù)據(jù)包解析分析等方面存在不足。

結(jié)束語：VoLTE的建設(shè)包含很多任務(wù)，從現(xiàn)網(wǎng)改造、網(wǎng)元新建到IT互通、網(wǎng)絡(luò)端到端優(yōu)化，是一個系統(tǒng)而復(fù)雜的過程。同時由于中國移動4G主要采用TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)，中國聯(lián)通3G/4G 都采用國際主流標(biāo)準(zhǔn)，而中國電信3G網(wǎng)絡(luò)采用CDMA標(biāo)準(zhǔn)，因此在網(wǎng)絡(luò)演進和方案選擇上，運營商需結(jié)合各自的特點，統(tǒng)籌規(guī)劃推進VoLTE的成熟商用。