VoLTE關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用方案

◆李建軍

(廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510630)

VoLTE關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用方案

◆李建軍

(廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 510630)

VoLTE的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架以IMS為核心，它是一種全I(xiàn)P音頻解決技術(shù)。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很先進(jìn)，VOLTE技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，是在 4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N新興技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)就是具有高質(zhì)量和低時(shí)延，并且它將成為未來網(wǎng)絡(luò)通信中最重要的技術(shù)之一。VoLTE采用的是新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——LTE網(wǎng)絡(luò)，以此來傳輸音頻數(shù)據(jù)。本文從四個(gè)方面進(jìn)行分析，分別是VoLTE的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、關(guān)鍵技術(shù)、存在問題以及實(shí)施方案。通過這些方面的分析介紹，對(duì)VoLTE技術(shù)有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

VoLTE技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)策略

0 引言

以前的LTE網(wǎng)絡(luò)沒有語(yǔ)音服務(wù)，只能對(duì)用戶提供分組而已，所以，LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要不斷發(fā)展，以滿足大眾的需求。在LTE網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前期階段，它的范圍還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期的效果，出現(xiàn)覆蓋范圍不廣泛，覆蓋連續(xù)性不好等問題。那個(gè)時(shí)候，2G或是3G網(wǎng)絡(luò)就是語(yǔ)音傳輸?shù)闹匾劳袑?duì)象。但是在語(yǔ)音傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了很多問題，使得語(yǔ)音傳輸沒有原來預(yù)想的結(jié)果。科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和完善，使得LTE網(wǎng)絡(luò)不斷更新，業(yè)務(wù)設(shè)施不斷完善，VoLTE技術(shù)便逐漸進(jìn)入人們視野，作為 LTE網(wǎng)絡(luò)中語(yǔ)音傳輸?shù)囊粋€(gè)重要技術(shù)設(shè)備。

1 VoLTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

VoLTE系統(tǒng)主要是向用戶提供語(yǔ)音通訊，運(yùn)用特殊專定的語(yǔ)音信號(hào)命令保證語(yǔ)音通訊的通訊質(zhì)量。VoLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在無線側(cè)只有UE和EUTRAN，核心網(wǎng)側(cè)有MME，SGW，PGW和HSS等網(wǎng)元構(gòu)成。MME是從GPRS網(wǎng)絡(luò)中的SGSN實(shí)體進(jìn)化而來的，它的功能是提供EPC部分核心控制能力。SGW的主要功能是控制用戶面，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。在VoLTE網(wǎng)絡(luò)中，PGW分配終端IP地址并接入EPC部分到IMS部分。

VoLTE的全稱是Voice over LTE，它是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，不需要2G或3G網(wǎng)絡(luò)的支持就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和語(yǔ)音傳達(dá)，所有業(yè)務(wù)基于4G網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)在同一網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)與語(yǔ)音傳輸?shù)慕y(tǒng)一。因?yàn)镮MS可以允許多種數(shù)據(jù)接入并且接收多媒體業(yè)務(wù)，因此它成為了當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的最重要的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。IMS主要是由會(huì)話控制和路由、用戶數(shù)據(jù)管理認(rèn)證鑒權(quán)、媒體資源、業(yè)務(wù)控制、互通功能構(gòu)成的。ESP分組系統(tǒng)的主要用途是對(duì)控制CSCF的呼叫；IMS業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)的功能是為IP多媒體服務(wù)的；ESP系統(tǒng)和IMS系統(tǒng)的結(jié)合就可以進(jìn)行語(yǔ)音傳輸。

2 VoLTE技術(shù)組成

VoLTE技術(shù)由半持續(xù)調(diào)度技術(shù)、ROHC頭壓縮技術(shù)、RIC分割技術(shù)和時(shí)隙綁定技術(shù)組成。不同的技術(shù)，功能作用也不同，通過對(duì) VoLTE技術(shù)的分析，更好的了解并使用它。下邊的表格是對(duì)VoLTE技術(shù)的簡(jiǎn)單分析。

表1 VoLTE技術(shù)分析表

2.1 半持續(xù)調(diào)度技術(shù)

半持續(xù)調(diào)度技術(shù)調(diào)度語(yǔ)音傳輸 ROHC頭壓縮技術(shù)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的頭進(jìn)行壓縮RIC分割技術(shù)將完整的數(shù)據(jù)包分裂，減少傳輸速度時(shí)隙綁定技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次傳輸，提高傳輸?shù)某晒β省０氤掷m(xù)調(diào)度技術(shù)是在信息數(shù)據(jù)化傳播技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)語(yǔ)音傳輸做調(diào)度。調(diào)度是有時(shí)間間隔的，每20ms會(huì)有一次調(diào)度，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采樣，并對(duì)采樣進(jìn)行分組整理，最終達(dá)到調(diào)度的目的。

2.2 ROHC頭壓縮技術(shù)

ROHC的位置是在eNodeB和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議部分當(dāng)中，它的主要作用是對(duì)各用戶數(shù)據(jù)的頭進(jìn)行壓縮。在沒有ROHC壓縮技術(shù)之前，實(shí)時(shí)傳送協(xié)議占了12個(gè)字節(jié)，用戶實(shí)用數(shù)據(jù)包協(xié)議占了8個(gè)字節(jié)，而有了ROHC壓縮技術(shù)之后，它只占用了6個(gè)字節(jié)，它的存在也為VoLTE技術(shù)提供了方便應(yīng)用功能。

2.3 RIC分割技術(shù)

RIC分割技術(shù)可以在一定程度上提高VoLTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能。在覆蓋范圍內(nèi)的周邊地區(qū)，用戶的終端設(shè)備是會(huì)受環(huán)境的影響的，造成信號(hào)不強(qiáng)烈，重則在一定的時(shí)間內(nèi)不能發(fā)送一份完整數(shù)據(jù)包。而RIC分割技術(shù)便可以有效的解決這些問題，它可以將一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包分成多個(gè)小型的單元，這樣就可以減少一次性傳輸?shù)臄?shù)量，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰ΑIC分割技術(shù)的應(yīng)用情況是多址信源的TBS比RIC的數(shù)據(jù)單元小時(shí)，在分割時(shí)，要對(duì)RIC的分割數(shù)量嚴(yán)格把控，如果分割過多，就會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

2.4 時(shí)隙綁定技術(shù)

時(shí)隙綁定技術(shù)是對(duì)同一TB進(jìn)行多次傳輸，提高傳輸?shù)男剩ＷC傳輸過程中數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。若用戶終端設(shè)備的功率在覆蓋范圍的周邊地區(qū)遭到限制，用戶的終端設(shè)備就會(huì)受到影響，使得信號(hào)傳輸?shù)乃俣冉档汀r(shí)隙綁定技術(shù)就可以通過多次傳輸解決這個(gè)問題。

3 VoLTE技術(shù)存在的問題

現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商對(duì)VoLTE技術(shù)要求有語(yǔ)音、視頻等業(yè)務(wù)的增加，人們需求不斷擴(kuò)大。對(duì)于 VoLTE語(yǔ)音方面，要求有標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音還有HD voice，在VoLTE視頻上，要求VGA和HD voice的通話。

對(duì)于 VoLTE技術(shù)的不斷提高，需求也不斷增加，數(shù)據(jù)終端能力也不斷提高。VoLTE技術(shù)在進(jìn)步中不斷滿足用戶的需求。在VoLTE技術(shù)的優(yōu)化過程中，要先解決功耗問題，如果沒有進(jìn)行通訊功能時(shí)，數(shù)據(jù)后臺(tái)要處于關(guān)閉狀態(tài)，才能確保電量充足。

4 VOLTE關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用措施

4.1 對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)

盡管LTE網(wǎng)絡(luò)的使用頻率較高，但在一定的情況下還是會(huì)出現(xiàn)問題的，在比較封閉的場(chǎng)所，信號(hào)衰減問題時(shí)常出現(xiàn)，情節(jié)比較嚴(yán)重，比如室內(nèi)、電梯等區(qū)域內(nèi)。如果在信號(hào)比較弱的地方時(shí)，VOLTE業(yè)務(wù)的通信、切換方面就會(huì)很容易出現(xiàn)問題。所以，為提高通信質(zhì)量和成功切換率，應(yīng)提升LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，而且其他基礎(chǔ)性工作也應(yīng)該做到最好。

4.2 建立VOLTE端到端支撐系統(tǒng)

VOLTE語(yǔ)音傳輸流程非常復(fù)雜，其中，只是呼叫流程就需要30余種設(shè)備，38個(gè)接口，還用到了很多網(wǎng)絡(luò)體系。如果其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，那么其他流程也不會(huì)再繼續(xù)了，這將直接影響VOLTE網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。因此，要建立一套完整的端到端支撐系統(tǒng)，盡快解決定位問題，完成數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、分析等工作。

4.3 積極開展參數(shù)驗(yàn)證工作

由于VOLTE業(yè)務(wù)正在初期發(fā)展階段，還沒有具體的實(shí)施計(jì)劃，而且也沒有其他的國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)可以參考。因此，要積極開展大量的參數(shù)驗(yàn)證工作，取得更多的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，因而來完善VOLTE技術(shù)，使其更快更好地發(fā)展。

4.4 對(duì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的調(diào)整

在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，要求新增與IMS相關(guān)的單元，并要求IMS與LTE網(wǎng)絡(luò)中PGW、PCRF、MME的接口相連通。而且也要求與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的2G還有3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)上的相互溝通。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，VoLTE技術(shù)是以后通訊事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，是未來它可以帶給用戶便利，給他們更多的選擇。如果通訊企業(yè)要提高VoLTE的技術(shù)水平，就要掌握VoLTE關(guān)鍵技術(shù)，熟練應(yīng)用，為通訊事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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[3]李玉玲．VoLTE解決方案及關(guān)鍵技術(shù)研究[A]．通信設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2015．

[4]杜仕明，劉芬．VoLTE技術(shù)解決方案探討[J]．中國(guó)新通訊，2014．