中興通訊股份有限公司 馬志驊

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淺談LTE網(wǎng)絡(luò)下的通話解決方案

中興通訊股份有限公司 馬志驊

【摘要】本文通過基于LTE的多種通話解決方案的比較，對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，最后對LTE技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】LTE；通話；方案

一、前言

縱觀現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展歷程，已從最初的模擬通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化到數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，由此帶來了通信質(zhì)量的極大提升，而網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)類型也從期初僅有的語音、報文業(yè)務(wù)發(fā)展到了語音、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等多業(yè)務(wù)并存的格局。截至到目前，通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展到了第四代，即LTE（長期演進(jìn)方案）。從LTE的技術(shù)特點和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來看，在LTE網(wǎng)絡(luò)下對基礎(chǔ)語音通話業(yè)務(wù)也存在若干種不同的解決思路，目前比較成熟的方案有：CSFB（電路域回落方式）、SVLTE（雙待機方式）和 VOLTE（4G網(wǎng)絡(luò)承載語音方式）。本文先基本介紹這些不同的語音解決方案，再分析這些方案的優(yōu)缺點。

二、語音通話解決方案分析

1.CSFB

CSFB的基本原理是：終端設(shè)備在開機時會搜索并優(yōu)先選擇到4G網(wǎng)絡(luò)上，當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生主叫業(yè)務(wù)或被叫業(yè)務(wù)時，所待機的網(wǎng)絡(luò)會從高優(yōu)先級的4 G網(wǎng)絡(luò)回落到低優(yōu)先級的2/3 G網(wǎng)絡(luò)，通過2/3 G網(wǎng)絡(luò)的電路域提供語音業(yè)務(wù)服務(wù)，而4 G網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。一般而言，2/3G網(wǎng)絡(luò)部署時間長、覆蓋率高且經(jīng)過長期的優(yōu)化改善，在使用CSFB方案時并沒有降低用戶體驗效果而且也不會出現(xiàn)4G和2/3G網(wǎng)絡(luò)之間的切換問題。這是在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期相對較好的解決方法。

從使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的角度來看，當(dāng)4G網(wǎng)絡(luò)用戶在使用語音業(yè)務(wù)時需要臨時停止4G網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且這樣的用戶體驗是運營商無法通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化來提升的。除此之外，由于該方案的自身局限性，存在語音呼叫業(yè)務(wù)建立之前無線信號回落到2/3G網(wǎng)絡(luò)的過程，由此建立呼叫的時間會相應(yīng)的延長，該延時約為1～3s。如果在網(wǎng)絡(luò)的回落過程中發(fā)生了其他事件，例如MSC之間的更新位置，還將在網(wǎng)絡(luò)回落造成延遲的基礎(chǔ)上再增加 2～3s的時間延長。

電信運營商在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期若選擇采用CSFB方案，不但可以有效的降低建設(shè)成本并最大限度的利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，還可以確保廣大的用戶得到2/3G網(wǎng)絡(luò)同樣的語音服務(wù)。在國際上，美國AT&T公司和日本DOCOMO公司已經(jīng)實際部署并正式商用了基于CSFB技術(shù)的4G通信網(wǎng)絡(luò)。

2.SVLTE

SVLTE又稱為雙待機方式，其解決思路是：終端設(shè)備同時工作在高優(yōu)先級的4G網(wǎng)絡(luò)和低優(yōu)先級的2/3G網(wǎng)絡(luò)，由4G網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，而語音業(yè)務(wù)則通過2/3G網(wǎng)絡(luò)來完成。該方案的特點是終端設(shè)備在兩個不同的網(wǎng)絡(luò)上獨立注冊并且相互之間毫無影響，因此該方案對網(wǎng)絡(luò)沒有特別的要求，技術(shù)難度較低且能夠利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源。

對于終端來說，雙待機方式的優(yōu)點和缺點也是顯而易見的。其優(yōu)點是：終端設(shè)備可以并行承載語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即通過已有的且成熟的2/3G網(wǎng)絡(luò)提供語音服務(wù)，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以在4G網(wǎng)絡(luò)上獲得良好的體驗效果，這樣就能滿足終端用戶對于多業(yè)務(wù)的并發(fā)需求。其缺點是：終端設(shè)備需要同時工作在兩個網(wǎng)絡(luò)上，直接導(dǎo)致了終端設(shè)備待機功耗的相對提高。

Verizon作為全球首屈一指的CDMA電信運營商，已建成并正式商用了基于SVLTE方案的通信網(wǎng)絡(luò)，其運營需求是LTE+CDMA的雙網(wǎng)待機模式，即CDMA網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)的語音服務(wù)，LTE網(wǎng)絡(luò)來提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。國內(nèi)三大運營商之一的中國移動也采用了SVLTE，將其作為邁向最終解決方案前的過渡階段。與Verizon不同的是，中國移動對于語音業(yè)務(wù)是通過GSM/TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。

3.VOLTE

VOLTE則是在4G網(wǎng)絡(luò)下語音業(yè)務(wù)的最優(yōu)解決方案，它是基于模-數(shù)轉(zhuǎn)換原理，將模擬的語音信號經(jīng)過高精度采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的語音包，再將語音包通過LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時傳遞。相對于CSFB 和SVLTE來說，VOLTE方案具有以下的眾多優(yōu)勢：

（1）對用戶來說，VOLTE能夠帶來比以上方案更加優(yōu)良的使用感受和用戶體驗效果。通過高采樣率的數(shù)字編碼技術(shù)，VOLTE的語音通話質(zhì)量比2/3G網(wǎng)絡(luò)的通話質(zhì)量提升了兩倍以上。而且VOLTE能將高清語音業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)有機融合，提供了遠(yuǎn)比2/3G網(wǎng)絡(luò)更為豐富的終端用戶體驗效果。另外，2/3G網(wǎng)絡(luò)下的通話掉線現(xiàn)象時有發(fā)生，但VoLTE下掉線率接近于零！

（2）VOLTE基于4G網(wǎng)絡(luò)承載語音服務(wù)，可以更加充分的利用4G無線通信技術(shù)抗衰落、高帶寬、高頻譜利用率、容量大等等優(yōu)點，使運營商的綜合運營成本相比2/3G網(wǎng)絡(luò)得到有效的降低。

（3）相比2/3G網(wǎng)絡(luò)在語音業(yè)務(wù)接續(xù)時易發(fā)生的信道切換、多次尋呼和終端響應(yīng)鑒權(quán)等事件而導(dǎo)致平均接續(xù)時長達(dá)到了7s，VOLTE的語音業(yè)務(wù)接續(xù)時長可縮短將近一半，網(wǎng)絡(luò)性能極大提升。

（4）相比于CSFB和SVLTE仍然需要2/3G網(wǎng)絡(luò)來提供語音服務(wù)，由此帶來多個網(wǎng)絡(luò)長期并存、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜和運營難度高等缺點，VOLTE可以做到同時承載多種業(yè)務(wù)類型，減少了多網(wǎng)并行的負(fù)擔(dān)?？梢哉f，VOLTE是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

在國外，韓國的SK電訊實現(xiàn)了全球首個VOLTE網(wǎng)絡(luò)的正式商用。在國內(nèi)，中國移動也在積極推進(jìn)VOLTE，目前已在多個省份實現(xiàn)了VOLTE商用。從目前來看，VOLTE技術(shù)還不完善，仍需要持續(xù)細(xì)化，例如：降低終端設(shè)備的待機功耗、多種業(yè)務(wù)類型的互聯(lián)互通以及網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的持續(xù)優(yōu)化等。

三、結(jié)論

以上文中論述的CSFB、SVLTE和VOLTE，都有各自的優(yōu)缺點和適用的階段。CSFB和SVLTE在給用戶提供了4G網(wǎng)絡(luò)體驗效果的基礎(chǔ)上，以其技術(shù)難度低和成本低的特點，很適合運營商在過渡階段采用。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，VOLTE一定會成為各個電信運營商所青睞的終極語音業(yè)務(wù)解決方案，而且4G網(wǎng)絡(luò)也將承載數(shù)字化的語音業(yè)務(wù)這一新的業(yè)務(wù)類型。

參考文獻(xiàn)

［1］趙訓(xùn)威，等.3GPP長期演進(jìn)（LTE）系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)規(guī)范［M］.人民郵電出版社，2010.

［2］中國移動VOLTE試點總體技術(shù)方案.