lte網(wǎng)絡(luò)語音短信漫游方案研究

LTE網(wǎng)絡(luò)語音短信漫游方案研究目錄1研究背景311概述312國內(nèi)外研究進(jìn)展413主要研究內(nèi)容62LTE運營商國際漫游場景選擇621LTE國際漫游架構(gòu)622LTE與2G/3G共存的國際漫游場景8221漫游雙方僅簽訂2G/3G漫游協(xié)議8222漫游雙方簽訂2G/3G和LTE漫游協(xié)議923總結(jié)113LTE語音業(yè)務(wù)國際漫游方案1231概述1232CSFB1333VOLTE14331IMS漫游14332RAVEL架構(gòu)15343SRVCC2135總結(jié)234LTE短信業(yè)務(wù)國際漫游方案2541424344455概述25SMSOVERSGS25SMSOVERIP26基于IMS的SMS/IM27總結(jié)27LTE國際漫游互通需求及架構(gòu)2751漫游互通需求2752漫游互通技術(shù)28521GRX28522IPX2953總結(jié)326LTE語音短信業(yè)務(wù)國際漫游方案建議3361應(yīng)用場景分析3362語音短信業(yè)務(wù)漫游方案建議3563漫游互通方案建議3621研究背景11概述20世紀(jì)90年代以來，移動通信飛速發(fā)展，到2002年底全球移動用戶數(shù)已超過固定用戶數(shù)。在3G大規(guī)模商用以后，多媒體服務(wù)與應(yīng)用得到了廣泛推廣，而3G在速率、服務(wù)質(zhì)量、無縫傳輸?shù)确矫娴木窒扌砸矊⑷找骘@露出來，勢必需要帶寬更寬的無線系統(tǒng)。當(dāng)前，移動寬帶化和寬帶移動化的趨勢已經(jīng)愈加明顯。同時無線通信領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展速度加快，技術(shù)競爭加劇，未來的移動通信將呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)日趨融合、多種接入技術(shù)綜合應(yīng)用、新業(yè)務(wù)不斷推出的發(fā)展趨勢。為了滿足未來網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，3GPP組織于2004年12月正式成立了LTE（LONGTERMEVOLUTION）研究項目。LTE是3G的演進(jìn)，主要特點是在20MHZ頻譜帶寬下能夠提供下行100MBPS和上行50MBPS的峰值速率，相對于3G網(wǎng)絡(luò)極大的提高了小區(qū)容量和頻譜效率，同時將網(wǎng)絡(luò)延遲大大降低，以滿足高速數(shù)據(jù)速率需求。隨著LTE網(wǎng)絡(luò)及關(guān)鍵技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈的日漸成熟，國際主流運營商開始進(jìn)行LTE網(wǎng)絡(luò)的部署和運營。然而，由于LTE的主要驅(qū)動力來自數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，LTE核心網(wǎng)取消了電路交換域的概念，只保留了分組交換的功能，即只存在分組域EPC，其本身功能僅定位于提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，沒有考慮語音業(yè)務(wù)的提供；考慮到從2G/3G到LTE演進(jìn)后原有業(yè)務(wù)的繼承性，需要考慮如何在LTE引入后選擇合適的語音/短信解決方案以提供業(yè)務(wù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)并有效解決語音等業(yè)務(wù)繼承性是運營商需要考慮的問題。經(jīng)過近些年的協(xié)議演進(jìn)及各大標(biāo)準(zhǔn)組織的探討，目前業(yè)界基本達(dá)成一致認(rèn)可的LTE語音業(yè)務(wù)提供方式主要包括以下幾種其一是CSFB（CIRCUITSWITCHEDFALLBACK）語音解決方案，其基本原理是當(dāng)終端駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)時，如果終端發(fā)起或接收呼叫，則需要先從LTE重選回2G/3G網(wǎng)絡(luò)，由2G/3G的電路域來提供語音。CSFB語音解決方案是LTE引入初期的一種解決方案，目前已經(jīng)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織NGMN定義為LTE引入初期國際漫游的語音解決方案。另一類是多模雙待手機解決方案，手機同時駐留在CS域和PS域，語音僅在CS域發(fā)生，數(shù)據(jù)在PS域發(fā)生。這兩種方案均被認(rèn)為是LTE引入初期語音業(yè)務(wù)提供的過渡方案。第三種解決方案是基于IMS的語音業(yè)務(wù)VOIMS提供方案，即在LTE覆蓋范圍內(nèi)采用IMS實現(xiàn)語音，在語音呼叫過程中如果終端移動出LTE覆蓋范圍時，采用SRVCC以支持語音業(yè)務(wù)連續(xù)性。目前業(yè)界已經(jīng)一致將VOIMS作為LTE語音業(yè)務(wù)的長期目標(biāo)解決方案。GSMA和NGMN3都已經(jīng)宣布將VOIMS作為業(yè)界LTE下唯一的端到端的語音解決方案。對運營商而言，部署基于IMS的VOLTE方案是符合網(wǎng)絡(luò)長期演進(jìn)趨勢的最佳方案，也是向移動寬帶語音演進(jìn)的必經(jīng)之路。從長遠(yuǎn)來看，這將給運營商帶來兩方面的價值，一是提升無線頻譜利用率、降低網(wǎng)絡(luò)成本。因為對于語音業(yè)務(wù)，LTE的頻譜利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)制式，達(dá)到GSM的4倍以上。另一個價值就是提升用戶體驗，VOLTE的體驗明顯優(yōu)于傳統(tǒng)CS語音。首先，高清語音和視頻編解碼的引入顯著提高了通信質(zhì)量；其次，VOLTE的呼叫接續(xù)時長大幅縮短，據(jù)國內(nèi)主流設(shè)備商測試表明，VOLTE比CS呼叫縮短一半以上；第三，與RCS的無縫集成可以帶來豐富的業(yè)務(wù)。雖然IMS能夠很好的解決LTE網(wǎng)絡(luò)中的語音問題，但對于漫游用戶，特別是國際漫游，由于呼叫建立時延和語音質(zhì)量等問題，傳統(tǒng)的IMS漫游及LTE漫游架構(gòu)均無法提供完善的語音漫游及互通方案。在傳統(tǒng)的PS域中，漫游用戶業(yè)務(wù)通過歸屬域GGSN接入并訪問業(yè)務(wù)，會話信令及媒體流均路由回歸屬地，這種方式將產(chǎn)生一定時延；而在傳統(tǒng)CS域漫游中，當(dāng)用戶發(fā)起呼叫時，均由拜訪地MSC/VLR根據(jù)被叫號碼進(jìn)行路由選擇，接續(xù)到被叫用戶，不同運營商網(wǎng)絡(luò)間通過網(wǎng)間信令轉(zhuǎn)接點（ISTP）進(jìn)行互聯(lián)。但由于LTE沒有電路交換的概念，基于IMS的語音業(yè)務(wù)通過分組域提供，因此其語音漫游架構(gòu)及互通模型都將發(fā)生變化。而隨著國際間交流合作的增加，LTE網(wǎng)絡(luò)國際漫游互通將成為LTE部署和發(fā)展過程中不可回避的重要問題。運營商需要考慮如何與其他運營商之間實現(xiàn)互聯(lián)互通以及如何為用戶提供無縫漫游服務(wù)等。針對現(xiàn)存的語音解決方案，對于漫游的實現(xiàn)方案也分為利用CSFB實現(xiàn)漫游以及VOLTE漫游方案。12國內(nèi)外研究進(jìn)展對于LTE網(wǎng)絡(luò)中語音和短信的漫游方案，目前3GPPTS23272中定義的CSFB架構(gòu)即適用于國際漫游場景。同時，GSMAIR88和IR38標(biāo)準(zhǔn)也對LTE數(shù)據(jù)漫游和CSFB語音短信業(yè)務(wù)漫游的技術(shù)要求和測試要求進(jìn)行了定義和規(guī)范。對于基于IMS的VOLTE漫游，GSMAIREG工作組提出了多項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，除IR88和IR92之外，IR65（IMSROAMINGINTERWORKINGGUIDELINES）提出了IMS語音業(yè)務(wù)的國際漫游及互通的基本原則和需求，IMS漫游場景、漫游架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)互通互操作方案，并規(guī)范了路由選擇、業(yè)務(wù)要求以及尋址等關(guān)鍵問題，對VOLTE產(chǎn)業(yè)及運營商IMS國際漫游策略有重大指導(dǎo)意義。根據(jù)IR65規(guī)范，3GPP在TS23228STAGE2中也給出了VOLTE漫游基礎(chǔ)架構(gòu)和關(guān)鍵功能描述，并對其注冊流程、會話建立路由流程、用戶面路由優(yōu)化等進(jìn)行了詳細(xì)描述。4此外，GSMAIR34對國際漫游中涉及的運營商間互通問題進(jìn)行分析，并提出了運營商漫游互通架構(gòu)及路由方案；IR67對國際漫游互通中的域名解析問題進(jìn)行了描述，對DNS/ENUM系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范；BA27對IMS漫游中的計費策略及計費模型進(jìn)行了描述和定義。在實際部署方面，目前大部分已部署LTE網(wǎng)絡(luò)的國際運營商，針對漫游的考慮，一階段均首先部署LTE純數(shù)據(jù)漫游，同時將CSFB作為漫游用戶的語音業(yè)務(wù)解決方案。短期內(nèi)不會通過VOLTE為用戶提供語音業(yè)務(wù)漫游。其中，NTTDOCOMO和ATT的LTE漫游部署計劃情況詳見下表所示。表11LTE運營商國際漫游部署計劃國內(nèi)而言，中國移動將首先以CSFB支持LTE國際漫入和漫出用戶的語音及短信業(yè)務(wù)，并在其發(fā)布VOLTE白皮書中表示未來將實現(xiàn)VOLTE漫游，但未明確部署時間。其要求VOLTE漫游終端同時支持空閑態(tài)TDLTE/FDDLTE和WCDMA之間的雙向小區(qū)重選及連接態(tài)的切換定向和ESRVCC功能，同時終端支持優(yōu)選VOLTE漫游出訪，次選CSFB漫游出訪的方式。網(wǎng)絡(luò)方面要求通過IPX網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行中間國際轉(zhuǎn)接，對于VOLTE終端漫游引入端到端的IMS漫游架構(gòu)，要求EPC網(wǎng)絡(luò)能夠解析專用IMSAPN，實現(xiàn)語音媒體的本地疏導(dǎo)LBO，同時IMS網(wǎng)絡(luò)支持路由環(huán)回機制，IPX網(wǎng)絡(luò)支持IMS代理網(wǎng)關(guān)能力。中國移動已經(jīng)于2011年9月參加并完成了由MSF（MULTISERVICEFORUM）組織、GSMA協(xié)辦的業(yè)界首次VOLTE漫游互通測試。該測試旨在驗證多廠商環(huán)境下基于LTE/EPC/IMS技術(shù)5的VOLTE接口互聯(lián)互通以確保LTE技術(shù)的多廠商部署策略，并驗證遵循3GPPLTE/EPC技術(shù)以及GSMA在IR92和IR65中定義的VOLTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所開發(fā)和構(gòu)建的MSF實際場景。測試站點分布在德國和中國，由VODAFONE和中國移動支持建設(shè)，測試場景包括遵照GSMA標(biāo)準(zhǔn)定義的IMSVOLTE互通、全球漫游以及互聯(lián)。中興、華為、阿朗、思科等19家設(shè)備廠商參與測試。這次試驗有效推動了IMS和LTE技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，對電信行業(yè)具有重要的意義。13主要研究內(nèi)容本課題主要跟蹤GSMA、3GPP等國際標(biāo)準(zhǔn)組織對VOLTE漫游方案的研究進(jìn)展情況及產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀，重點研究LTE網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，語音及短信業(yè)務(wù)的國際漫游需求，CSFB、SRVCC及VOLTE部署在漫游中可能出現(xiàn)的問題，漫游中的網(wǎng)絡(luò)互操作、GW及APN選擇以及信令流程、互通、計費等問題及解決方案，并結(jié)合聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)情況給出建議，重點包括1LTE運營商的國際漫游架構(gòu)和場景選擇；2LTE語音業(yè)務(wù)國際漫游方案包括CSFB，VOLTE及SRVCC的組網(wǎng)架構(gòu)、主要流程等；3LTE短信業(yè)務(wù)國際漫游方案包括SMSOVERSGS，基于IMS的消息類業(yè)務(wù)等；4LTE國際漫游互通需求及架構(gòu)包括互通需求及GRX、IPX；在此基礎(chǔ)之上，對上述方案進(jìn)行評估，并結(jié)合中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、3G國際漫游現(xiàn)狀，以及產(chǎn)業(yè)鏈整體情況，提出中國聯(lián)通未來LTE語音和短信業(yè)務(wù)的國際漫游策略和建議。2LTE運營商國際漫游場景選擇21LTE國際漫游架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)用戶漫游到其他運營商的網(wǎng)絡(luò)中，則根據(jù)用戶的需要、運營商間的漫游協(xié)議和運營商的策略等，漫游用戶的信令和媒體數(shù)據(jù)流可以由不同的網(wǎng)絡(luò)提供，相應(yīng)的漫游架構(gòu)也有所不同。在LTE漫游中，定義了三種不同的漫游架構(gòu)。第一種漫游架構(gòu)與2G/3G的PS域漫游類似，用戶面由歸屬網(wǎng)絡(luò)HPLMN路由。在該架構(gòu)中，HSS和PGW以及相應(yīng)的策略控制設(shè)備均在歸屬地，其他設(shè)備則位于漫游地。此時，漫游用戶的所有業(yè)務(wù)都回到歸屬網(wǎng)絡(luò)，其架構(gòu)如圖21所示。當(dāng)PGW和SGW分屬于歸屬網(wǎng)絡(luò)和拜訪網(wǎng)絡(luò)時，其間通過S8接口互通。6圖21用戶面由歸屬網(wǎng)絡(luò)路由的LTE漫游架構(gòu)另外兩種漫游架構(gòu)均屬于用戶面由本地疏導(dǎo)（LOCALBREAKOUT，LBO）的場景，區(qū)別在于LTE業(yè)務(wù)的提供方式。圖22所示架構(gòu)中，HSS在歸屬地，歸屬地運營商的HPCRF也需要參加策略控制，需要把用戶策略控制參數(shù)傳遞給漫游地的VPCRF，二者通過S9接口互通。用戶面數(shù)據(jù)不回歸屬網(wǎng)絡(luò)，而是在拜訪網(wǎng)絡(luò)中由本地疏導(dǎo)，但漫游用戶仍使用歸屬網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)。圖22用戶面本地疏導(dǎo)，歸屬網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)的LTE漫游架構(gòu)在圖23所示的架構(gòu)中，與歸屬網(wǎng)絡(luò)為漫游用戶提供業(yè)務(wù)不同，不僅用戶面數(shù)據(jù)由拜訪網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地疏導(dǎo)，并且漫游用戶也將使用拜訪網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)控制及路由均由拜訪網(wǎng)絡(luò)提供。7圖23用戶面本地疏導(dǎo)，拜訪網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)的LTE漫游架構(gòu)在這三種架構(gòu)中，SGW的選擇由拜訪網(wǎng)絡(luò)VPLMN中的MME/SGSN在初始附著或PDN連接建立過程中完成。PGW的選擇分為歸屬網(wǎng)絡(luò)路由及拜訪網(wǎng)絡(luò)本地疏導(dǎo)兩種方式，而為了能夠在拜訪網(wǎng)絡(luò)中選擇正確的PGW，歸屬網(wǎng)絡(luò)HPLMN運營商應(yīng)允許其漫游用戶使用VPLMN地址。22LTE與2G/3G共存的國際漫游場景221漫游雙方僅簽訂2G/3G漫游協(xié)議在LTE網(wǎng)絡(luò)部署初期，可能存在兩個LTE運營商之間僅簽訂2G/3G漫游協(xié)議，尚無開通LTE漫游的場景，則其僅間互通僅可通過GP接口，包括以下三種情況場景1現(xiàn)有GPRS漫游該場景描述了現(xiàn)有的GPRS漫游模型，SGSN僅與GGSN通過GP接口互聯(lián)。HPLMN可能部署了PGW，但僅為內(nèi)部使用，不用于漫游場景。圖24GPRS漫游場景場景2HPLMN僅部署PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)該場景描述了SGSN僅通過GP接口與PGW互聯(lián)的場景，HPLMN也部署GGSN，但僅為8內(nèi)部使用，不用于漫游場景。圖25HPLMN僅部署漫游網(wǎng)關(guān)PGW場景3HPLMN同時支持GGSN和PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)該場景描述了SGSN通過GP接口與GGSN和PGW互聯(lián)的情況，如果HPLMN對GGSN和PGW采用不同APNS，則SGSN可在GGSN和PGW中選擇。如果HPLMN對GGSN和PGW采用相同的APNS，則VPLMNSGSN必須采用如下UE能力如果UE具備LTE功能，則必須選擇PGW，如果UE僅具備2G/3G功能，則必選GGSN。圖26HPLMN同時支持GGSN和PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)222漫游雙方簽訂2G/3G和LTE漫游協(xié)議當(dāng)漫游雙方LTE運營商開通LTE漫游時，即兩個運營商之間同時存在2G/3G漫游協(xié)議和LTE漫游協(xié)議時，涉及到漫游用戶的2G/3G與LTE間RAT切換。在該場景下，不允許在一個PLMN中同時通過GP和S8接口的2G/3G接入，即漫游用戶在一個VPLMN中僅能選擇通過GP或者S8接口接入HPLMN中的PGW，包括以下四種網(wǎng)關(guān)選擇情況場景1HPLMN僅部署PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過GP接口該場景描述了SGSN通過GP接口連接PGW，SGW通過S8接口連接PGW的情況，在該場景中，漫游用戶的RAT間切換錨定在PGW上，HPLMN中GGSN不用于漫游。9圖27HPLMN僅部署PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過GP接口場景2HPLMN部署GGSN和PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過GP接口該場景描述了SGSN通過GP接口與PGW和GGSN互通，SGW通過S8接口與PGW互通的情況。在該場景中，2G/3G數(shù)據(jù)接入通過GP接口提供，RAT間切換錨定在PGW上。如果HPLMN對GGSN和PGW采用不同APNS，則SGSN可在GGSN和PGW中選擇。如果HPLMN對GGSN和PGW采用相同的APNS，則VPLMNSGSN必須采用如下UE能力如果UE具備LTE功能，則必須選擇PGW，如果UE僅具備2G/3G功能，則必選GGSN。圖28HPLMN部署GGSN和PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過GP接口場景3HPLMN僅部署PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過S4/S8接口該場景描述了SGSN通過S4接口連接SGW，SGW通過S8接口連接PGW的情況。在該場景中，如果SGW不變，則RAT間切換錨定在SGW上，如果SGW變化則錨定在PGW上。10圖29HPLMN僅部署PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過S4/S8接口場景4HPLMN部署GGSN和PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過S4/S8或GP接口該場景描述了SGSN通過S4接口連接SGW同時通過GP接口連接GGSN，SGW通過S8接口連接PGW的情況。該場景中，如果SGW不變，則RAT間切換錨定在SGW上，如果SGW變化則錨定在PGW上。如果HPLMN對GGSN和PGW采用不同APNS，則SGSN可在GGSN和PGW中選擇。如果HPLMN對GGSN和PGW采用相同的APNS，則VPLMNSGSN必須采用如下UE能力如果UE具備LTE功能，則必須選擇PGW，如果UE僅具備2G/3G功能，則必選GGSN。圖210HPLMN部署GGSN和PGW作為漫游網(wǎng)關(guān)，2G/3G接入通過S4/S8或GP接口23總結(jié)對于未簽訂LTE漫游協(xié)議的情況，拜訪網(wǎng)絡(luò)僅提供2G/3G接入，即漫游用戶僅通過SGSN接入。目前日本運營商NTTDOCOMO已明確表示將支持221節(jié)所述三種場景。對于中國聯(lián)通而言，對漫入場景，聯(lián)通為漫入用戶提供2G/3G接入，通過本地SGSN接入并路由至歸屬網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)終端能力選擇PGW或GGSN，目前中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)SGSN已要求升級支持LTE終端能力識別功能，并支持EPC格式域名構(gòu)建。對于漫出場景，由于中國聯(lián)通目前已部署國際GGSN設(shè)備，EPC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略為GGSN升級支持PGW/GGSN融合設(shè)備作為國際漫游出口，因此對于上述組網(wǎng)場景，應(yīng)不存在場景2情況，要求支持場景3；同時為了滿足聯(lián)通LTE未覆蓋的過渡時期需求，也應(yīng)支持場景1。對于LTE漫游，回歸屬架構(gòu)由HPLMN運營商提供對策略、計費等的完全控制權(quán)，通過歸屬地PGW為漫游用戶提供服務(wù)，用戶能夠訪問HPLMN運營商自有業(yè)務(wù)，并能夠應(yīng)用原有的防火墻及VPN功能。但是，由于這種方案需要將會話路由回歸屬地，因此將占用較多的傳輸資源并帶來一定的額外時延。而對于本地疏導(dǎo)LBO方案，由拜訪地PGW為漫游用戶提供服務(wù)，會話用戶面數(shù)據(jù)不需要路由回歸屬地，極大的節(jié)省了傳輸資源并優(yōu)化時延。兩種11方案的對比如下表所示表21LTE漫游回歸屬架構(gòu)與本地疏導(dǎo)架構(gòu)比較對于純數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的LTE漫游來說，由于其對時延不敏感，因此沒有本地疏導(dǎo)的需求。且考慮到安全性、可靠性、策略控制、可實施性、用戶習(xí)慣以及不同國家地區(qū)差異等因素，GSMAIR88中建議，LTE的漫游模式默認(rèn)設(shè)置為歸屬地漫游的方式。目前ATT、TELEFONICA、NTTDOCOMO等運營商均選擇LTE數(shù)據(jù)漫游回歸屬的漫游方案。中國聯(lián)通現(xiàn)有3G數(shù)據(jù)漫游采用回歸屬的漫游架構(gòu)，漫出用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將路由回聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)中的國際GGSN進(jìn)行處理；在未來LTE網(wǎng)絡(luò)部署中，考慮到上述因素，目前LTE數(shù)據(jù)漫游策略定義為回歸屬漫游架構(gòu)。3LTE語音業(yè)務(wù)國際漫游方案31概述對于開放LTE網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)漫游的場景，結(jié)合現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)語音提供方案，國際漫游用戶的語音業(yè)務(wù)提供包括如下方案1）語音業(yè)務(wù)通過CSFB提供；2）語音業(yè)務(wù)通過基于IMS的VOLTE提供，根據(jù)不同運營商的策略不同可能包含或不包含SRVCC；123）雙模雙待終端，語音業(yè)務(wù)由3G網(wǎng)絡(luò)提供，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由LTE網(wǎng)絡(luò)提供；4）僅開通LTE數(shù)據(jù)漫游，語音通過3G網(wǎng)絡(luò)提供，對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先的終端，當(dāng)進(jìn)行語音業(yè)務(wù)時，需要用戶手動關(guān)閉終端LTE功能，使終端重選附著到3G網(wǎng)絡(luò)上；對于語音業(yè)務(wù)優(yōu)先的終端，則終端將優(yōu)先附著到2G/3G網(wǎng)絡(luò)上，無法訪問LTE國際漫游數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其中，方案3）和方案4）為終端行為，方案1）和2）則需要網(wǎng)絡(luò)側(cè)實現(xiàn)，作為研究重點。32CSFBCSFB作為被運營商廣泛采用的LTE語音過渡方案，能夠為漫游用戶提供語音業(yè)務(wù)，其實現(xiàn)由漫游用戶所在拜訪網(wǎng)絡(luò)通過CSFB回落到CS域提供語音業(yè)務(wù)。對于漫入用戶，由中國聯(lián)通通過CSFB為其提供語音業(yè)務(wù)；對于聯(lián)通漫出用戶，由漫游對端運營商通過CSFB為其提供語音業(yè)務(wù)。組網(wǎng)架構(gòu)如圖31所示。圖31CSFB漫游架構(gòu)其中，CSFB涉及最關(guān)鍵的MME、MSC網(wǎng)元及其之間的SGS接口均為拜訪地網(wǎng)元，SGS接口為內(nèi)部接口，對于漫游和非漫游而言沒有影響。國際漫游場景下的呼叫建立流程與非漫游場景相同。對于拜訪地運營商既存在LTE網(wǎng)絡(luò)又存在3G或2G網(wǎng)絡(luò)時，LTE漫游用戶由該拜訪地運營商提供語音業(yè)務(wù)；如果拜訪地運營商僅存在LTE網(wǎng)絡(luò)，無3G和2G網(wǎng)絡(luò)時，如果LTE漫游用戶終端為語音優(yōu)先終端，則其將重選到其他運營商的LTE網(wǎng)絡(luò)，通過CSFB獲取語音業(yè)務(wù)，或者重選到其他運營商的3G/2G網(wǎng)絡(luò)，通過現(xiàn)有CS域獲取語音業(yè)務(wù)。CSFB語音業(yè)務(wù)的漫游互通與現(xiàn)有3G用戶漫游互通一樣，3G語音國際漫游信令采取與國13際信令轉(zhuǎn)接商直連的方式，實現(xiàn)與對端運營商之間的信令連接；國際話路的疏通則以話路直連方式為主，通過第三方轉(zhuǎn)接方式為輔，實現(xiàn)與漫游對端運營商之間的連接。33VOLTE331IMS漫游基于IMS的VOLTE語音解決方案被業(yè)界認(rèn)為是LTE語音業(yè)務(wù)的最終目標(biāo)方案，對于其在漫游場景中的應(yīng)用，GSMA規(guī)范IR65提出了三項需求，分別如下1）當(dāng)用戶漫游時，基于IMS的用戶面媒體路由應(yīng)保證至少與現(xiàn)有CS域媒體面路由相同的優(yōu)化程度；2）在VOIMS中應(yīng)維持與CS域一致的漫游計費模型；3）允許HPMN依據(jù)業(yè)務(wù)、商業(yè)考慮及監(jiān)管等原因，強制將用戶面媒體路由回歸屬。對應(yīng)不同需求，IR65建議了兩種VOLTE漫游架構(gòu)IMS漫游架構(gòu)和RAVEL架構(gòu)。IMS漫游架構(gòu)如下圖所示，其遵守標(biāo)準(zhǔn)的IMS流程，業(yè)務(wù)由歸屬地SCSCF觸發(fā)。當(dāng)用戶A漫游到拜訪地A時，其通過拜訪地A的PCSCF接入到IMS網(wǎng)絡(luò)。用戶注冊REGISTER請求被送到拜訪地PCSCF，拜訪地PCSCF通過DNS查詢得到該用戶歸屬域ICSCF，然后注冊請求經(jīng)由歸屬地ICSCF路由到歸屬地SCSCF，由歸屬地SCSCF進(jìn)行用戶注冊。用戶發(fā)起主被叫業(yè)務(wù)時，所有信令也都由拜訪地PCSCF進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并由歸屬地SCSCF進(jìn)行業(yè)務(wù)控制。圖32IMS漫游架構(gòu)由于IMS漫游架構(gòu)需要使用拜訪地的PGW和PCSCF，因此必須使用知名的IMSAPN。14使用IMSAPN附著時，PDN連接建立同時也建立一個QCI5的默認(rèn)承載，該默認(rèn)承載僅用來傳輸IMS中的SIP信令。VOLTE的語音數(shù)據(jù)需要由網(wǎng)絡(luò)側(cè)觸發(fā)建立專用承載來傳輸，語音業(yè)務(wù)的QCI等級為1。對于業(yè)務(wù)的QOS策略控制，通過PCRF下發(fā)策略觸發(fā)專用承載的建立。在國際漫游中，由于VOLTE基于LTE的LBO架構(gòu)，因此PGW和PCSCF均位于拜訪地，而PCRF位于歸屬地，因此即涉及到拜訪地和歸屬地的PCRF交互?？赡艽嬖谝韵聨追N情況1）拜訪地PCSCF直接下發(fā)業(yè)務(wù)特性給拜訪地VPCRF，VPCRF根據(jù)漫游協(xié)議簽訂的靜態(tài)默認(rèn)策略，直接下發(fā)策略給拜訪地PGW，PGW執(zhí)行，即VOLTE漫游用戶統(tǒng)一策略，不區(qū)分用戶。2）拜訪地PCSCF通過漫游接口RX下發(fā)業(yè)務(wù)特性給歸屬地HPCRF，拜訪地PGW通過GX接口，直接獲取歸屬地PCRF策略。但是在國際漫游中，由歸屬地策略直接控制拜訪地PGW可行性較差，且需要RX接口和GX接口均通過IPX網(wǎng)絡(luò)做中轉(zhuǎn)。3）拜訪地PCSCF通過漫游接口RX下發(fā)業(yè)務(wù)特性給拜訪地VPCRF，VPCRF通過與HPCRF之間的S9接口獲取歸屬地策略，VPCRF通過GX接口下發(fā)策略給拜訪地PGW。目前S9接口開啟復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)不完善且無必須的應(yīng)用場景。332RAVEL架構(gòu)3321架構(gòu)描述由于語音業(yè)務(wù)對實時性的要求，LTE語音漫游時延應(yīng)滿足“不高于2G/3G語音漫游時延”的標(biāo)準(zhǔn)，而傳統(tǒng)的IMS漫游則無法滿足這一實時性要求，因此，VOLTE漫游必須采用基于LBO改進(jìn)的新漫游架構(gòu)，漫游用戶通過拜訪地的PGW和PCSCF獲得VOLTE服務(wù)，減少媒體流路由及呼叫時延。為了滿足這一需求，使漫游用戶數(shù)據(jù)無需路由回歸屬地，則需要在拜訪網(wǎng)絡(luò)新增一個功能節(jié)點作為漫游用戶會話的媒體錨定點。根據(jù)GSMAIR65中規(guī)定，將在拜訪地網(wǎng)絡(luò)中新增一個轉(zhuǎn)接漫游功能實體TRF（TRANSITROAMINGFUNCTION）來實現(xiàn)這一功能，3GPPTS23228中詳細(xì)的定義了TRF及相應(yīng)流程。該解決方案被命名為RAVEL架構(gòu)，如下圖33所示。15圖33RAVEL架構(gòu)其中，該架構(gòu)需遵循并滿足如下結(jié)構(gòu)需求及功能要求PCSCF，SCSCF，TRF，及其他節(jié)點在不同網(wǎng)絡(luò)間執(zhí)行路由流程時，可通過信令來指示一個IBCF/TRGW是否應(yīng)用OMR機制，并控制OMR流程的啟用。為了支持媒體流不通過歸屬網(wǎng)絡(luò)路由的場景，要求處理呼入請求的IBCFS應(yīng)支持OMR機制并且允許其相應(yīng)的TRGWS旁路。媒體流錨定應(yīng)通過出口IBCFS控制。歸屬地網(wǎng)絡(luò)HPLMN基于本地策略及拜訪地網(wǎng)絡(luò)VPLMN的支持情況來決定是否執(zhí)行路由環(huán)回流程。VPLMN應(yīng)從HPLMN獲取足夠的信息以識別會話是否執(zhí)行了歸屬地路由或拜訪地路由。HPLMN應(yīng)發(fā)送一個指示給VPLMN以通告該會話為路由環(huán)回會話，以區(qū)別其他漫入呼叫。則VPLMN可針對該環(huán)回呼叫執(zhí)行正確計費及路由決策。如果本地策略要求由BGCF決定某個主叫INVITE請求的路由選擇，則應(yīng)由BGCF決定是否執(zhí)行路由環(huán)回流程。否則，由SCSCF決定。TRF應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)某隹邳c（如通過MGCF呼轉(zhuǎn)到CS/PSTN；通過IBCF呼轉(zhuǎn)到其他IMS網(wǎng)絡(luò)；通過ICSCF在本網(wǎng)內(nèi)呼轉(zhuǎn)），將呼叫路由到目的網(wǎng)絡(luò)。TRF可利用諸如主叫UE位置信息等信息來選擇一個臨近的出口點作為媒體錨定點。VPLMN為HPLMN提供TRF的參考列表以供其選擇。如果VPLMN未提供TRF地址，則HPLMN使用一個默認(rèn)的生成地址。如果HPLMN運營商選擇歸屬地路由而非VPLMN轉(zhuǎn)接，則HPLMN應(yīng)強制信令及媒體16均通過HPLMN路由并將呼叫路由到目的網(wǎng)絡(luò)。3322會話發(fā)起路由流程對于采用拜訪地VPLMN路由的漫游方案，漫游用戶獲取地址及注冊流程與傳統(tǒng)IMS漫游架構(gòu)相似，其主叫方發(fā)起呼叫建立會話的路由流程有所不同，根據(jù)漫游需求及RAVEL架構(gòu)功能要求，具體流程如下圖34所示。1、UE發(fā)送INVITE請求給PCSCF。2、PCSCF將INVITE請求發(fā)送給拜訪地IBCF?；谶\營商策略，PCSCF在消息中增加一個推薦的TRF參考。3、該IBCF為媒體流分配一個TRGW然后遵循標(biāo)準(zhǔn)OMR流程轉(zhuǎn)發(fā)INVITE請求，如果INVITE請求路由回VPLMN且無中間節(jié)點錨定媒體，則允許該TRGW被旁路。45、中間網(wǎng)絡(luò)及HPLMN的入口IBCF轉(zhuǎn)發(fā)INVITE請求到SCSCF。中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及IBCF均應(yīng)支持OMR且允許其相應(yīng)TRGW被旁路。6、SCSCF執(zhí)行業(yè)務(wù)觸發(fā)。17圖34RAVEL架構(gòu)會話發(fā)起流程拜訪地路由7、SCSCF執(zhí)行路由選擇基于本地策略，且滿足UE為漫游用戶、VPLMN呼叫路由漫游協(xié)議應(yīng)用、非強制歸屬地路由，SCSCF決定將呼叫路由回VPLMN。INVITE請求中增加路由環(huán)回標(biāo)識以通告VPLMN該請求是被路由回拜訪地且由VPLMN執(zhí)行呼叫路由。SCSCF同時將UE的位置信息發(fā)送給VPLMN。如果該請求中包含可用的TRF優(yōu)選參考信息，則SCSCF應(yīng)用該TRF信息并將會話路由回VPLMN中。如果未包含或不可用，則SCSCF使用一個默認(rèn)的TRF生成地址將會話路由回VPLMN。如果本地策略要求接入BGCF為一個特定的SIP請求執(zhí)行路由，則由BGCF決定是否執(zhí)行路由環(huán)回流程。89、HPLMN中的IBCF及中間網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)SIP請求到VPLMN中指明的TRF。中間網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點應(yīng)支持OMR且允許其TRGW被旁路。10、VPLMN中的IBCF收到SIP請求，發(fā)現(xiàn)SDP包含可選的媒體地址，并且允許TRGW旁路，則IBCF應(yīng)用OMR來移除VPLMN和HPLMN中間的任意已分配TRGW，并將SIP請求轉(zhuǎn)發(fā)給指示的TRF。11、基于路由環(huán)回標(biāo)識，TRF識別該請求為歸屬地路由回拜訪地的請求。TRF執(zhí)行主叫方路由，基于可用的SIPURI、ENUM查詢、或BGCF路由將請求信令路由到目的網(wǎng)絡(luò)。TRF利用主叫UE位置等信息選擇一個臨近的出口點作為媒體錨定點。12、呼叫路由到被叫方如果被叫方在IMS域內(nèi)可達(dá)，則呼叫通過IBCF被路由到遠(yuǎn)端。如果被叫方在CS域可達(dá)，則呼叫通過MGCF被BREAKOUT到CS。如果被叫方在VPLMN內(nèi)可達(dá)，則呼叫被路由到ICSCF。當(dāng)請求被發(fā)往下一跳時，請求URI中包含被叫方信息。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)到IBCF時，TRF通過信令來保證媒體錨定在VPLMN。如果被叫是VPLMN中的IMS用戶，則直接將呼叫路由到目的端，不需要經(jīng)過MGCF/IBCF。13、BGCF/IBCF執(zhí)行一般的呼叫路由流程將呼叫路由到目的端網(wǎng)絡(luò)。18呼叫被錨定在VPLMN（呼出IBCF），發(fā)往目的端時不應(yīng)用OMR。14、會話建立完成。在后續(xù)的會話建立信令中，VPLMN與HPLMN之間通過IBCF和中間網(wǎng)絡(luò)回傳的OMR信息將觸發(fā)任意已分配的TRGW釋放。在RAVEL架構(gòu)中，要求漫游用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)HPLMN能夠強制采用歸屬地漫游，此時，信令面將不再路由回拜訪地，不涉及到TRF的操作，其主要應(yīng)用場景如下1、與發(fā)起呼叫的漫游用戶在同一歸屬地HPLMN及附近的被叫用戶；2、拜訪地VPLMN不支持本地路由；3、運營商策略配置及漫游協(xié)議約定。主叫方歸屬地HPLMN將選擇強制采用歸屬地路由的方案。主叫方發(fā)起的會話建立流程如圖35所示；圖35RAVEL架構(gòu)會話發(fā)起流程歸屬地路由16、與拜訪地路由流程相同。7、SCSCF執(zhí)行路由選擇由于UE為漫游用戶、且要求歸屬地路由，SCSCF直接將INVITE請求從歸屬地路由到目的地。如果本地策略要求接入BGCF為特定SIP請求執(zhí)行路由決策，則BGCF決定執(zhí)行路由決策。當(dāng)路由轉(zhuǎn)發(fā)時，SCSCF/BGCF需依靠信令來保證每天錨定在HPLMN。19SCSCF將基于本地策略、被叫位置信息及VPLMN對路由環(huán)回流程的支持情況，決定是否執(zhí)行歸屬地路由。8、會話建立完成。3323計費考慮VOLTE主要基于業(yè)務(wù)計費，其收費方式可能基于時長、業(yè)務(wù)包等形式，因此VOLTE產(chǎn)生的信令和語音數(shù)據(jù)都不應(yīng)收取流量費，需要在用戶產(chǎn)生的總流量中核減。VOLTE語音漫游的計費模型主要包括兩部分漫游計費及互通計費。互通計費產(chǎn)生于直連的通信雙方，如果在會話發(fā)起方與目的端之間存在著多方互聯(lián)，則互通計費采用級聯(lián)鏈?zhǔn)接嬞M的方式，該互通價值鏈中的每一方均僅計算與其直接互聯(lián)的前一節(jié)點及后一節(jié)點的相關(guān)費用。互通計費基于統(tǒng)計信息（SUMCOUNTERS）實現(xiàn)，該信息包括以下內(nèi)容計費互聯(lián)對端，數(shù)據(jù)流流向，計費時間，業(yè)務(wù)，是否承載信令或媒體，目的端等。與互通計費不同，漫游計費則產(chǎn)生于拜才訪地網(wǎng)絡(luò)VPLMN與歸屬地網(wǎng)絡(luò)HPLMN之間，用于用戶漫游的額外費用。對于RAVEL漫游架構(gòu)，由于存在路由環(huán)回過程，漫游用戶所在拜訪地運營商與歸屬地運營商間存在兩次方向相反的計費流，如圖36所示，其中計費級聯(lián)關(guān)系1、2、3代表由拜訪地運營商經(jīng)IPX到歸屬地運營商之間的計費流；與其不同的是，計費級聯(lián)關(guān)系4、5、6為發(fā)生路由環(huán)回時，由歸屬地運營商經(jīng)IPX環(huán)回至拜訪地運營商的計費流；7代表拜訪地運營商到中間承載網(wǎng)絡(luò)的計費流，8代表承載網(wǎng)絡(luò)到被叫方目的端的計費流（簡化中間互通網(wǎng)絡(luò)IPX間計費）。對該計費關(guān)系進(jìn)行簡化，目前一種可能的情況是在歸屬地運營商向拜訪地運營商支付的漫游計費流A中還額外包括拜訪地運營商經(jīng)承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)往被叫方對端網(wǎng)絡(luò)的計費流，如圖36所示。由于存在環(huán)回，因此拜訪地運營商A無需向IPX1支付互通計費、IPX1無需向IPX2支付互通計費、IPX2也無需向歸屬地運營商支付互通計費，全部包含在計費關(guān)系4、5中由歸屬地運營商A支付。關(guān)于RAVEL的漫游計費模型標(biāo)準(zhǔn)化組織仍在進(jìn)行研究。20圖36RAVEL架構(gòu)漫游計費模型（簡化）333SRVCC部署VOLTE之后，為了保證VOLTE用戶移動到LTE網(wǎng)絡(luò)邊緣，切換到3G網(wǎng)絡(luò)時語音通話的連續(xù)性，引入了一種用于SRVCC的功能，該功能由MSCSERVER提供，即SRVCC增強型MSCSERVER。下圖只顯示與SRVCC增強型MSCSERVER相關(guān)的必要模塊。圖中的MSCSERVER為SRVCC增強，SRVCC增強型MSCSERVER可以不是連接到目標(biāo)小區(qū)的最終目標(biāo)MSC。該架構(gòu)適用于漫游場景（即SRVCC不會影響S8和S6A接口）。切換前的承載路徑切換后的承載路徑切換前的SIP信令路徑圖37SRVCC組網(wǎng)架構(gòu)對于已簽訂LTE漫游協(xié)議，由VOLTE/SRVCC提供語音業(yè)務(wù)的國際漫游用戶，其從拜訪地LTE網(wǎng)絡(luò)接入拜訪地SBC/PCSCF從而路由到歸屬網(wǎng)絡(luò)的IMS域，由歸屬網(wǎng)絡(luò)MMTELAS提供語音業(yè)務(wù)，當(dāng)用戶從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到非LTE網(wǎng)絡(luò)時，由SRVCC完成語音業(yè)務(wù)連續(xù)性，當(dāng)切換完成之后，漫游用戶將從拜訪地MSCS接入CS網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)語音業(yè)務(wù)，語音業(yè)務(wù)回落到CS域后，21遵循現(xiàn)有2G/3G電路域語音漫游協(xié)議。由于SRVCC呼叫信令和承載的重建是端到端的，例如VOLTE主叫端為漫游用戶，則當(dāng)其切換到CS域通過MGW進(jìn)行傳輸時，其原有的由主叫端SBC/PCSCF到被叫端的SBC/PCSCF的呼叫媒體通路需要切換到由主叫端MGW到被叫端SBC/PCSCF的通路上，由于涉及被叫端的交互和媒體資源協(xié)商，因此在漫游場景中，特別是雙方均漫游的場景下，SRVCC將產(chǎn)生較大時延，可用性較差。由于SRVCC方案在漫游時（切換UE漫游或雙方UE均漫游），切換過程和語音中斷可能過長，無法滿足切換中保證用戶體驗的需求，所以，決定引入本地信令/媒體錨點（ATCF/ATGW），縮短遠(yuǎn)端更新帶來的時延問題。在該方案中，將錨定點稱為ATCF（ACCESSTRANSFERCONTROLFUNCTION），其主要做信令面的錨定，并控制ATGWACCESSTRANSFERGATEWAY做媒體面的錨定。當(dāng)發(fā)生切換的時候，MSCSERVER只需要通知ATCF做一個內(nèi)部切換即可，不需要對遠(yuǎn)端進(jìn)行更新，這樣可以大大縮短IMS側(cè)更新會話的時長，達(dá)到縮短切換中語音中斷的目的。其組網(wǎng)架構(gòu)如下所示COLLOCATIONSCENARIO圖38ESRVCC組網(wǎng)架構(gòu)SRVCC的最大問題在于切換中斷時延較長，不能在所有情況下滿足300MS的語音中斷時延。而采用ESRVCC切換時，拜訪地目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)MSCSERVER不再直接與用戶歸屬IMS網(wǎng)絡(luò)重建會話接入端、與遠(yuǎn)端重建媒體，而是與拜訪地的錨定點ATCF/ATGW重建會話（包括媒體），從而將SRVCC的遠(yuǎn)端更新過程優(yōu)化，變?yōu)楸镜厍袚Q，可以大大縮短切換時長以及導(dǎo)致的用戶語音中斷，改善用戶體驗，如下圖所示。尤其對于國際漫游的場景，在保證語音切換連續(xù)性方面，需采用ESRVCC組網(wǎng)方案。22圖39SRVCC與ESRVCC對比示意圖對于已簽訂LTE漫游協(xié)議的國際漫游用戶，由VOLTE/ESRVCC提供語音業(yè)務(wù)，漫游用戶從拜訪地LTE網(wǎng)絡(luò)接入拜訪地SBC/PCSCF從而路由到歸屬網(wǎng)絡(luò)的IMS域，由歸屬網(wǎng)絡(luò)MMTELAS提供語音業(yè)務(wù)，當(dāng)用戶從LTE漫游到非LTE網(wǎng)絡(luò)時，由ESRVCC完成語音業(yè)務(wù)連續(xù)性，在切換前后，媒體均從拜訪網(wǎng)絡(luò)ATGW到遠(yuǎn)端SBC/PCSCF，在切換完成后，漫游用戶從拜訪地MSCS接入CS網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)語音業(yè)務(wù)，語音業(yè)務(wù)回落到CS域后，遵循2G/3G電路域語音漫游協(xié)議和策略。35總結(jié)CSFB作為大部分運營商選擇的LTE過渡方案，在歐洲，北美和日本已有商用。VODAFONE，ATT，NTTDOCOMO等主流運營商都將CSFB作為LTE網(wǎng)絡(luò)上語音業(yè)務(wù)的過渡方案，同時作為在LTE漫游時的語音業(yè)務(wù)解決方案。在該方案中，由漫游用戶所在拜訪網(wǎng)絡(luò)通過CSFB回落到CS域提供語音業(yè)務(wù)，只要LTE運營商簽署了漫游協(xié)議，且在網(wǎng)絡(luò)中部署了CSFB方案且終端支持，就能夠為漫游用戶提供語音業(yè)務(wù)，不需要為漫游進(jìn)行額外的網(wǎng)絡(luò)升級改造。所以大部分的主流運營商都會支持對于漫入用戶用CSFB的方式提供語音漫游的漫游方案。同時，在產(chǎn)業(yè)鏈成熟度方面，CSFB標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品均已成熟，LTE終端將CSFB作為默認(rèn)功能，R9版本以后的LTE終端，均支持CSFBR9重定向的實現(xiàn)方式。而目前VOLTE/SRVCC的商用終端尚不成熟，全球僅韓國和每個METROPCS部署了VOLTE，23未部署SRVCC；而VOLTE漫游需要在雙方運營商均部署VOLTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，采用新架構(gòu)，額外增加新的網(wǎng)元功能、路由優(yōu)化機制、新的漫游協(xié)議和計費模型等，其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)均不成熟。CSFB和VOLTE漫游方案比較詳見下表表31CSFB和VOLTE漫游方案比較可以明顯看出，在LTE部署初期的漫游場景下，CSFB比VOLTE易于實現(xiàn)，可行性顯著優(yōu)于VOLTE。244LTE短信業(yè)務(wù)國際漫游方案41概述對于漫出用戶的短信國際漫游業(yè)務(wù)可以分為以下2種情況1中國聯(lián)通用戶漫游到港澳臺及境外移動網(wǎng)絡(luò)與國內(nèi)用戶（聯(lián)通移動電信）互發(fā)短信；2中國聯(lián)通用戶漫游到港澳臺及境外移動網(wǎng)絡(luò)與當(dāng)?shù)赜脩艏捌渌麌液偷貐^(qū)用戶互發(fā)短信；對于漫入用戶的短信國際漫游也可以分為以下2種情況12漫游到中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的用戶與港澳臺、境外移動網(wǎng)絡(luò)及其歸屬地用戶互發(fā)短信；漫游到中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的用戶與中國地區(qū)用戶互發(fā)短信；42SMSOVERSGS在LTE部署初期，中國聯(lián)通依據(jù)LTE語音的解決方案來實現(xiàn)LTE短信業(yè)務(wù)，即使用SGS接口來提供短信業(yè)務(wù)。該方案使用LTE信令傳輸SMS，在MME和MSC之間將提供SGS接口，終端無需回落。圖41SMSOVERSGS架構(gòu)用戶發(fā)送短信時，LTE用戶通過SGS接口找到對應(yīng)的MSC，MSC將短信發(fā)送到SMSC中，SMSC通過查詢HLR找到被叫所在的MSC，再通過SGS接口將短信下發(fā)給LTE用戶。用戶接收短信時，SMSC通過查詢HLR找到對應(yīng)的MSC，再通過SGS接口將短信下發(fā)給用戶。25圖42SMSOVERSGS漫游互通架構(gòu)對于中國聯(lián)通LTE用戶漫出到港澳臺或其他境外國家時，如果中國聯(lián)通和這些地區(qū)和國家簽署了LTE漫游協(xié)議的話，則要求支持SGS的短信漫游。當(dāng)漫出用戶需要發(fā)送或接收歸屬地短信時通過國際漫游信令進(jìn)行轉(zhuǎn)接。對于漫入到中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的LTE用戶來說，使用SGS接口為其提供LTE短信。43SMSOVERIP圖43SMSOVERIP架構(gòu)當(dāng)中國聯(lián)通部署了LTE和IMS網(wǎng)絡(luò)后，運營商可以部署IPSMGW為VOLTE用戶提供基于IP的短信。該種方案適用于支持VOLTE并且支持SMSOVERIP的終端。如果中國聯(lián)通為該種終端提供基于IP的短信，那么對于支持IP短信的漫出用戶來說由于IMS業(yè)務(wù)是回歸屬的，所以這部分漫出用戶的LTE短信是基于IP的短信，對于不支持IP短信的LTE用戶還是使用SGS提供短信業(yè)務(wù)。2644基于IMS的SMS/IM圖44基于IMS的SMS/IM架構(gòu)等到VOLTE和RCS產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟，中國聯(lián)通部署RCS業(yè)務(wù)的時候，漫出用戶使用歸屬地的RCS服務(wù)器來提供短信業(yè)務(wù)。而對于漫入用戶，可以使用SGS短信，如果回歸屬地部署RCS，則也可以使用RCS來提供短信。45總結(jié)由以上的分析我們可以看出，SGS短信需要作為長期的國際漫游短信解決方案，尤其對于LTE漫入用戶來說，不管何種類型的LTE終端都支持SGS短信。而對于中國聯(lián)通LTE漫出用戶來說，在VOLTE尚未成熟時使用SGS短信，如果部署了RCS則可以使用IM消息。5LTE國際漫游互通需求及架構(gòu)51漫游互通需求隨著采用GSM及UMTS空中接口的分組基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署及發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)運營商（MOBILENETWORKOPERATORS,MNOS）希望部署廣域的新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此需要各MNO之間的IP互聯(lián)，以提供移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間的IP互通及互操作。與此同時，固定網(wǎng)絡(luò)運營商（FIXEDNETWORKOPERATORS,FNOS）正在致力于部署下一代網(wǎng)絡(luò)NGN，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商ISP也在致力于提供數(shù)量不斷增加、種類日漸豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用。隨著競爭日趨激烈，包括MNO、SNO、ISP及ASP在內(nèi)的所有服務(wù)提供商均產(chǎn)生了一個共同的目標(biāo)，即發(fā)現(xiàn)一種能夠在彼此之間提供低成本、高效率的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)幕ヂ?lián)互通方法，則其需要這些網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)之間的唯一共用協(xié)議IP協(xié)議。27在此情況下，服務(wù)提供商須將彼此之間通過互聯(lián)及漫游協(xié)商實現(xiàn)的IP數(shù)據(jù)流連通性最佳化，目前存在兩種方式其一是通過GRX（GPRSROAMINGEXCHANGE）或IPX（IPPACKETEXCHANGE）提供商建立一個服務(wù)提供商之間的IP骨干網(wǎng)；另一種方法是在每兩個服務(wù)提供商之間通過租用線路、采用IPSEC的互聯(lián)網(wǎng)或VPN連接建立直連關(guān)系。而前者的優(yōu)勢在于能夠通過一個連接實現(xiàn)與多個不同漫游及互通對端的互聯(lián)互操作，因此該方式成為目前絕大部分運營商在國際漫游中選擇的互聯(lián)互通方案。對于VOLTE漫游而言，其不僅需要服務(wù)提供商之間的高效互通，由于語音的實時性要求，還需要保障其傳輸?shù)陌踩约癚OS。52漫游互通技術(shù)521GRXGRX始建于2000年，是一種通過GP接口在不同運營商之間連接其GSNS并承載GTP的IP骨干網(wǎng)。用于實現(xiàn)移動運營商MNOS之間的GPRS等數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的漫游和互通，包括GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)漫游、MMS的漫游和互通、WLAN漫游業(yè)務(wù)的鑒權(quán)等，使漫游用戶能夠使用歸屬網(wǎng)絡(luò)HPLMN的服務(wù)。GRX的抽象模型如下圖51所示。GRX網(wǎng)絡(luò)由相互獨立的GRX提供商組成，GRX提供商通過對等接口彼此互聯(lián)，互聯(lián)方式有直連和經(jīng)過對等點兩種，其共用一個通用DNS根數(shù)據(jù)庫，以提供域名解決方案。為了安全性考慮，GRX獨立于公共互聯(lián)網(wǎng)，并定義了安全規(guī)章以防止偶然接入。GRX網(wǎng)絡(luò)采用BGP4路由協(xié)議，通過GRX的互聯(lián)互通或漫游業(yè)務(wù)無需進(jìn)行特殊配置或額外的協(xié)議處理。圖51GRX模型GRX僅能夠連接移動網(wǎng)絡(luò)運營商MNOS，并為其提供盡力而為的傳輸服務(wù)，沒有端到端的QOS保障，且不區(qū)分業(yè)務(wù)。此外，GRX提供商不進(jìn)行轉(zhuǎn)接，即數(shù)據(jù)包從源端PLMN網(wǎng)絡(luò)到28目的端PLMN網(wǎng)絡(luò)之間最多經(jīng)過2個GRX網(wǎng)絡(luò)。522IPX隨著IP業(yè)務(wù)的增加，GRX漸漸不能滿足所有業(yè)務(wù)及傳輸需求，因此需要對GRX增加某些特定的互操作功能，建立通用的互操作平臺，這種增強型GRX稱為IPX，其抽象模型如圖52所示。ENDTOENDSLA圖52IPX模型與GRX類似，IPX網(wǎng)絡(luò)由獨立的IPX提供商組成，并使用相同的根DNS系統(tǒng)，IPX網(wǎng)絡(luò)的DNS系統(tǒng)將支持ENUM功能，實現(xiàn)電話號碼與URI之間的轉(zhuǎn)換。在安全性方面，IPX網(wǎng)絡(luò)中的所有用戶數(shù)據(jù)流（包括UE與UE之間數(shù)據(jù)及UE與服務(wù)器間數(shù)據(jù)），均獨立于服務(wù)器間數(shù)據(jù)流，以滿足終端用戶對IPX網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)的需求?；贕RX功能，IPX提供的核心增強能力包括支持任意類型的服務(wù)提供商（MNO,FNO,ISP,ASP）間互聯(lián)互通，保證漫游互通的端到端QOS，支持任意雙向IP業(yè)務(wù)的端到端QOS及互通計費。此外，IPX網(wǎng)絡(luò)中引入了IPX代理網(wǎng)元，能夠滿足多方互聯(lián)互通的需求；并且除了GRX基于流量的計費模型之外，IPX能夠通過具備業(yè)務(wù)感知功能的IPX代理實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)的高級計費模型，并能夠?qū)崿F(xiàn)特定IP業(yè)務(wù)的級聯(lián)互通計費。綜上所述，IPX網(wǎng)絡(luò)能夠提供三種連接功能選擇1、IPX傳輸功能在兩個服務(wù)提供商之間提供具備端到端QOS保障的IP傳輸，類似于GRX功能，不區(qū)分業(yè)務(wù)，可用于傳輸承載兩個服務(wù)提供商之間的任意協(xié)議。2、IPX業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接功能在兩個服務(wù)提供商之間通過IPX代理功能提供具備端到端QOS保29障的IP傳輸，該功能支持基于業(yè)務(wù)的互通計費。3、IPX業(yè)務(wù)中繼功能在多個服務(wù)提供商之間通過具備QOS保障的多方互通及基于業(yè)務(wù)的互通計費。中繼/多方連接是指數(shù)據(jù)流能夠從一個服務(wù)提供商路由到多個目的端，各參與方能夠通過與IPX提供商的單一協(xié)議實現(xiàn)互通。該功能由IPX代理提供。IPX與GRX的比較如下表所示表51GRX與IPX對比IPX網(wǎng)絡(luò)可以由多個IPX代理組成，服務(wù)提供商之間互聯(lián)互通的建立可通過IPX傳輸連接功能建立，而不需要IPX代理功能。但在IPX業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接及中繼功能中則需要IPX代理，其中每個運營商只需要與其中一個IPXPROXY相連，即可以實現(xiàn)與所有簽署IPX協(xié)議的運營商互通。IPX代理包括如下的核心功能基于會話的計費及CDR產(chǎn)生在多方通信模式下實現(xiàn)黑名單/白名單過濾在不同IP多媒體網(wǎng)絡(luò)間傳輸信令及媒體數(shù)據(jù)包安全功能（如接入控制）IPV4/IPV6協(xié)議的過渡轉(zhuǎn)換媒體協(xié)議轉(zhuǎn)換、編譯碼信令協(xié)議轉(zhuǎn)換目的地址查詢（包括MNP）30透明支持業(yè)務(wù)溯源于GRX和IPX傳輸功能相比，使用IPX代理具備如下優(yōu)勢可最小化因運營商網(wǎng)絡(luò)編號引起的配置改變可處理IP版本及協(xié)議轉(zhuǎn)換，可處理運營商使用的重復(fù)（OVERLAPPING）IP地址可用于在雙方或多方通信運營商間實現(xiàn)計費數(shù)據(jù)產(chǎn)生IPX代理在VOLTE漫游中的功能架構(gòu)如下圖53所示，電信運營商通過IBCF與IPX網(wǎng)絡(luò)互連，當(dāng)IMS呼叫在MNOA與MNOB之間建立時，SIP請求通過PLMNA的出口IBCF發(fā)送到IPX，在由IPX轉(zhuǎn)發(fā)到PLMNB的入口IBCF。當(dāng)建立多方通話時，則通過IPX代理功能將呼叫建立請求轉(zhuǎn)發(fā)給不同參與方。圖53采用IPX代理的VOLTE漫游互通架構(gòu)對于服務(wù)提供商FNO，ISP和ASP而言，其僅能夠通過IPX互聯(lián)，而不能通過GRX互聯(lián)；對于移動運營商MNO而言，可將其分為以下兩種僅支持GRX連接的MNOG，及可支持IPX互聯(lián)的MNOI。由于目前大