LTE語音業(yè)務(wù)項(xiàng)目解決方案研究

1、WORD34/40WORD工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）LTE語音業(yè)務(wù)解決方案研究Study on the Solution of LTE Voice Service學(xué)生包拯學(xué) 號專業(yè)班級通信1104指導(dǎo)教師 2015年5月作者聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注的地方外，沒有任何剽竊、抄襲、造假等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)的行為，也沒有侵犯任何其他人或組織的科研成果與專利。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了意。如本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果歸工程大

2、學(xué)郵電與信息工程學(xué)院所有。特此聲明。 作者專業(yè)： 作者學(xué)號：作者簽名：_年_月_日摘要隨著移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動通信寬帶化已經(jīng)成為未來移動通信系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。LTE作為目前移動通信系統(tǒng)的主要演進(jìn)方向，越來越受到各大運(yùn)營商和設(shè)備商的重視。在LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，在使用LTE接入時，無法收/發(fā)電路域業(yè)務(wù)信號。為了使得終端在LTE接入下能夠發(fā)起語音業(yè)務(wù)，以與收到語音業(yè)務(wù)的尋呼，并且能夠?qū)K端在LTE接入下正在進(jìn)行的PS業(yè)務(wù)進(jìn)行正確地處理，產(chǎn)生了雙待機(jī)終端方案、CSFB技術(shù)和VoLTE，即運(yùn)營商已經(jīng)有成熟的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，出于對CS投資的保護(hù)，結(jié)合EPS的部署策略，可以采用原有的CS域語音業(yè)務(wù)

3、來提供語音業(yè)務(wù)，而LTE網(wǎng)絡(luò)僅處理PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此如何通過LTE提供語音業(yè)務(wù)以與LTE和2G/3G網(wǎng)絡(luò)的互操作也越來越引起大家的關(guān)注。本論文在討論LTE語音業(yè)務(wù)的必要性以與LTE架構(gòu)的基礎(chǔ)上，探討了LTE的關(guān)鍵技術(shù)，包括OFDM、MIMO技術(shù)；隨后通過LTE語音業(yè)務(wù)連續(xù)性問題，分析了雙待機(jī)終端方案、CSFB和VoLTE的容、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和關(guān)鍵技術(shù)以與三種方案的對比分析。最后，通過某地CSFB測試并對測試未接通案例進(jìn)行分析，得出CSFB只能作為LTE部署初期的過渡方案，VoLTE是終極語音方案。關(guān)鍵詞：LTE；雙待機(jī)終端方案；CSFB；VoLTEAbstractWith the rapid de

4、velopment of mobile communication technology, Mobile Broadband had become the main tread of the mobile communication system. The major operators and equipment manufactures are playing more and more attention to the LTE which had become the main evolution solutions of mobile communication system.In t

5、he LTE network construction and the use of LTE access, we cannot receive/transmit the signal of CS. In order to make the terminal in the LTE access to initiate voice service, as well as to receive a voice paging, and to handle the ongoing PS service correctly,we produce the dual standby terminal sol

6、utions, the technology of CSFB and Volte, that is to say, operator has a mature2G/3G network. Io order to protect the CS investment, combined with EPS development strategy, we can use original CS domain to provide voice service, and only use the PS domain of LTE network to process data service. So n

7、ow, how to provide voice call business over LTE system and the interoperability between LTE and 2G/3G systemhasbecome critical issue. This paper discussed the necessity and the LTE voice service based on the LTE architecture,and discusses the key technology of LTE, including the OFDM, MIMO technolog

8、y; then through the LTE voice service continuity problems, analysis of the comparative analysis of dual standby terminal program, CSFB and volte content, network architecture and the key technology and the three schemes. Finally, through a CSFB test and the test is not switched on case analysis that

9、 CSFB could be used as a LTE deployment plan at the beginning of the transition, volte is the ultimate voice solutions.Key Words：LTE; the Dual Standby Terminal Solutions; Circuit Switched Fallback; Voice over LTE目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc417994100第1章緒論 PAGEREF _Toc417994100 h 1HYPERLINK l _

10、Toc4179941011.1 LTE語音業(yè)務(wù)研究背景 PAGEREF _Toc417994101 h 1HYPERLINK l _Toc4179941021.2 國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc417994102 h 2HYPERLINK l _Toc4179941031.3 本論文研究容 PAGEREF _Toc417994103 h 2HYPERLINK l _Toc417994104第2章 LTE系統(tǒng)的原理 PAGEREF _Toc417994104 h 3HYPERLINK l _Toc4179941052.1 LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) PAGEREF _Toc417994105

11、h 3HYPERLINK l _Toc4179941062.2 LTE系統(tǒng)的協(xié)議棧構(gòu)架 PAGEREF _Toc417994106 h 5HYPERLINK l _Toc4179941072.3 LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) PAGEREF _Toc417994107 h 6HYPERLINK l _Toc417994108第3章 LTE語音業(yè)務(wù)解決方案研究 PAGEREF _Toc417994108 h 10HYPERLINK l _Toc4179941093.1 基于雙待機(jī)終端方案 PAGEREF _Toc417994109 h 10HYPERLINK l _Toc4179941103.1.1 單

12、卡多模雙待方案技術(shù)架構(gòu) PAGEREF _Toc417994110 h 10HYPERLINK l _Toc4179941113.1.2 多模雙待終端模式選擇過程 PAGEREF _Toc417994111 h 11HYPERLINK l _Toc4179941123.1.3 多模雙待終端業(yè)務(wù)過程 PAGEREF _Toc417994112 h 12HYPERLINK l _Toc4179941133.2 基于CSFB的方案 PAGEREF _Toc417994113 h 13HYPERLINK l _Toc4179941143.2.1 CSFB語音呼叫流程 PAGEREF _Toc41799

13、4114 h 13HYPERLINK l _Toc4179941153.2.2 CSFB回落方式分析 PAGEREF _Toc417994115 h 15HYPERLINK l _Toc4179941163.3 基于VoLTE的方案 PAGEREF _Toc417994116 h 17HYPERLINK l _Toc4179941173.4 LTE三大話音方案比較 PAGEREF _Toc417994117 h 21HYPERLINK l _Toc417994118第4章 CSFB測試未接通案例分析 PAGEREF _Toc417994118 h 24HYPERLINK l _Toc41799

14、41194.1 CSFB典型事件 PAGEREF _Toc417994119 h 24HYPERLINK l _Toc4179941204.2 CSFB呼叫流程與關(guān)鍵信令 PAGEREF _Toc417994120 h 25HYPERLINK l _Toc4179941214.3 CSFB外場測試規(guī)方法 PAGEREF _Toc417994121 h 26HYPERLINK l _Toc4179941224.4 CSFB典型案例分析 PAGEREF _Toc417994122 h 27HYPERLINK l _Toc417994123第5章總結(jié)與展望 PAGEREF _Toc417994123

15、 h 30HYPERLINK l _Toc417994124參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc417994124 h 31HYPERLINK l _Toc417994125致 PAGEREF _Toc417994125 h 32HYPERLINK l _Toc417994126附錄主要英文縮寫語對照表 PAGEREF _Toc417994126 h 33第1章 緒論隨著移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線移動通信系統(tǒng)呈現(xiàn)出數(shù)字化、寬帶化和分組化的發(fā)展趨勢。隨著WiMAX技術(shù)的崛起，3GPP也開始了對LTE（Long Term Evolution，長期演進(jìn))的項(xiàng)目研究，從而實(shí)現(xiàn)3G技術(shù)到B3G和4G技術(shù)

16、的平滑過渡。LTE的目標(biāo)是能夠?qū)崿F(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更短的時延、更低的成本、更高的系統(tǒng)容量以與改進(jìn)的覆蓋圍。LTE發(fā)展初期，由于覆蓋規(guī)模的限制和考慮到保護(hù)運(yùn)營商先前的投資等原因，LTE網(wǎng)絡(luò)將會和2G/3G網(wǎng)絡(luò)長期并存，當(dāng)然語音業(yè)務(wù)依然會是各網(wǎng)絡(luò)中的主要業(yè)務(wù)。為了保證在LTE網(wǎng)絡(luò)中也能進(jìn)行語音業(yè)務(wù)并且保證用戶網(wǎng)絡(luò)和2G/3G網(wǎng)絡(luò)間切換時的業(yè)務(wù)的連續(xù)性，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上形成了三種不同的語音解決方案：基于雙待機(jī)終端方案、CSFB和VoLTE。CSFB和VoLTE均為3GPP定義的LTE語音解決方案。VoLTE需要終端、無線和核心網(wǎng)的全面支持和優(yōu)化，從目前來看，實(shí)現(xiàn)難度較大。CSFB是在產(chǎn)業(yè)界未實(shí)現(xiàn)

17、VoLTE時提出的一種相對較為簡單的語音解決方案1。本章介紹LTE語音業(yè)務(wù)研究背景作，隨后分析國外研究現(xiàn)狀，最后闡述本論文的研究容。1.1LTE語音業(yè)務(wù)研究背景語音業(yè)務(wù)是目前的移動通信系統(tǒng)中的主要業(yè)務(wù)，在未來的移動通信系統(tǒng)中仍然扮演著很重要的角色。由于語音業(yè)務(wù)對時延的要求比較高，在目前的3G與其以前的系統(tǒng)中，都通過電路域承載，利用專用資源，語音業(yè)務(wù)通過IP承載已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。在LTE系統(tǒng)中，只存在分組域，語音業(yè)務(wù)通過VoIP（Voice over Internet Protocol，網(wǎng)絡(luò)）承載。VoIP業(yè)務(wù)具有的特點(diǎn)，例如包比較小，為幾十個字節(jié)，包的到達(dá)間隔和包的大小基本上是固定的。如果針對

18、VoIP業(yè)務(wù)的這些小包采用動態(tài)調(diào)度方法，信令負(fù)荷會很大。在LTE系統(tǒng)中要達(dá)到一定的VoIP用戶容量，需要減少開銷2。因此，提出了持續(xù)調(diào)度的方法，即為VoIP業(yè)務(wù)周期性的持續(xù)分配。如何利用VoIP業(yè)務(wù)的特點(diǎn)進(jìn)行有效的調(diào)度，保證QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量），最大程度的減少信令開銷，是需要研究的問題。1.2國外研究現(xiàn)狀伴隨著科技的發(fā)展, 在3G 與智能的結(jié)合尚未完全開花結(jié)果之時, 4G 智能終端的概念就被推出,有關(guān)4G 的話題幾年前就出現(xiàn)了, 但一直以來很少有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。而當(dāng)前, 一些國家4G 網(wǎng)絡(luò)的日益完善, 甚至在美國等一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)呈現(xiàn)出發(fā)展迅速的態(tài)勢。業(yè)界存在

19、CSFB、單卡雙待機(jī)、VoLTE等多種LTE手機(jī)語音解決方案：CSFB和雙待機(jī)方案由2/3G電路域提供語音，VoLTE方案由LTE分組域提供語音，并通過SRVCC功能保證與2/3G話音平滑切換。目前業(yè)界主流LTE運(yùn)營商選擇部署CSFB為過渡語音方案，以回落WCDMA為主，包括：DoCoMo、AT&T、VF(德國、葡萄牙)、KT、SKT等，為改善性能，DoCoMo等運(yùn)營商做了私有優(yōu)化。美國Verizon、MetroPCS已部署LTE FDD/CDMA2000雙待機(jī)方案，在試點(diǎn)2G/TD與TD-LTE雙待機(jī)方案。全球VoLTE量快速增長，SKT、LGU+和MetroPCS已于2012年8月商用Vo

20、LTE，KT、Verizon、AT&T、NTT DoCoMo等多家運(yùn)營商也已制定了明確的VoLTE部署時間表3。1.3 本論文研究容本論文擬研究以下容：（1）LTE系統(tǒng)的原理，包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)等；（2）LTE三大語音解決方案的研究，包括研究三種方案的呼叫流程、回落方式以與三種語音方案的比較；（3）通過CSFB測試案例研究了CSFB存在的問題，分析得出CSFB只能是過渡方案。第2章 LTE系統(tǒng)的原理第1章介紹LTE的業(yè)務(wù)研究背景。本章研究LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議棧構(gòu)架，分析LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括OFDM和MIMO這兩種關(guān)鍵技術(shù)。2.1 LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由于LTE不能支持CS域的語

21、音業(yè)務(wù)，所以當(dāng)發(fā)生語音業(yè)務(wù)請求時,LTE網(wǎng)絡(luò)會通過SGs接口連接到2G/3G網(wǎng)絡(luò)，從而發(fā)生語音回落。UEGERANUTRANMMESGSNMSCServerE-UTRANUuUmLTE-UuIu-psS1-MMEEGbIu-csAS3GsSGs圖2.SEQ 圖3- * ARABIC1 LTE網(wǎng)絡(luò)與2G/3G網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)圖LTE網(wǎng)絡(luò)與2G/3G網(wǎng)絡(luò)連接如圖2.1所示，圖2.1給出了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的一些主要節(jié)點(diǎn)和接口，包含移動用戶UE、各種無線接入技術(shù)RAT的空中接口、主要的網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體，以與功能實(shí)體間的連接接口（S3、SGs）4。圖2.1中主要的功能實(shí)體包括：（1）UE：用戶設(shè)備。CSFB要求UE能

22、夠同時接入E-UTRAN和GERAN/UTRAN的CS電路域，支持EPS/IMSI的聯(lián)合附著，更新，去附著；支持CS域的語音和短消息業(yè)務(wù)。（2）MME：移動性管理實(shí)體，支持CS域的多PLMN選擇；無線接入選擇；從當(dāng)前小區(qū)的TAI得到一個VLR和LAI；為eNodeB提供已登記了的PLMN ID；對于CSFB可產(chǎn)生一個TAI表；維持MSC/VLR與EPS/IMSI的SGs連接；連接釋放；當(dāng)UE要進(jìn)行CS域業(yè)務(wù)時，通過eNodeB發(fā)起尋呼程序；支持SMS過程；可以拒絕CSFB呼叫請求。（3）MSC：移動交換中心，通過MME支持維持EPS/IMSI之間的SGs連接；支持SMS過程。（4）E-UTRA

23、N：演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)。E-UTRAN是TD-LTE采用的接入網(wǎng)架構(gòu)，它對傳統(tǒng)3G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，采用簡單的、扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，接入網(wǎng)僅包含基站（eNodeB），不再有RNC。eNodeB具有獨(dú)立的資源管理功能，各個eNodeB之間通過直接的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)相互的協(xié)調(diào)與合作。支持CS域的尋呼請求；定向UE到目標(biāo)CS域的小區(qū)并考慮從MME得到的已登記的PLMN ID和可能的LAC；支持在位置區(qū)邊界的合適的小區(qū)重選以降低跟蹤區(qū)更新量；允許選擇目標(biāo)回落RAT和頻率。（5）GERAN：GSM/EDGE無線接入網(wǎng)，采用EDGE的無線傳輸技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)組成與GPRS一樣，能夠提供更高的數(shù)據(jù)速率、比特率和頻

24、譜效率。它既能真正實(shí)現(xiàn)快至384kbit/s的速率，又能完全兼容現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，充分保護(hù)運(yùn)營商的投資。（6）UTRAN：UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)。UTRAN是一種全新的接入網(wǎng)，是UMTS最重要的一種接入方式。UTRAN由NodeB和無線控制器RNC構(gòu)成，NodeB相當(dāng)于GSM中的BTS，RNC相當(dāng)于GSM中的BSC。可提供話音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體業(yè)務(wù)，終端多種多樣，實(shí)現(xiàn)全球無縫連接5。（7）SGSN：GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)。SGSN作為GPRS/TD-SCDMA/WCDMA核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分，主要完成分組域數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權(quán)和加密、話單產(chǎn)生和輸出等

25、功能。除了上述功能實(shí)體外，在LTE中涉與的主要功能實(shí)體還包括：（1）S-GW：服務(wù)網(wǎng)關(guān)。用戶IP數(shù)據(jù)包通過S-GW轉(zhuǎn)發(fā)，提供E-UTRAN與EPC之間的路由；當(dāng)用戶在eNodeB之間移動，充當(dāng)本地移動性管理實(shí)體；對下行用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，等待MME發(fā)起尋呼，建立無線承載。（2）HSS（HLR）：歸屬用戶服務(wù)器。存儲用戶的開戶信息；QoS配置和漫游接入限制；存儲用戶可連接的PDN的信息；集成鑒權(quán)功能。2.2LTE系統(tǒng)的協(xié)議棧構(gòu)架E-UTRAN的無線協(xié)議結(jié)構(gòu)包括用戶面和控制面兩個部分。用戶面的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。PDCP、RLC、MAC和PHY子層在網(wǎng)絡(luò)側(cè)都終止于eNodeB，完成壓縮、加密、

26、調(diào)度以與ARQ和HARQ等功能6。eNBUEPDCPPDCPRLCRLCMACMACPHYPHY圖2.2 用戶面協(xié)議棧控制面協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。各子層功能簡單描述如下：PDCP子層，網(wǎng)絡(luò)側(cè)終止于eNB，完成加密和完整性保護(hù)等功能；RLC和MAC子層，網(wǎng)絡(luò)側(cè)終止于eNB，完成與用戶面一樣的功能；RRC子層，網(wǎng)絡(luò)側(cè)終止于eNB，完成廣播、尋呼、RRC連接管理、無線承載控制、移動性等功能以與UE的測量報(bào)告和控制；NAS控制協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)側(cè)終止于MME，負(fù)責(zé)EPS的承載管理、鑒權(quán)、安全控制等。 UEeNBMMENASNASRRCRRCPDCPPDCPRLCRLCMACMACPHYPHY圖2.3 控制

27、面協(xié)議棧2.3 LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)1. OFDM技術(shù)OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻譜將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制。其實(shí)現(xiàn)架構(gòu)如圖2.4所示。輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換串并變換并串變換插入CP子載波映射IFFT信道輸出子載波均衡并串變換FFT模數(shù)轉(zhuǎn)換去掉CP串并變換圖2.4 OFDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)從圖2.4可以看出，OFDM系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)符號調(diào)制在傳輸速率相對較低的、相互之間具有正交性的多個并行子載波上進(jìn)行傳輸。這樣，盡管總的信道是非平坦的，具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相對帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的

28、干擾。此外，由于該技術(shù)允許子載波頻譜重疊，接收端利用各子載波間的正交性恢復(fù)出發(fā)送的數(shù)據(jù)，因此，OFDM系統(tǒng)具有更高的頻譜利用率7。同時，在OFDM符號之間插入循環(huán)前綴，可以消除由于多徑效應(yīng)而引起的符號間干擾，而且能避免在多徑信道環(huán)境下因保護(hù)間隔的插入而影響子載波之間的正交性，這使得OFDM系統(tǒng)非常適用于多徑無線信道環(huán)境。OFDM信號頻譜如圖2.5所示。從圖2.5可以看出，OFDM信號的載波互相重疊，說明其頻譜利用率相當(dāng)高。圖2.5 OFDM信號頻譜圖OFDM的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）抗多徑衰落的能力強(qiáng)；頻譜效率高；（3）OFDM將信道劃分為若干個子信道，而每個子信道部可以認(rèn)為是平坦衰落的；（4）可采用

29、基于IFFT/FFT的OFDM快速實(shí)現(xiàn)方法；（5）在頻率選擇性信道中，OFDM接收機(jī)的復(fù)雜度比帶均衡器的單載波系統(tǒng)低。OFDM的缺點(diǎn)如下：（1）對頻偏和相位噪聲比較敏感；（2）峰值平均功率比大；（3）小區(qū)間干擾嚴(yán)重；2. MIMO技術(shù)MIMO技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，被視為下一代移動通信的核心技術(shù)。無線電發(fā)送的信號被反射時，會產(chǎn)生多份信號。每份信號都是一個空間流。使用單輸入單輸出（SISO

30、）的系統(tǒng)一次只能發(fā)送或接收一個空間流。MIMO允許多個天線同時發(fā)送和接收多個空間流，并能夠區(qū)分發(fā)往或來自不同空間方位的信號。各天線技術(shù)原理如圖2.6所示，包括單入單出（SISO）、單入多出（SIMO）、多出單入（MISO），多入多出（MIMO）。SISOSIMOMIMOMISO圖2.6 各天線技術(shù)原理圖MIMO系統(tǒng)原理框圖如圖2.7所示，在發(fā)射和接收端均有多根天線。多徑信道空時信號處理空時信號處理輸出流輸入流圖2.7 MIMO系統(tǒng)原理框圖從圖2.7可以看出，在發(fā)射端，輸入的串行碼流通過一系列預(yù)處理（調(diào)制、編碼、加權(quán)、映射）轉(zhuǎn)換成幾路并行的獨(dú)立子碼流，通過不同的發(fā)射天線發(fā)送出去。在接收端，利用不

31、少于發(fā)送天線數(shù)目的天線組進(jìn)行接收，并利用估計(jì)出的信道傳輸特性與發(fā)送子碼流間一定的編碼關(guān)系對多路接收信號進(jìn)行空域與時間域上的處理，從而分離出幾路發(fā)送子碼流，再轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出。MIMO技術(shù)分類如下：（1）空分復(fù)用：工作在MIMO天線配置下，能夠在不增加帶寬的條件下，相比SISO系統(tǒng)成倍地提升信息傳輸速率，從而極提高了頻譜利用率。在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在一樣頻段上發(fā)射出去。如果發(fā)射端與接收端的天線陣列之間構(gòu)成的空域子信道足夠不同，即能夠在時域和頻域之外額外提供空域的維度，使得在不同發(fā)射天線上傳送的信號之間能夠相互區(qū)別，因此接收機(jī)能

32、夠區(qū)分出這些并行的子數(shù)據(jù)流，而不需付出額外的頻率或者時間資源8?？臻g復(fù)用技術(shù)在高信噪比條件下能夠極大提高信道容量，并且能夠在“開環(huán)”，即發(fā)射端無法獲得信道信息的條件下使用。（2）空間分集：利用發(fā)射或接收端的多根天線所提供的多重傳輸途徑發(fā)送一樣的資料，以增強(qiáng)資料的傳輸品質(zhì)。（3）波束賦型：借由多根天線產(chǎn)生一個具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸?shù)姆较?，增加信號品質(zhì)，并減少與其他用戶間的干擾。第3章 LTE語音業(yè)務(wù)解決方案研究電信網(wǎng)絡(luò)正經(jīng)歷巨大的變革時期，IP多媒體業(yè)務(wù)直接挑戰(zhàn)電信運(yùn)營商的運(yùn)營角色和運(yùn)營模式。運(yùn)營商的語音收入將逐年減少，但是對用戶而言，語音業(yè)務(wù)仍將是“必須”的基本通信需求，并且根據(jù)

33、預(yù)測到2015年，語音收入仍將占運(yùn)營商整體收入的65%左右。因此,LTE時代的語音解決方案無論對運(yùn)營商還是用戶都十分重要。如何通過LTE提供語音業(yè)務(wù)以與實(shí)現(xiàn)LTE和2/3G網(wǎng)絡(luò)的互操作已經(jīng)成為眼下全球運(yùn)營商共同關(guān)注的熱門話題。本章節(jié)主要研究LTE系統(tǒng)語音業(yè)務(wù)解決方案，包括雙待機(jī)、CSFB和VoLTE，介紹各個方案的呼叫流程以與三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。3.1 基于雙待機(jī)終端方案3.1.1單卡多模雙待方案技術(shù)架構(gòu)TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）多模雙待手持終端根據(jù)業(yè)務(wù)類型自動選擇不同的通信模塊：語音業(yè)務(wù)選擇注冊/建立在GSM（GPRS）/TD-SCDMA雙模單待模塊，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先選擇注

34、冊/建立在TD-LTE模塊，若多模雙待手持終端離開TD-LTE覆蓋區(qū)，或TD-LTE模式無法提供正常數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持，則選擇在GSM（GPRS）/TD-SCDMA雙模單待模塊注冊/建立/重建數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)9。系統(tǒng)架構(gòu)如圖3.1所示。EPC核心網(wǎng)InternetE-UTRAN接入網(wǎng)PSTD-SCDMA/GSM(GPRS)TD-LTE傳統(tǒng)CS域核心網(wǎng)PSIN/PLMN接入網(wǎng)CS傳統(tǒng)2/3G接入網(wǎng)SIM圖3.1 TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）單卡多模雙待技術(shù)架構(gòu)圖3.1的SIM卡與普通單模終端一樣，雙待的兩個模式依據(jù)各自的流程操作同一SIM卡的相應(yīng)參數(shù)區(qū)。當(dāng)兩個模式同時操作SIM卡時，終端

35、控制兩個模塊順序操作，避免沖突。當(dāng)一個模式操作某參數(shù)區(qū)時，若該參數(shù)區(qū)為兩個模式共享參數(shù)區(qū)，終端能夠控制一個模式的操作不影響另一模式下的數(shù)據(jù)。3.1.2多模雙待終端模式選擇過程終端開機(jī)后，同時啟動TD-SCDMA/GSM（GPRS）和TD-LTE兩個模式分別搜索網(wǎng)絡(luò)。（1）TD-SCDMA/GSM（GPRS）模式的開機(jī)選網(wǎng)和注冊流程與現(xiàn)在的TD-SCDMA/GSM（GPRS）雙模單待終端一致，終端優(yōu)先選擇TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，若TD-SCDMA無法提供服務(wù)，按普通雙模單待終端流程選擇GSM網(wǎng)絡(luò)，正常駐留后，發(fā)起CS域注冊流程，完成后進(jìn)入TD-SCDMA/GSM（GPRS）待機(jī)狀態(tài)。如圖3.2所示

36、。TD-SCDMA/GSM(GPRS)網(wǎng)絡(luò)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)多模雙待終端開機(jī)初搜：小區(qū)同步，接收廣播，駐留初搜：小區(qū)同步，接收廣播，駐留PS域注冊請求CS域注冊請求PS域注冊接受PS域注冊完成CS域注冊接受CS域注冊完成雙待機(jī)圖3.2 TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）單卡多模雙待開機(jī)流程（2）TD-LTE模式的開機(jī)選網(wǎng)流程與單模TD-LTE終端搜網(wǎng)機(jī)制一致，選擇合適的TD-LTE小區(qū)正常駐留后，發(fā)起PS域注冊流程，完成后進(jìn)入TD-LTE待機(jī)狀態(tài)。PS和CS域注冊完成后，終端在TD-SCDMA/GSM（GPRS）模式和TD-LTE模式同時待機(jī)，并分別依據(jù)TD-SCDMA/GSM（

37、GPRS）雙模單待終端和TD-LTE終端的技術(shù)規(guī)，完成兩種模式空閑狀態(tài)下的移動性管理。3.1.3多模雙待終端業(yè)務(wù)過程TD-LTE正常待機(jī)狀態(tài)下，終端優(yōu)先選擇在TD-LTE模式上發(fā)起PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)保持過程中，若TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋不好或丟失覆蓋，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在TD-LTE模式上中斷，終端應(yīng)將PS域轉(zhuǎn)移到TD-SCDMA/GSM（GPRS）雙模單待模式上注冊，成功后在該模式上重建PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接。同時，終端控制關(guān)閉TD-LTE模式或進(jìn)入慢搜索狀態(tài)。如圖3.3所示。TD-SCDMA/GSM(GPRS)網(wǎng)絡(luò)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)多模雙待終端雙待機(jī)PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)建立和保持PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷CS域待機(jī)PS域

38、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)重建和恢復(fù)PS域注冊成功小區(qū)搜索駐留成功PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷PS域注冊成功PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)重建和恢復(fù)CS域待機(jī)圖3.3 TD-LTE/TD-SCDMA/GSM（GPRS）單卡多模雙待終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程從圖3.3可以看出，TD-SCDMA/GSM（GPRS）單待機(jī)狀態(tài)（TD-LTE丟失覆蓋或無法提供正常PS服務(wù)），終端選擇在TD-SCDMA/GSM（GPRS）雙模單待模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)保持過程中，若TD-LTE網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常覆蓋或服務(wù)能力，終端應(yīng)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)完成業(yè)務(wù)或根據(jù)需要中斷該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接，將PS域轉(zhuǎn)移到TD-LTE模式上注冊，成功后在TD-LTE模式上重建連接，恢復(fù)該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因多模雙待

39、方案針對的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)目前不支持語音業(yè)務(wù)，所有CS域業(yè)務(wù)只能在TD-SCDMA/GSM（GPRS）雙模單待模式上進(jìn)行，業(yè)務(wù)流程與行為同普通雙模單待終端。3.2 基于CSFB的方案3.2.1 CSFB語音呼叫流程CSFB技術(shù)中，在LTE和2G/3G的雙覆蓋區(qū)域，對話音、LCS和補(bǔ)充業(yè)務(wù)，LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)能觸發(fā)終端從LTE接入回退到2G/3G網(wǎng)絡(luò)接入并進(jìn)行CS業(yè)務(wù)。只有在E-UTRAN與UTRAN/GERAN的重疊區(qū)域，并且UE也具有CSFB功能的時候，CSFB技術(shù)才能使用。對于話音業(yè)務(wù)，在起呼的時候，UE從LTE回退到CS域發(fā)起呼叫；終呼時，UE在LTE網(wǎng)絡(luò)收到尋呼，觸發(fā)UE回退到CS網(wǎng)絡(luò)

40、。對短消息業(yè)務(wù)，UE不需要回退到CS網(wǎng)絡(luò)，在LTE下即可收發(fā)短消息。為支持CSFB功能，對于終端、MME、MSC以與E-UTRAN都必須支持相應(yīng)的功能。具備CSFB能力的UE能接入E-UTRAN/EPC，也能接入GERAN/UTRAN的CS域。還支持聯(lián)合附著、位置更新和去附著，以與語音的CSFB和短消息流程。MME能夠根據(jù)終端當(dāng)前駐扎的TAI導(dǎo)出LAC，或者配置一個默認(rèn)的LAI，然后根據(jù)LAT導(dǎo)出VLR。對于聯(lián)合的EPS/IMSI附著的終端，維護(hù)到MSC/VLR的SGs連接，當(dāng)EPS去附著的時候，觸發(fā)IMSI去附著。當(dāng)MSC通知要尋呼終端的時候，在E-UTRAN里觸發(fā)尋呼，并且支持短消息流程1

41、0。為支持CSFB，MSC需要維護(hù)聯(lián)合的EPS/IMSI附著的終端到MME的SGs連接，并且支持SGs口下發(fā)Page消息和支持短消息流程。E-UTRAN能夠發(fā)送CS尋呼消息給終端，并引導(dǎo)終端到CS域。（1）MO語音呼叫流程對于MO語音呼叫業(yè)務(wù)，用戶會向E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送CS業(yè)務(wù)請求，在EPS網(wǎng)絡(luò)的幫助下完成目的小區(qū)選擇，接入到CS域中完成后續(xù)CS業(yè)務(wù)。在此過程中，eNodeB可以通過PSHO和重定向方式將UE轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)。MO的語音呼叫包括用戶在空閑態(tài)和激活態(tài)下發(fā)起的呼叫。如果用戶是空閑狀態(tài)，先要變成EMM-CONNECTED激活狀態(tài)，才能發(fā)起呼叫?；赗8重定向方式CSFB的MO呼叫流

42、程如圖3.4所示。UEeNodeBRNCMMEMSCSGSN1.Extended Service Request(containing a CS Fallback Indicator2.S1-AP Message withCS Fallback IndicatorS1-AP Reponse Message3.Optional measurement report4.RRC Connection Releasewith UTRAN fequencyS1 UE context release5.LAU combined RAU/LAU or RAU and LAU6.CS call establi

43、shment procedure圖3.4CSFB的MO呼叫流程圖3.4中，UE通過Extended Service Request消息（NAS消息）通知MME發(fā)起CS域業(yè)務(wù)。MME通過S1-AP Request消息指示eNodeB觸發(fā)CSFB過程。若MME支持LAI特性，則同時下發(fā)LAI給eNodeB。eNodeB根據(jù)UE能力、配置參數(shù)與算法策略決定是否啟動盲切換。eNodeB在RRC Connection Release消息中攜帶一個目標(biāo)UTRAN的頻點(diǎn)，指示UE進(jìn)行重定向，并發(fā)起S1 UE上下文釋放過程。UE在目標(biāo)小區(qū)可能發(fā)起LA更新，或聯(lián)合的RA/LA更新，或同時發(fā)起LA和RA更新。UE

44、在UTRAN小區(qū)發(fā)起CS域業(yè)務(wù)建立過程。（2）MT語音呼叫流程MT CSFB流程只比MO CSFB多了一個尋呼環(huán)節(jié)。MSC收到對該UE的呼叫時，通過MSC-MME-eNodeB-UE的路徑傳遞尋呼消息。如果當(dāng)前UE處于ECM-IDLE狀態(tài)，則MME向UE發(fā)送CS尋呼消息；如果當(dāng)前UE處于ECM-CONNECTED狀態(tài)，MME通過CS Service Notification消息通知UE。UE收到消息后，向MME回Extended Service Request消息觸發(fā)和執(zhí)行CSFB，eNodeB根據(jù)MME的指示幫助UE完成小區(qū)重選并指示UE通過UTRAN/GERAN接入到CS域，UE在CS與響

45、應(yīng)MSC的尋呼建立呼叫。3.2.2 CSFB回落方式分析1.CSFB回落方式對比評價一種CSFB方式優(yōu)劣，需要考慮用戶感知、呼叫建立可靠性以與網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度等多個方面。用戶感知對比分析對于CSFB技術(shù)來說，影響用戶感知的主要是兩個方面：呼叫接續(xù)時長和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端時長，根據(jù)高通的CSFB技術(shù)白皮書提供的數(shù)據(jù)，在現(xiàn)網(wǎng)3G下，各種CSFB方式接續(xù)時長的測試數(shù)據(jù)如表3.1所示。表3.SEQ 表3- * ARABIC1各種CSFB接續(xù)時長測試結(jié)果項(xiàng)目3G基準(zhǔn)PSHOR8重定向R8優(yōu)化重定向R9重定向主叫時延/秒44.46.94.94.5增幅/%107.32313被叫時延/秒2.635.23.53.2增幅/%

46、151003523數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷時間/秒0.36.85.14.8根據(jù)表3.1數(shù)據(jù)，PSHO方式CSFB無論主叫還是被叫均能獲得最短時長，而R8重定向方式則最長。在重定向方式中，R9重定向方式性能最優(yōu)，R8優(yōu)化重定向方式其次，R8重定向方式最差。呼叫建立可靠性對比在PSHO方式下，呼叫建立的成功率與PS切換的成功率密切相關(guān)，如果PS切換失敗將直接導(dǎo)致呼叫建立失敗。在切換過程中，UE測量信息結(jié)果是在UE嘗試接入網(wǎng)絡(luò)之前0.3秒進(jìn)行的，如果網(wǎng)絡(luò)情況發(fā)生變化，很可能會導(dǎo)致切換失敗，特別是在UE高速移動的時候尤為明顯。而且在現(xiàn)網(wǎng)維護(hù)中，無論是同頻切換還是異頻切換都存在較高的失敗率，這也將導(dǎo)致呼叫建立的成功

47、率進(jìn)一步降低。因?yàn)榛谥囟ㄏ蚍绞较?，UE在嘗試接入指定小區(qū)之前才進(jìn)行測量，基于重定向的CSFB能夠提供比基于切換的CSFB更高的呼叫建立的可靠性。根據(jù)高通提供的測試數(shù)據(jù)，在現(xiàn)網(wǎng)3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的呼叫建立可靠性測試中，基于重定向方式進(jìn)行的160次呼叫中沒有一次建立失敗。根據(jù)高通搜集的數(shù)據(jù)，重定向方式的呼叫建立成功率高于99%，而由于PSHO方式的使用時間問題，暫時還沒有PSHO方式的呼叫建立成功率數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度分析每種CSFB方案由于涉與網(wǎng)元不同而需要對現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行改造的量也不同，表3.2是4種CSFB的改造圍以與產(chǎn)業(yè)支持情況。表3.2 改造圍與產(chǎn)業(yè)支持情況回落方式復(fù)雜度涉與改造網(wǎng)元產(chǎn)業(yè)支持R8重定向

48、最簡單目前廣泛部署的主流方案，實(shí)現(xiàn)簡單，性能尚可R9重定向網(wǎng)絡(luò)側(cè)需要支持RIM流程需現(xiàn)網(wǎng)LTE同覆蓋區(qū)與邊界RNC/SGSN改造支持RIM流程多數(shù)運(yùn)營商計(jì)劃部署的優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)代價較大，性能好R8優(yōu)化重定向需要網(wǎng)絡(luò)和終端支持deferred SIB11/12不采用DMCR時對網(wǎng)絡(luò)無改造，需終端支持，采用DMCR需要RNC支持高通與海思芯片已支持，部分廠商網(wǎng)絡(luò)不支持DMCRPSHO流程復(fù)雜，現(xiàn)網(wǎng)LTE同覆蓋區(qū)與邊界BSC/SGSN均需改造，改造難度大需要終端RNC和SGSN、MME支持運(yùn)營商部署較少2.結(jié)論CSFB技術(shù)只是在未實(shí)現(xiàn)VoLTE前的一種過渡方案，一旦IMS網(wǎng)絡(luò)建成，就可以采用SRVC

49、C來實(shí)現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)與2G/3G系統(tǒng)間的語音連續(xù)，此時CSFB將僅提供國際漫游支持。因此，選擇采用哪種回落方式需要綜合考慮用戶感知、可靠性以與建設(shè)成本問題。根據(jù)這一原則，建議優(yōu)選R8重定向方式，雖然這種方式在用戶體驗(yàn)方面略有不足，但它的特點(diǎn)是部署快，對現(xiàn)網(wǎng)改造小，而且網(wǎng)絡(luò)之間優(yōu)化簡單，維護(hù)和建設(shè)成本最低。3.3基于VoLTE的方案1VoLTE介紹VoLTE是基于IMS的語音業(yè)務(wù)。IMS由于支持多種接入和豐富的多媒體業(yè)務(wù)，成為全I(xiàn)P時代的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。經(jīng)歷了過去幾年的發(fā)展成熟后，如今IMS已經(jīng)跨越裂谷，成為固定話音領(lǐng)域VoBB、PSTN網(wǎng)改的主流選擇，而且也被3GPP、GSMA確定為移動語音的標(biāo)

50、準(zhǔn)架構(gòu)。VoLTE即Voice over LTE，它是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，無需2G/3G網(wǎng)，全部業(yè)務(wù)承載于4G網(wǎng)絡(luò)上，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一11。換言之，4G網(wǎng)絡(luò)下不僅僅提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時還提供高質(zhì)量的音視頻通話，后者便需要VoLTE技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。VoLTE技術(shù)帶給4G用戶最直接的感受就是接通等待時間更短，以與更高質(zhì)量、更自然的音視頻通話效果。VoLTE與2G、3G語音通話有著本質(zhì)的不同。VoLTE是架構(gòu)在4G網(wǎng)絡(luò)上全I(xiàn)P條件下的端到端語音方案。VoLTE相較2G、3G語音通話，語音質(zhì)量能提高40%左右，因?yàn)樗捎酶叻直媛示幗獯a技術(shù)。VoLTE為用戶帶來更低的接入時延（

51、撥號后的等待時間），比3G降50%，大概在2秒左右，而2G時代在6-7秒。此外，2G、3G下的掉線率時有發(fā)生，但VoLTE的掉線率接近于零。2VoLTE系統(tǒng)架構(gòu)UEeNodeBBS&PGWMMEMMTelASI-/S-CSCFP-CSCFPCRFHSSShISCCxMwRxSGi英文摘要聲明、摘要、正文、后記等部分的正文一律采用“宋體、小四號”字，西文文字或字符采用“編頁碼應(yīng)西文文字采用“New Times Roman、小四號”字1.5倍行距，段首縮進(jìn)2字符英文間的標(biāo)點(diǎn)符號統(tǒng)一用半角字符，并在標(biāo)點(diǎn)符號后加一空格MMES11S6aS1-Ue-UuVoLTE解決方案中，實(shí)現(xiàn)VoIP語音業(yè)務(wù)時，除了

52、由EPS（演進(jìn)的分組系統(tǒng)，LTE和EPC合起來稱為EPS）系統(tǒng)提供承載，由IMS系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)控制外，通常還要由PCC架構(gòu)實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)QoS控制以與計(jì)費(fèi)策略的控制。VoLTE業(yè)務(wù)的典型系統(tǒng)架構(gòu)如圖3.5所示。圖3.5 VoLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖3.5中主要包括UE、eNodeB、MME、S-GW、 P-GW、HSS、PCRF、IMS域（P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、AS）、MM TelAS等網(wǎng)元。 IMS域主要完成CSCF呼叫控制等功能。支持基于ISIM的鑒權(quán)、信令的IPSec保護(hù)、Tel-URI和SIP URI、信令壓縮，MMTtelAS支持類似GSM的多媒體補(bǔ)充業(yè)務(wù)。EPC域主要包括M

53、ME、S-GW、P-GW、HSS等網(wǎng)元，除了基本的EPC相關(guān)功能之外，還需要額外支持 IMSAPN、初始附著的信令承載建立、P-CSCF發(fā)現(xiàn)以與信令和GBR承載丟失的處理等功能12。PCRF（策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能）主要完成策略控制決策和基于流進(jìn)行計(jì)費(fèi)控制的功能。 eNodeB主要負(fù)責(zé)RRM（無線資源管理）功能；IP頭壓縮與用戶數(shù)據(jù)流加密；UE附著時的MME選擇；尋呼信息的調(diào)度傳輸；廣播信息的調(diào)度傳輸；以與設(shè)置和提供eNodeB的測量等。3VoLTE呼叫流程這個方案是最接近ICS架構(gòu)的方案，不管VoLTE用戶在IMS域或CS域接入，其業(yè)務(wù)域總在IMS域中，CS域的業(yè)務(wù)功能基本放棄，只做呼叫接續(xù)之用

54、。VoLTE呼叫流程如圖3.6所示。UE BSCC ASS-CSCFMGWMSC ServerUE A1.CS call setup2.INVITE3.INVITE4.INVITE5.INVITE6 pletion of Session Setup ProceduresIMS bearerCS domain bearer圖3.6 VoLTE呼叫流程圖3.6中，SCC AS（Service Centralization and Continuity Application Server）是3GPP在ICS、SRVCC架構(gòu)中提出的，提供會話轉(zhuǎn)移（Session Transfer）功能以與域選擇功能

55、。圖3.6中各步驟如下：（1）UE A發(fā)起CS呼叫消息（包括被叫UE B的），發(fā)給ICS增強(qiáng)的MSC Server；（2）MSC發(fā)SIP Invite消息給S-CSCF；（3）S-CSCF執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)控制過程，S-CSCF按IFC規(guī)則觸發(fā)到SCC AS；（4）SCC AS作為B2BUA網(wǎng)元，發(fā)起一個新的SIP 呼叫到S-CSCF；（5）S-CSCF繼續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的主叫側(cè)IMS會話處理，路由請求到B側(cè)的IMS網(wǎng)絡(luò)；（6）會話建立成功。4VoLTE關(guān)鍵技術(shù)VoLTE語音解決方案的核心思想是采用IMS系統(tǒng)作為業(yè)務(wù)控制層，EPC僅作為承載層。借助IMS系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)語音呼叫控制等功能，還能夠合理、靈活

56、地對多媒體會話進(jìn)行計(jì)費(fèi)。運(yùn)營商可以基于用戶的QoS，針對用戶業(yè)務(wù)的不同容（比如，是VoIP會話還是一次網(wǎng)頁瀏覽或者是一條即時消息等），提供不同的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。另外，IMS定義了為業(yè)務(wù)開發(fā)商使用的標(biāo)準(zhǔn)接口，通過這些接口使得運(yùn)營商能夠在多廠商環(huán)境下提供業(yè)務(wù)，避免綁定在單一廠商來獲取新業(yè)務(wù)。VoLTE是全I(xiàn)P條件下端到端語音解決方案，涉與終端、無線、PS（分組域）、IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）、 CS（電路域）各技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供和電路域話音相媲美的語音業(yè)務(wù)。采用VoLTE語音解決方案，對終端域、無線域和核心網(wǎng)分別有如下要求：核心網(wǎng)需要全面部署IMS系統(tǒng)，IMS域需要提供 CSCF等呼叫控制以與HSS、M

57、MTelAS和IP-SM-GW、MGCF/IBCF/TrGW等互通功能；需要引入LTE的設(shè)備S/P-GW、MME、以與為VoLTE提供承載通道和QoS控制能力。終端域需要支持VoLTE相關(guān)特性，包括RoHC（魯棒頭壓縮）、RLCUM（無線鏈路連接非確認(rèn)模式）以與LTEDRX（非連續(xù)接收）等功能。無線域需要引入LTE的設(shè)備eNodeB（E-UTRAN）。5VoLTE演進(jìn)的相關(guān)技術(shù)和策略任何一個新網(wǎng)絡(luò)的部署，都不能做到一蹴而就， LTE網(wǎng)絡(luò)也一樣，很難在短時間達(dá)到全面覆蓋，因此在很長一段時間之，會存在LTE網(wǎng)絡(luò)以與傳統(tǒng)的 2G和3G網(wǎng)絡(luò)共存的情況13。在LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，可能會出現(xiàn) L

58、TE/EPC網(wǎng)絡(luò)在部分地區(qū)能夠提供VoIP業(yè)務(wù)，但不能實(shí)現(xiàn)VoIP業(yè)務(wù)的全覆蓋的場景，此時可以借用 2G/3G網(wǎng)絡(luò)電路域的覆蓋來保證語音業(yè)務(wù)本身的全覆蓋。在LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)覆蓋好的地區(qū)使用IMS的VoIP業(yè)務(wù)，當(dāng)用戶到達(dá)LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣卻具備良好 2G/3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋時，在EPC網(wǎng)絡(luò)控制下，將用戶正在進(jìn)行的VoIP通話接續(xù)到2G/3G網(wǎng)絡(luò)電路域。此方案稱為SRVCC，SRVCC實(shí)際上是個切換過程，要求運(yùn)營商已經(jīng)部署了IMS網(wǎng)絡(luò)。SR-VCC技術(shù)可能在LTE網(wǎng)絡(luò)部署的前期和中期使用，隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋擴(kuò)大，SRVCC技術(shù)的使用逐漸減少。在LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)完成全覆蓋，IMS網(wǎng)絡(luò)的部署

59、也達(dá)到成熟時，VoLTE將成為語音業(yè)務(wù)的首選解決方案。3.4 LTE三大話音方案比較1LTE話音方案比較雙待機(jī)方案是北美傳統(tǒng)cdma2000運(yùn)營商部署FDD LTE或Wimax的首選語音解決方案，Veriaon、MetroPCS積極推動FDD LTE/cdma2000雙待機(jī)方案，clearwire、Sprint積極推動Wimax/cdma2000雙待機(jī)方案，HTC、三星、LG等廠商已推出多款產(chǎn)品，市場反響良好。CSFB是3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的LTE語音過渡方案，不少運(yùn)營商推薦CSFB作為國際漫游方案。部分運(yùn)營商已在2011年底部署CSFB，但大部分運(yùn)營商將最終過渡到VoLTE/SRVCC。VoLT

60、E/SRVCC是3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的LTE語音目標(biāo)方案，已被業(yè)界廣泛接受。3GPP已完成VoLTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),GSMA已完成VoLTE國際漫游架構(gòu)的定義，為VoLTE的商業(yè)部署奠定了基礎(chǔ)14。三種方案具體情況如表3.3。表3.3三種方案對比分析多模雙待單卡終端CSFBVoLTE可商用時間2012年2013年底2014年后，且要求LTE規(guī)模連續(xù)覆蓋業(yè)務(wù)體驗(yàn)語音和承載業(yè)務(wù)可以并發(fā)，語音體驗(yàn)同現(xiàn)網(wǎng)，國際漫游不受限制，雙卡使用存在耗電和干擾問題語音和承載業(yè)務(wù)不能并發(fā)，語音呼叫建立時間增長語音和承載業(yè)務(wù)可以并發(fā)，語音呼叫建立時間接近現(xiàn)網(wǎng)，切換過程復(fù)雜，可能降低切換成功率對網(wǎng)絡(luò)的改造要求對現(xiàn)有2G/TD網(wǎng)絡(luò)改