LTE语音解决方案

【摘要】LTE是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。也被通俗的称为3.9G，被视作从3G向4G演进的主流技术。现在LTE网络不支持语音，如何在LTE引入后选择合适的语音解决方案，实现网络的平滑演进和语音解决方案的平滑演进是运营商重点考虑的问题。

【关键词】LTE；CSFB；SRVCC

【中图分类号】TN929.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0036-02

1、LTE概述及特点

TD-LTE（Long Term Evolution）是我国拥有核心自主知识产权的国际3G标准TD-SCDMA的后续演进技术，是一种专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准。

第四代移动通信系统具有如下特征：

（1）传输速率更快：（2）频谱利用效率更高：（3）网络频谱更宽：（4）容量更大：（5）灵活性更强（6）实现更高质量的多媒体通信（7）兼容性更平滑（8）通信费用更加便宜。

2、LTE发展现状及问题

2.1 LTE全球发展现状

截至2012年1月5日，29个国家/地区49个LTE网络已投入商业运营，93个国家的285个运营商已明确承诺将部署LTE网络（如图1所示）。49张LTE商用网络中一半以上都是在2011年推出的。欧洲发展最快，目前已经有24家运营商正式商用，占全球的近半数。76个国家/地区的226张LTE网络部署或规划，较半年前增长36%。

2.2 LTE国内发展现状

2.2.1 中国电信

世博会期间，在上海和广州开展FDD LTE实验室测试，在上海建设50多个基站的FDDLTE试验网，开展相关测试。

2.2.2 中国移动

在工信部的大力支持下，中国移动在上海、南京、杭州、厦门、深圳和广州开展TDD LTE大规模技术试验，每个城市200个基站（如图2所示）；10个系统设备厂家和7个终端厂家参与了试验，计划2011年年底将试验网覆盖扩大到全市，进行预商用放号。

2.2.3 中国联通

中国联通在大量调研和研究的基础上，2010年中期启动FDDLTE技术试验，编写涵盖网络设备、接口、与2G/3G互操作、系统问干扰等完备内容的LTE网络测试规范（17册），完成内外场测试条目2500余项。5个系统厂商参加内场测试，中兴和诺西分别参加西安和上海外场测试。

2.3 LTE终端发展现状

主流厂家都推出了Data only芯片和数据卡，截至2011年10月已的终端（如图3所示），种类少，价格高，离大规模商业还存在一定距离，但是增长速度十分迅猛，发展好于预期。

3、LTE语音解决方案

现在LTE网络不支持语音，如何在LTE引入后选择合适的语音解决方案，实现网络的平滑演进和语音解决方案的平滑演进是运营商重点考虑的问题。

下面是针对不同时间不同应对策略。

3.1 初期阶段（2010-2011）

LTE多模双待手机，顾名思义是指该手机可以同时驻留在多个域实现不同类型的业务并发。通常，该手机可同时驻留在LTE和2G/3G的电路域，语音通过2G/3G进行疏通，数据业务通过LTE疏通，并实现语音和数据业务的并发。

LTE多模双待手机的最大优点是不同的网络提供不同的业务，不需要2G/3G和LTE网络进行复杂的互操作。适合于在LTE发展初期，以较小的网络改造代价提供语音。

3.2 中期阶段（2012-2013）

3.2.1 CSFB

CSFB（电路域回落）是3GPP R8中CS overPs研究课题的成果之一。该研究课题提出的背景是LTE和CS双模终端的无线模块是单一无线模式，即具有LTE和UTRAN/GERAN接入能力的双模或者多模终端，在使用LTE接入时，无法收/发电路域业务信号。为了使得终端在LTE接入下能够发起话音业务等CS业务，以及接收到话音等CS业务的寻呼，并且能够对终端在LTE网络中正在进行的PS业务进行正确地处理，产生了CSFB技术。

3.2.2 CSFB原理

CSFB的基本原理是终端驻留在LTE时，如果终端发起或接收呼叫时，需要先从LTE重选回2G/3G，由2G/3G的电路域来提供语音。国际标准化组织将CSFB作为LTE语音方案的过渡方案，和国际漫游互通的必选方案；但CSFB方案本身还存在多种标准化方案，包括RRCRedirection、CCO、PSHO等三类方案，每类方案还有不同的优化方案。NGMN建议运营商网络选择支持其中一类方案；同时，鉴于国际漫游时不同的网络运营商可能选择不同类的方案，要求终端需要支持各类方案。由于终端与网络设备的兼容性难以验证，导致产业进展绥陧。

如果运营商已经有成熟的UTRAN/GERAN网络，出于对CS投资的保护，结合LTE网络的部署策略，运营商可以采用原有的cs域语音方案来提供语音服务，而LTE网络仅处理数据业务（包括IMS数据业务）。这种情况下，采用CSFB技术，即LTE覆盖下的UE在处理语音业务时，终端先回退到CS（电路域）网络，在cs网络处理语音业务；这样就达到了重用现有的CS域设备来为LTE网络中的用户提供传统的语音业务的目的。

3.2.3 CSFB流程

典型的CSFB业务流程主要包括联合附着、位置更新、主叫（Mo）CSFB流程、被叫（MT）CSFB流程以及去附着等。

CSFB功能的用户的附着流程是基于联合GPRS/IMSI附着流程来实现的。LTE/3G/GSM（GPRS）多模单待手持终端在给MME发送的附着请求消息中携带支持CSFB能力的指示。MME在收到用户的联合附着请求后，在进行EPS附着的同时，会推导出其相关CS域的VLR信息，并向这个VLR发起位置更新请求，VLR收到位置更新请求以后，会将该用户标记为已经进行EPS附着了，并保存用户的MME的IP地址，这样，VLR中就创建了用户的VLR与MME问的SGs关联。随后，MSC Server/VLR会进行CS域位置更新并把用户的TMSI和LAI（位置区标识）传给MME，从而在MME中建立SGs关联。最后，MME把VLR给用户分配的TMSI以及LAI等信息包含在附着请求接受消息中发送给UE，此时就表明用户的联合附着已经成功了。

联合附着成功之后，启用CSFB能力的用户在LTE网络中就可以处理电路域业务了。

3.3 远期阶段（2013-2014）

SRVCC语音解决方案的基本原理是，在LTE覆盖范围内采用VoIMS的方式来提供语音，在语音呼叫过程中如果终端移动出LTE覆盖范围时，LTE同MSC进行切换以支持语音业务连续性。

SRVCC方案要求Ps域和CS域问的协作配合，完成从Ps域到CS域的语音呼叫切换，因此对于Ps域核心网网元和CS域核心网网元都有一定的功能增强要求。其中，比较重要的功能增强是要求MME和MSCServer之间支持sv接口，该接口是基于GTP-C协议。但相比其带来的语音业务连续性能力、语音和数据业务并发能力，SRVCC对移动核心网设备升级改造的范围和功能增强都能够被运营商和设备商接受，这也是SRVCC成为业界认可的VoLTE目标方案的主要原因之一。

4、结束语

运营商可根据自己的网络状况及运营策略，在LTE网络部署的不同阶段，选择采用不同的技术来为用户提供语音业务，就目前产业发展状况来看，由于CSFB和SRVCC都对网络设备提出了新的要求，需要新增设备或升级现有的网络设备。所以建议在网络运营商初期，只部署数据卡或者多模双待手机做为一个简单紧急的过渡方案；在2012到2013年，采用CSFB技术，既保护CS域的投资，也可以解决LTE的语音通话问题，CDFB可以做完一个较长时间的过渡方案；最终运营商建立了IMS，可以采用SRVCC技术，实现IMS语音业务，这个是LTE阶段最终的解决方案

总之，无论采用哪种方案，都在朝着为了更好地利用网络资源，更好地为用户提供高质量的语音业务的方向努力。