移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)VoLTE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

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

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)VoLTE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

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

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)正式進(jìn)入4G時(shí)代，VoLTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案應(yīng)運(yùn)而生，我國的R10以及IMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)非常成熟。VoLTE技術(shù)和CSFB技術(shù)相比，優(yōu)勢明顯，是LTE語音發(fā)展的新途徑。論文對(duì)VoLTE技術(shù)進(jìn)行了分析，并介紹了其技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢及發(fā)展歷程，希望具有借鑒意義。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；VoLTE；發(fā)展現(xiàn)狀；分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.037

1 引言

我國在20世紀(jì)80代就開始應(yīng)用第一代模擬移動(dòng)通信技術(shù)，后來經(jīng)過逐漸更新?lián)Q代，每隔10年就產(chǎn)生了新一代的移動(dòng)通信技術(shù)，即第二代數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)、支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)以及目前所使用的第四代移動(dòng)通信技術(shù)。第四代技術(shù)產(chǎn)生于LTE網(wǎng)絡(luò)商用元年，其有著速率高、時(shí)延低、帶寬高并且全I(xiàn)P的主要特點(diǎn)[1]。此時(shí)的LTE網(wǎng)絡(luò)還不能直接對(duì)移動(dòng)語音進(jìn)行承載，而是需要將電路域回落即CSFB技術(shù)回落得到3G網(wǎng)絡(luò)。我國的R10以及IMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)非常成熟，VoLTE技術(shù)能夠充分滿足各部署的要求。2014年，中國移動(dòng)開始在部分城市對(duì)該技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)，并應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)語音通話。移動(dòng)語音在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程中，從TDM到IP，最終必將實(shí)現(xiàn)以IP化以及大寬帶為基礎(chǔ)的移動(dòng)語音[2]。

2 VoLTE技術(shù)的定義

人類到了4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，語音通信是該時(shí)代所具有的重要優(yōu)勢。它的語音通話和過去的2G和3G有所不同，它不能將語音通信業(yè)務(wù)進(jìn)行直接承接，而是要將語音當(dāng)成IP數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并在LTE上進(jìn)行承載。換言之，如果要在4G時(shí)代下來進(jìn)行語音通信，就必須要對(duì)VoLTE技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。它屬于IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，能夠在LTE網(wǎng)絡(luò)上把語音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行獨(dú)立承載，并且以支持多樣性的多媒體業(yè)務(wù)以及多種接入的IMS語音業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)[3]。VoLTE屬于端端語音連接的技術(shù)方案，且以架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)全I(xiàn)P為主要條件，能夠保證在相同網(wǎng)絡(luò)下保證語音和數(shù)據(jù)兩大業(yè)務(wù)的統(tǒng)一結(jié)合。

3 VoLTE技術(shù)與其他技術(shù)在語音方案中的比較

4G網(wǎng)絡(luò)早期的語音業(yè)務(wù)方案中的終端雙待方案和電路域回落，分別簡稱為SVLTE和CFSB，都部署在網(wǎng)絡(luò)和終端上。兩種方案都有獨(dú)特的優(yōu)勢，都能利用2G或者3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音業(yè)務(wù)提供，然而卻不能在LTE上對(duì)語音業(yè)務(wù)直接承載。如圖1所示。

圖1 兩種技術(shù)完成語音方案的比較

CFSFB能夠在終端空閑情況下在LTE網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行駐留，通過發(fā)起或者收起呼叫，從而在2G、3G中切換，當(dāng)呼叫結(jié)束后返回至LTE網(wǎng)絡(luò)中。另外，該網(wǎng)絡(luò)具有較為簡單的結(jié)構(gòu)，可以不用對(duì)LMS進(jìn)行部署。

SVLTE其雙待終端在2G或3G以及LTE網(wǎng)路上能夠同時(shí)駐留，由2G或3G來對(duì)話音業(yè)務(wù)進(jìn)行提供，并由LTE或2G /3G業(yè)務(wù)來對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行提供。兩種業(yè)務(wù)能夠并發(fā)。但是其雙待終端容易受到環(huán)境干擾，并且耗電量較大。

VoLTE在終端空閑時(shí)在LTE網(wǎng)絡(luò)中駐留，當(dāng)呼叫被發(fā)起或者收起時(shí)，可以對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)直接使用，如果區(qū)域內(nèi)沒有全面覆蓋LTE，那么可以切換到2G/3G提供服務(wù)。該技術(shù)和前兩種技術(shù)相比，最大優(yōu)勢是其能夠用LTE同時(shí)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及語音業(yè)務(wù)。如圖2所示。

圖2 VOLTE完成語音方案原理

4 VoLTE技術(shù)的發(fā)展

該技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了技術(shù)起步——熱點(diǎn)覆蓋，商用試點(diǎn)——LTE連續(xù)覆蓋，商用大規(guī)模——LTE全覆蓋3個(gè)階段。

4.1 技術(shù)起步——熱點(diǎn)覆蓋

此時(shí)主要是致力于LTE熱點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)以及讓熱點(diǎn)在城區(qū)覆蓋，主要應(yīng)用于支持移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫以及平板電腦。我國使用的早期LTE手機(jī)，例如，蘋果IPONRE系列、華為的P7和MATE2系列都分別支持CSFB以及SVLTE技術(shù)方案。

4.2 商用試點(diǎn)——LTE連續(xù)覆蓋

我們正在努力走進(jìn)該階段，運(yùn)營商對(duì)VoLTE技術(shù)方案花費(fèi)了1年多時(shí)間準(zhǔn)備，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和測試，不僅對(duì)IMS開展了部署和集成，還對(duì)現(xiàn)網(wǎng)如IT、HSS等系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了改造和升級(jí)。在該階段中，運(yùn)營商對(duì)LTE的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)行擴(kuò)充，逐步具有對(duì)VoLTE語音業(yè)務(wù)進(jìn)行運(yùn)營的條件，并開始試點(diǎn)應(yīng)用。另外，該階段各企業(yè)發(fā)布了能應(yīng)用VoLTE技術(shù)的手機(jī)終端和芯片，促進(jìn)了該技術(shù)的發(fā)展。該階段中以IMS為基礎(chǔ)的VoLTE業(yè)務(wù)將會(huì)被運(yùn)營商投入商用；然而，此時(shí)LTE覆蓋存在著局限性，運(yùn)營商需要對(duì)傳統(tǒng)CS覆蓋的深度和廣度特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的無縫化，實(shí)現(xiàn)讓CS與LTE的互操作化[4]。

4.3 商用大規(guī)模——LTE全覆蓋

隨著VoLTE技術(shù)方案的成熟以及運(yùn)營商的部署，不久的將來，一定會(huì)實(shí)現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)在城鄉(xiāng)的全面覆蓋。社會(huì)將Vo LTE全面應(yīng)用并取代CS，全民使用移動(dòng)寬帶語音，讓LTE網(wǎng)絡(luò)更加成熟和完善。

5 VoLTE在網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)勢

5.1 為用戶帶來良好體驗(yàn)

VoLTE不僅帶寬高、速度快，還具有延時(shí)低的特點(diǎn)。用戶的體驗(yàn)更加良好。針對(duì)帶寬要求較低且時(shí)延敏感的語音業(yè)務(wù)，對(duì)QoS控制機(jī)制進(jìn)行了制定。引入視頻解碼器以及高清語音后，語音的通話效果必將得到極大改善。應(yīng)用VoLTE高分辨率編碼技術(shù)，能夠保證通話質(zhì)量提高近50%，有效避免語音掉話，讓語音通話效果超越CS語音。

5.2 呼叫接續(xù)能力更快

該技術(shù)的呼叫以IMS為基礎(chǔ)，CSFB方案在語音呼叫接續(xù)過程中要將語音回落到3G網(wǎng)絡(luò)，而VoLTE技術(shù)則不需要如此麻煩，且無網(wǎng)絡(luò)重新附著過程，因此能極大縮短呼叫接續(xù)時(shí)間。從城市試點(diǎn)結(jié)果來看，應(yīng)用VoLTE技術(shù)其平均接續(xù)時(shí)間不會(huì)超過3s，這和CSFB相比，接續(xù)時(shí)間直接降低7s。

5.3 業(yè)務(wù)使用更加靈活

CSFB技術(shù)網(wǎng)絡(luò)在通話過程中不能從事其他工作，因?yàn)樵谕ㄔ挄r(shí)，系統(tǒng)會(huì)切斷數(shù)據(jù)流量。VoLTE技術(shù)的語音解決方案全面IP化，摒除過去的CS域通話方式，將數(shù)據(jù)和通話共同存在于IP上。語音不會(huì)對(duì)用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行影響，語音過程不再枯燥，用戶應(yīng)用該技術(shù)在視頻通話、語音通話等活動(dòng)中,能夠應(yīng)用數(shù)據(jù)流量瀏覽網(wǎng)頁及郵件。

5.4 業(yè)務(wù)能力更強(qiáng)大

該技術(shù)能夠便捷地與RCS、IMS等其他業(yè)務(wù)集成，將高清語音業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、融合消息等其他多媒體業(yè)務(wù)融合起來，保證業(yè)務(wù)特性更加豐富。

5.5 頻譜利用率更好

該技術(shù)用LTE承載語音，能應(yīng)用LTE無線技術(shù)的頻譜利用率高的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自身優(yōu)勢。其語音業(yè)務(wù)的GSM能夠高達(dá)4倍多。

5.6 網(wǎng)絡(luò)成本更低

CSFB以及雙待機(jī)需要依靠電路域來提供語音，從而保證多網(wǎng)共存，這就需要較高的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本。而VoLTE技術(shù)采用了全I(xiàn)P架構(gòu)，架構(gòu)簡單且價(jià)格低廉，應(yīng)用軟交換經(jīng)驗(yàn)，極大降低成本和網(wǎng)絡(luò)資源消耗，用戶設(shè)備電池壽命更長。除此之外，其網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模也會(huì)更大。

6 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的到來，語音通信逐漸具有富媒體式立體化特點(diǎn)。VoLTE技術(shù)具有很多優(yōu)勢，能夠?yàn)槿藗儙砀哔|(zhì)量的體驗(yàn)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

【1】林淼鴻.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)VoLTE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢[J].科技資訊,2015（17）:31-32.

【2】韓蘇丹.4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J].電信快報(bào),2014（2）:39-41+48.

【3】柴遠(yuǎn)波,戚建平.移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009（6）:60-64.

【4】張鋒,王明華.5G移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J].中國新通信, 2016,（6）:83-84.

MobileCommunicationNetwork VoLTE Technology Development PresentSituationAnalysis

CHENMin-Cong
（GuangdongTelecomPlanningDesigninstituteCo.Ltd.,Guangzhou510630，China）

With the development of network technology in our country, our country has officially entered the era of 4 g, scheme(network technology arises at the historic moment, R10 and IMS network technology standard in China has been very mature.Compared to ( CSFB, obvious advantages, is a new way of the development of LTE voice. This paper analyzes the definition oftechnology, and introduces its technical superiority and development course, finally expounds the network advantages anddevelopment course of significanceof reference to the hope.

mobile communicationnetwork;VoLTE; current situation of the development ;analysis

TN926+.1

A

1007-9467（2016）12-0132-03

2016-09-13

陳敏聰（1986～），男，廣東番禺人，在讀碩士生，從事移動(dòng)通信方案規(guī)劃設(shè)計(jì)與研究。