VoLTE部署關鍵技術探討

盛晚麗 鄭巍

【摘 要】 面對OTT業務對移動語音業務帶來的巨大沖擊，基于IMS架構的VoLTE已經成為各大移動運營商的選擇。本文分析了幾點VoLTE部署過程中的關鍵技術，并對國內運營商部署策略進行了初步探討。

【關鍵詞】 VoLTE QoS PCC

一、引言

隨著OTT業務的沖擊和移動數據業務的發展，運營商的語音收入將逐年減少，但是，語音業務仍然是運營商重要的收入來源之一，對于用戶而言，語音業務仍然是基本的通信需求。目前國內已開始大規模部署LTE網絡，VoLTE（Voice Over Long Term Evolution，長期演進上的語音）為移動運營商提供了對抗OTT業務的武器。VoLTE的呼叫接續時長大幅縮短；引入高清語音和視頻編解碼顯著提高了通信質量；可以提升無線頻譜利用率、降低網絡成本；無縫集成RCS，業務體驗極致豐富。根據GSA最新報告，全球目前已有28個國家的40個運營商提供VoLTE業務。

二、LTE語音解決方案分析

目前主流的LTE語音解決方案有三類，即：CSFB方案、雙待機解決方案和VoLTE/SRVCC方案。

CSFB（電路域回落）方案用戶同時附著在LTE與2G/3G網絡之上，用戶主叫時自動選擇2G/3G網絡，用戶被叫時從LTE網絡切換到2G/3G網絡完成呼叫。

SVLTE解決方案要求終端同時駐留在2G/3G和LTE網絡中，對于數據業務優先使用LTE網絡，對于語音和消息業務使用傳統電路域網絡，該方案可實現數據和話音同時并發。

VoLTE解決方案在運營商LTE網絡覆蓋達到一定連續性甚至全覆蓋時將成為終極解決方案。其核心業務控制網絡為IMS網絡，配合LTE網絡實現端到端的基于分組域的語音、視頻業務。為保證語音業務的連續性，運營商在無法保證LTE的全覆蓋時只能選擇部署SRVCC方案使通話可以平滑切換到2G/3G網絡。

三、VoLTE部署部分要點分析

作為LTE網絡語音實現的終極解決方案，VoLTE的部署從核心網建設改造、無線網升級優化以及業務支撐系統建設等方面有很多需要研究探討的問題，筆者就核心網絡相關的三點技術方案做一些初步分析。

3.1 QoS保障

VoLTE借助PCC架構為語音、視頻等業務按需建立專用承載通道，提供高優先級和帶寬保障，確保無線和網絡側都能按照VoLTE質量要求進行資源分配和調度。其業務流程如圖1。UE附著在默認承載，用于SIP信令傳遞；UE發起音視頻業務時，通過默認承載請求網絡分配資源； VoLTE SBC向核心網申請VoLTE音視頻資源，攜帶用戶的流描述、媒體類型（音、視頻）、最大最小請求帶寬； PCRF依據配置的VoLTE策略，映射生成滿足音視頻業務需求的動態規則，由無線核心網執行規則為業務預留資源；用戶在預留的專用承載上發起音視頻業務。

3.2 Diameter信令網建設

VoLTE對信令網的建設需求包含滿足VoLTE會話管理及語音漫游需求和滿足PCC會話綁定及動態數據同步需求兩個方面。其中Diameter信令轉接需求主要包括：LTE移動性管理信令S6a接口； VoLTE IMS信令Cx、Sh、Zh接口；VoLTE PCC信令Gx、Rx接口等。

VoLTE使用PCC策略控制，要求同一用戶的Gx與Rx接口會話在同一PCRF上綁定，部署多個PCRF時，需要DRA實現Gx與Rx接口尋址到同個PCRF。

目前的主要實現方案為通過用戶IP地址尋址，要求DRA支持會話綁定功能，根據Gx接口會話動態存儲會話綁定信息（用戶碼號/IP地址/PCRF地址的綁定關系），通過查詢綁定信息找到同一PCRF。

3.3 VoLTE漫游方案

VoLTE漫游方案主要分RAVEL和S8HR兩種，其中RAVEL架構傾向于CS模式，由漫游地提供提供數據通道后通過漫游地P-CSCF與歸屬地IMS核心網互通；而S8HR采用EPC數據業務漫游方式，漫游地提供數據通道功能與歸屬地數據網關互通后訪問歸屬地IMS核心網。

比較而言，S8HR的優點是對VPLMN的依賴性較小（除緊急呼叫外，不需要VPLMN支持VoLTE），但S8HR在媒體路由優化、對數據包解析分析等方面存在不足。

結束語：VoLTE的建設包含很多任務，從現網改造、網元新建到IT互通、網絡端到端優化，是一個系統而復雜的過程。同時由于中國移動4G主要采用TD-LTE標準，中國聯通3G/4G 都采用國際主流標準，而中國電信3G網絡采用CDMA標準，因此在網絡演進和方案選擇上，運營商需結合各自的特點，統籌規劃推進VoLTE的成熟商用。