VoLTE部署關(guān)鍵技術(shù)探討

盛晚麗 鄭巍

【摘 要】 面對(duì)OTT業(yè)務(wù)對(duì)移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)帶來(lái)的巨大沖擊，基于IMS架構(gòu)的VoLTE已經(jīng)成為各大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的選擇。本文分析了幾點(diǎn)VoLTE部署過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商部署策略進(jìn)行了初步探討。

【關(guān)鍵詞】 VoLTE QoS PCC

一、引言

隨著OTT業(yè)務(wù)的沖擊和移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商的語(yǔ)音收入將逐年減少，但是，語(yǔ)音業(yè)務(wù)仍然是運(yùn)營(yíng)商重要的收入來(lái)源之一，對(duì)于用戶而言，語(yǔ)音業(yè)務(wù)仍然是基本的通信需求。目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)始大規(guī)模部署LTE網(wǎng)絡(luò)，VoLTE（Voice Over Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)上的語(yǔ)音）為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供了對(duì)抗OTT業(yè)務(wù)的武器。VoLTE的呼叫接續(xù)時(shí)長(zhǎng)大幅縮短；引入高清語(yǔ)音和視頻編解碼顯著提高了通信質(zhì)量；可以提升無(wú)線頻譜利用率、降低網(wǎng)絡(luò)成本；無(wú)縫集成RCS，業(yè)務(wù)體驗(yàn)極致豐富。根據(jù)GSA最新報(bào)告，全球目前已有28個(gè)國(guó)家的40個(gè)運(yùn)營(yíng)商提供VoLTE業(yè)務(wù)。

二、LTE語(yǔ)音解決方案分析

目前主流的LTE語(yǔ)音解決方案有三類，即：CSFB方案、雙待機(jī)解決方案和VoLTE/SRVCC方案。

CSFB（電路域回落）方案用戶同時(shí)附著在LTE與2G/3G網(wǎng)絡(luò)之上，用戶主叫時(shí)自動(dòng)選擇2G/3G網(wǎng)絡(luò)，用戶被叫時(shí)從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)完成呼叫。

SVLTE解決方案要求終端同時(shí)駐留在2G/3G和LTE網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先使用LTE網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于語(yǔ)音和消息業(yè)務(wù)使用傳統(tǒng)電路域網(wǎng)絡(luò)，該方案可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和話音同時(shí)并發(fā)。

VoLTE解決方案在運(yùn)營(yíng)商LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋達(dá)到一定連續(xù)性甚至全覆蓋時(shí)將成為終極解決方案。其核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)為IMS網(wǎng)絡(luò)，配合LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端的基于分組域的語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)。為保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性，運(yùn)營(yíng)商在無(wú)法保證LTE的全覆蓋時(shí)只能選擇部署SRVCC方案使通話可以平滑切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)。

三、VoLTE部署部分要點(diǎn)分析

作為L(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)的終極解決方案，VoLTE的部署從核心網(wǎng)建設(shè)改造、無(wú)線網(wǎng)升級(jí)優(yōu)化以及業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建設(shè)等方面有很多需要研究探討的問(wèn)題，筆者就核心網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的三點(diǎn)技術(shù)方案做一些初步分析。

3.1 QoS保障

VoLTE借助PCC架構(gòu)為語(yǔ)音、視頻等業(yè)務(wù)按需建立專用承載通道，提供高優(yōu)先級(jí)和帶寬保障，確保無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)側(cè)都能按照VoLTE質(zhì)量要求進(jìn)行資源分配和調(diào)度。其業(yè)務(wù)流程如圖1。UE附著在默認(rèn)承載，用于SIP信令傳遞；UE發(fā)起音視頻業(yè)務(wù)時(shí)，通過(guò)默認(rèn)承載請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)分配資源； VoLTE SBC向核心網(wǎng)申請(qǐng)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(qǐng)求帶寬； PCRF依據(jù)配置的VoLTE策略，映射生成滿足音視頻業(yè)務(wù)需求的動(dòng)態(tài)規(guī)則，由無(wú)線核心網(wǎng)執(zhí)行規(guī)則為業(yè)務(wù)預(yù)留資源；用戶在預(yù)留的專用承載上發(fā)起音視頻業(yè)務(wù)。

3.2 Diameter信令網(wǎng)建設(shè)

VoLTE對(duì)信令網(wǎng)的建設(shè)需求包含滿足VoLTE會(huì)話管理及語(yǔ)音漫游需求和滿足PCC會(huì)話綁定及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)同步需求兩個(gè)方面。其中Diameter信令轉(zhuǎn)接需求主要包括：LTE移動(dòng)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(huì)話在同一PCRF上綁定，部署多個(gè)PCRF時(shí)，需要DRA實(shí)現(xiàn)Gx與Rx接口尋址到同個(gè)PCRF。

目前的主要實(shí)現(xiàn)方案為通過(guò)用戶IP地址尋址，要求DRA支持會(huì)話綁定功能，根據(jù)Gx接口會(huì)話動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)會(huì)話綁定信息（用戶碼號(hào)/IP地址/PCRF地址的綁定關(guān)系），通過(guò)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(gòu)傾向于CS模式，由漫游地提供提供數(shù)據(jù)通道后通過(guò)漫游地P-CSCF與歸屬地IMS核心網(wǎng)互通；而S8HR采用EPC數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)漫游方式，漫游地提供數(shù)據(jù)通道功能與歸屬地?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)互通后訪問(wèn)歸屬地IMS核心網(wǎng)。

比較而言，S8HR的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)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(yōu)化、對(duì)數(shù)據(jù)包解析分析等方面存在不足。

結(jié)束語(yǔ)：VoLTE的建設(shè)包含很多任務(wù)，從現(xiàn)網(wǎng)改造、網(wǎng)元新建到IT互通、網(wǎng)絡(luò)端到端優(yōu)化，是一個(gè)系統(tǒng)而復(fù)雜的過(guò)程。同時(shí)由于中國(guó)移動(dòng)4G主要采用TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)聯(lián)通3G/4G 都采用國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)，而中國(guó)電信3G網(wǎng)絡(luò)采用CDMA標(biāo)準(zhǔn)，因此在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和方案選擇上，運(yùn)營(yíng)商需結(jié)合各自的特點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃推進(jìn)VoLTE的成熟商用。