TD-LTE语音业务解决方案的分析

曹树玲

【摘要】本文介绍了LTE网络在广东建设现状及TD-LTE网络中实现语音业务的三种解决方案，并对此三种解决方案的优缺点进行了对比，得出不同网络、不同LTE建设阶段运营商方案选择建议。

【关键词】TD-LTE语音业务回落双待机VOIMS

一、前言

移动通信近年飞速发展，到目前为止，移动用户将超过60亿。预计到2020年，联网设备将达到500亿部。为了满足用户对于数据业务需求的不断增长，移动公司广东分公司在2011年底开展了TD-LTE扩大试验网的建设，并在2013年4月完成TD-LTE扩大试验网的建设。覆盖了广州、深圳、佛山1500多平方公里，为用户带来了全新4G体验。但LTE对于传统的语音及消息业务却不是通过电路域网来实现。是否4G业务就不能打电话只能上网了？虽然近年来，语音业务给运营商带来的收入是在逐年减少，但根据预测在未来的几年中，语音业务仍然能占到运营商总体收入的60%左右。因此，为确保LTE网络上能高效、高质量的开展语音业务，本文主要介绍当前LTE网络的三种语音业务解决方案，并对此三种解决方案的优缺点进行了对比，得出运营商解决语音业务的方案建议。

二、广东LTE试验网的建设情况

1、2012年3月，TD-LTE试验网第一个站点开通；

2、2012年5月，完成第一阶段的建设，广州大学诚、深圳罗湖及龙岗具备商用能力；

3、2013年1月，完成了试验网6800个站点的初步设计勘察、会审；

4、2013年4月，完成6800个站点建设。

三、语音解决方案关键技术介绍

因LTE的语音业务不能通过电路域网络来实现，ISO等组织研究提出了多种关于LTE的语音业务解决方案，本文主要介绍TD-LTE三种语音业务解决方案：Dual-Radio方案、CSFB方案、VOIMS+SRVCC。

1、Dual-Radio方案

Dual-Radio（双待机终端），终端可以同时在2G/3G和4G网络中待机，即在使用TD-LTE模式使用数据业务时，可同时在2G/3G网络中进行语音业务的呼出或呼入，不需要更换网络模式。因语音业务实际上是在2G/3G网络中进行的，因此对网络没有提出特别的要求。但此方案对终端的要求比较高：目前双模双待手机的技术还不成熟，成本较高、电池的续航能力短，国内生产厂家较少。因此此方案运营商一般考虑为过渡方案或者临时方案。

2、CSFB方案（Circuit Switched Fallback）

CSFB（电路域回落），即在不使用语音业务时，手机将保持在TD-TLE网络中。当用户需要使用语音业务时，才从TD-TLE网络中回落到2G/3G的电路域中，通话结束后，仍保持在TD-TLE网络中。CSFB中回落流程的选择是直接影响用户体验语音业务的关键。目前RRC Release（R8）因实现简单，是目前广泛使用的回落流程。CSFB的关键技术是需要MME与2G/3G网络的MSC设备建立SGs接口、与SGSN新增S3接口、BSC、BTS等原无线网络需要增加LTE的邻小区配置、为了在完成语音接续后能减少时延，尽快回到LTE网络中，需支持Fast Return功能；从LTE网络中尽快回落到2、3G网络中，需支持RIM功能。选择此方案的优点是无需部署IMS系统，系统结构简单，TD-LTE无线网络与2、3G电路域重叠的区域就可以实现，并能充分利用现有的网络资源。但是LTE系统与2、3G进行切换、重选等会造成系统间的信令增加、导致呼叫等待的时延过长，从而导致用户感知不佳。另该方案可能不同时支持数据业务与语音业务，因此大部分运营商仍将此方案作为LTE网络语言音业务过渡方案。

3、VOIMS/ SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）方案

VOIMS是用户在LTE网络覆盖区域下，可以使用IMS作为业务控制层、EPC（分组域核心网）为承接层，从而实现语音及视频业务。SRVCC的实质是在LTE未达到全网覆盖前，语音从LTE到2/3G切换的方式。目前LTE未达到全网覆盖，但运营商已部署了较为完善的IMS网络，SRVCC可在IMS的控制下，在用户正进行语音业务时由2/3G的电路域来承载用于语音。对比CSFB的回落延迟造成用户感知不佳，SRVCC可以确保已建立连接的语音通话不中断，SRVCC切换理论测试值语音的中断时间约为300ms，这个时间不影响用户感知。但如果LTE覆盖的面积不大时，使用SRVCC将导致频繁的切换，也可能出现切换失败，从而导致用户感知差。

四、三类语音解决方案对比

1、用户体验对比：其中Dual-Radio方案因不涉及到网络更改，用户体验与2、3G类似；CSFB方案主要与网络改造的情况、选取的回落技术相关。VOIMS/ SRVCC方案可使用户获得高质量的语音数据体验。

2、终端要求对比：Dual-Radio对终端的要求高，而且无3GPP标准遵循。CSFB方案可遵循3GPP标准，按传统单机实现方式即可。VOIMS/ SRVCC可遵循3GPP标准，但流程比较复杂。

3、网络改造难度对比：Dual-Radio方案对基本不涉及对网络改造，CSFB方案改造的与运营商选择的方案有关，有低成本方案、基本方案、高成本方案，费用依次递增。目前大部分国际运营商采用基本方案部署CSFB。VOIMS/ SRVCC方案初期改造量大，但后期只需要对MSC升级。

4、国际运营商语音业务部署情况：根据NGMN及厂商调查，CSFB方案是大多数运营商支持的过渡方案，北美运营商支持推进Dual-Radio方案，VOIMS/ SRVCC是各运营商的最终目标。其中韩国SK已在2012年开始推进VOIMS，具韩国SK相关统计数据表明，在LTE商用以来，几乎所有类型的网络用户都在在LTE网络转移。

五、广东省TD-LTE语音解决方案介绍

目前广东省已在广州、深圳完成了6800个站点的建立，因目前未有CSFB的终端支持，广州、深圳试验网采用的是第一种方案，即双待机终端。随着LTE的不断建设及技术的发展，我省的TD-LTE语音解决方案的最终目标将朝着VOIMS/ SRVCC发展。

六、总结

目前我国的LTE正在在如火如荼的建设中，LTE作为4G时代的网络，其为用户带来了极速的数据业务体验，但同时应注意到传统语音业务对用户感知的重要性。在通信行业竞争日益激烈的情况下各运营商可根据各自LTE建设的网络情况选择不同的语音业务解决方案，使自己的网络性能走在时代的前沿，从而在激烈的竞争中拨得头筹。

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