VoLTE部署关键技术探讨

盛晚丽 郑巍

【摘 要】 面对OTT业务对移动语音业务带来的巨大冲击，基于IMS架构的VoLTE已经成为各大移动运营商的选择。本文分析了几点VoLTE部署过程中的关键技术，并对国内运营商部署策略进行了初步探讨。

【关键词】 VoLTE QoS PCC

一、引言

随着OTT业务的冲击和移动数据业务的发展，运营商的语音收入将逐年减少，但是，语音业务仍然是运营商重要的收入来源之一，对于用户而言，语音业务仍然是基本的通信需求。目前国内已开始大规模部署LTE网络，VoLTE（Voice Over Long Term Evolution，长期演进上的语音）为移动运营商提供了对抗OTT业务的武器。VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短；引入高清语音和视频编解码显著提高了通信质量；可以提升无线频谱利用率、降低网络成本；无缝集成RCS，业务体验极致丰富。根据GSA最新报告，全球目前已有28个国家的40个运营商提供VoLTE业务。

二、LTE语音解决方案分析

目前主流的LTE语音解决方案有三类，即：CSFB方案、双待机解决方案和VoLTE/SRVCC方案。

CSFB（电路域回落）方案用户同时附着在LTE与2G/3G网络之上，用户主叫时自动选择2G/3G网络，用户被叫时从LTE网络切换到2G/3G网络完成呼叫。

SVLTE解决方案要求终端同时驻留在2G/3G和LTE网络中，对于数据业务优先使用LTE网络，对于语音和消息业务使用传统电路域网络，该方案可实现数据和话音同时并发。

VoLTE解决方案在运营商LTE网络覆盖达到一定连续性甚至全覆盖时将成为终极解决方案。其核心业务控制网络为IMS网络，配合LTE网络实现端到端的基于分组域的语音、视频业务。为保证语音业务的连续性，运营商在无法保证LTE的全覆盖时只能选择部署SRVCC方案使通话可以平滑切换到2G/3G网络。

三、VoLTE部署部分要点分析

作为LTE网络语音实现的终极解决方案，VoLTE的部署从核心网建设改造、无线网升级优化以及业务支撑系统建设等方面有很多需要研究探讨的问题，笔者就核心网络相关的三点技术方案做一些初步分析。

3.1 QoS保障

VoLTE借助PCC架构为语音、视频等业务按需建立专用承载通道，提供高优先级和带宽保障，确保无线和网络侧都能按照VoLTE质量要求进行资源分配和调度。其业务流程如图1。UE附着在默认承载，用于SIP信令传递；UE发起音视频业务时，通过默认承载请求网络分配资源； VoLTE SBC向核心网申请VoLTE音视频资源，携带用户的流描述、媒体类型（音、视频）、最大最小请求带宽； PCRF依据配置的VoLTE策略，映射生成满足音视频业务需求的动态规则，由无线核心网执行规则为业务预留资源；用户在预留的专用承载上发起音视频业务。

3.2 Diameter信令网建设

VoLTE对信令网的建设需求包含满足VoLTE会话管理及语音漫游需求和满足PCC会话绑定及动态数据同步需求两个方面。其中Diameter信令转接需求主要包括：LTE移动性管理信令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，要求同一用户的Gx与Rx接口会话在同一PCRF上绑定，部署多个PCRF时，需要DRA实现Gx与Rx接口寻址到同个PCRF。

目前的主要实现方案为通过用户IP地址寻址，要求DRA支持会话绑定功能，根据Gx接口会话动态存储会话绑定信息（用户码号/IP地址/PCRF地址的绑定关系），通过查询绑定信息找到同一PCRF。

3.3 VoLTE漫游方案

VoLTE漫游方案主要分RAVEL和S8HR两种，其中RAVEL架构倾向于CS模式，由漫游地提供提供数据通道后通过漫游地P-CSCF与归属地IMS核心网互通；而S8HR采用EPC数据业务漫游方式，漫游地提供数据通道功能与归属地数据网关互通后访问归属地IMS核心网。

比较而言，S8HR的优点是对VPLMN的依赖性较小（除紧急呼叫外，不需要VPLMN支持VoLTE），但S8HR在媒体路由优化、对数据包解析分析等方面存在不足。

结束语：VoLTE的建设包含很多任务，从现网改造、网元新建到IT互通、网络端到端优化，是一个系统而复杂的过程。同时由于中国移动4G主要采用TD-LTE标准，中国联通3G/4G 都采用国际主流标准，而中国电信3G网络采用CDMA标准，因此在网络演进和方案选择上，运营商需结合各自的特点，统筹规划推进VoLTE的成熟商用。