VoLTE部署10大关键问题

唐萍

摘 要： 一般来说，LTE网络中的语音传输问题有三种解决方法：VoLTE（Voice Over LTE，LTE网络直传）、CSFB（Circuit Switched Fallback，电路交换网络支援）、SVLTE（Simultaneous Voice and LTE，LTE与语音网同步支持）。业务层面的部署需要考虑两个问题，第一个是如何保障VoLTE用户在2G/3G网络，以及LTE网络下的基本语音与补充业务体验的一致性问题，第二个是现有2G/3G智能网业务如何迁移至LTE。

关键词：VoLTE LTE 4G IMS

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（b）-0000-00

VoLTE是基于IP多媒体子系统（IMS）的语音业务，配合GSMA在PRD IR.92中制定的在LTE控制和媒体层面的语音服务标准。使用该方案意味着语音将以数据流形式在LTE网络中传输，所以无需使用传统电路交换网络。

目前，VoLTE已成为LTE时代全球运营商语音及语音漫游的主流方案。VoLTE提供高质量音视频业务体验，采用SRVCC/eSRVCC支持语音业务连续性，作为运营商构建下一代融合通信的关键能力，其可为用户提供更为丰富的业务体验。随着FDD和TDD的协同发展，越来越多的运营商正投入到VoLTE网络的部署与建设中，共同推动VoLTE国际漫游网络建设，目标是实现真正的全球无缝漫游。

1. IMS核心网部署

IMS支持丰富的接入类型和多媒体业务，早已被3GPP、GSMA确定为移动语音向All IP演进的标准架构。部署VoLTE网络的关键工作之一就是建立以IMS为核心的目标核心网，IMS核心网涉及的关键网元包括I/S-CSCF、DNS/ENUM、MRFC/MRFP、IBCF/BGCF、MGCF/IM-MGW、SBC（Session Border Controller）等，主要完成VoLTE网络的接入控制、呼叫路由及业务触发等功能。

2. EPC核心网部署

EPC核心网关键功能节点包括MME和S/P-GW，需要支持VoLTE相关功能。比如，需要为VoLTE用户的IMS APN（Access Point Name，接入点名称）请求分配IPv4或IPv6地址，部署P-CSCF发现及路由业务请求到IMS核心网，通过Gx接口执行PCRF策略建立满足业务QoS需求的EPC及空口承载，通过MME与SRVCC-IWF间的Sv接口发起到CS电路域的语音连续性请求等。

3. CS核心网改造

当前CS网络仍将会与VoLTE网络长期共存，需要两网协同平滑用户体验。其一是CS要支持Sv接口，部署SRVCC/eSRVCC技术保障用户从4G漫游到2G或3G网络时语音呼叫连续。其二是要支持SRVCC/eSRVCC增强功能，保障语音呼叫切换到CS后仍能支持常见补充业务，如呼叫等待（CW）、呼叫保持（CH）、多方通话（Multi-Party）等。从长远看，目前国际标准也制定了CS网络演进接入IMS的解决方案，可以升级CS网络支持ICS，即软交换MSC演进为增强MSC支持I2接口等功能，完成业务交换和呼叫交换功能向IMS的迁移，建设全网统一的一张核心网，统一用户体验和提升运营效率。

4. 4G PCC网络部署

PCC（Policy and Charging Control）系统是在3GPP R7中提出，作用于分组网络的端到端策略控制架构。VoLTE借助PCC架构，由SBC/P-CSCF通过Rx接口向PCRF申请VoLTE音视频承载资源，PCRF依据配置策略，映射生成满足音视频业务需求的动态规则，通过Gx接口指示EPC、无线预留满足业务QoS要求的专有承载，从而保障业务服务质量。

5. 业务平台及智能网改造

如何保障VoLTE用户在2G/3G网络，以及LTE网络下的基本语音与补充业务体验的一致性问题，存在3种解决方案。方案一是部署ICS架构的目标网络，用户在CS漫游时仍然由IMS提供服務。这个方案目前在业界并不成熟，同时方案涉及CS网络的大量改造。方案二是锚定方案，由用户签约O-CSI（针对主叫）或T-CSI（针对被叫），在CS域触发智能到Anchor AS，由Anchor AS提供IMRN将呼叫路由回归属IMS域处理业务。锚定方案在CS域部署简单，但锚定回IMS降低了业务效率，因此部分运营商仅部署了被叫锚定。方案三是CS/IMS双域并行业务处理方案，无论主、被叫均不锚定回IMS。CS/IMS双域并行业务处理的一个重要前提是用户签约业务数据需要能在HLR/SAE-HSS和IMS-HSS间同步。目前运营商可视情况选择方案二或方案三。

6. HLR/SAE-HSS与IMS-HSS融合部署

HLR/SAE-HSS与IMS-HSS（三合一HSS）数据库融合部署可以避免HLR/SAE-HSS与IMS-HSS之间需要同步大量数据，如签权信息、eSRVCC信息等的问题。对BOSS运营支撑系统来说，数据库融合降低了BOSS的改造难度，避免同一VoLTE用户的签约信息需要同时向两套设备进行业务开通。融合数据库统一的业务签约信息，能更好地保障补充业务在CS和VoLTE网络的一致性，使用户无论在CS还是VoLTE网络漫游都能享受一致的业务体验。

7. Diameter信令网部署

Diameter是EPC/PCC/IMS网络通信的基础协议，与PCRF/OCS/HSS互联的众多网络节点的功能接口都基于Diameter协议。3GPP定义DRA功能实体用于Diameter信令路由汇聚，应用于核心路由场景。GSMA定义DRA用于3G/4G网络间漫游时的安全隔离及与当前SS7信令网互通，应用于跨网络的漫游互通场景。DRA跨接于EPC/PCC/IMS网络之间，可以实现将同一用户的各网元接口会话绑定到相同PCRF。运营商部署Diameter汇接设备可以简化Diameter信令网络部署和维护，方便快速开展新业务。

8. 业务支撑和网管部署

VoLTE业务发放涉及众多网元，包括HLR/SAE HSS/IMS HSS（三合一HSS）、MMTel AS、IM-SSF、ENUM/DNS、SCP及其它增值业务AS等，需要运营商BOSS改造支持相应的业务开通接口，以及MMTeL AS/PGW等网元话单处理及在线计费接口满足VoLTE用户业务开通和计费功能。

9. 无线网络升级改造

LTE网络需要升级改造支持VoLTE。音视频等实时电信業务对时延要求很敏感，这要求部署端到端QoS来保障服务质量，其中就包括了无线侧的QoS部署。从测试情况来看，无线相关特性如头压缩技术（ROHC）、降低时延（TTI Bundling）、半静态调度（SPS）等增强功能能够提升VoLTE的覆盖能力和系统容量效率。边缘eNodeB需要正确配置相邻GSM或UMTS位置区及eSRVCC测量控制相关参数，并随网络变化及时调整。同时BSC或RNC需要部署2G/3G到4G的重选，保证4G网络可用时用户能及时返回4G。

10. IP承载网改造

一般通过VPN来合理区分电信网络的各类信令、媒体和维护管理分组数据，以更好地保障业务安全。不同于2G/3G PS环境下用户停止产生流量一段时间后的IP地址自动回收机制，VoLTE用户将永久在线。因此对于一些规模很大的运营商，IPv6部署改造也是一项必须考虑的重要工作。

VoLTE的部署除涉及以上领域的关键技术问题外，还有很多与网络运营、网络优化相关的问题需要通过不断实践来积累经验，期望运营商、设备商、终端与芯片厂商通力合作，加快推进VoLTE相关产业成熟，促进全球运营商VoLTE网络的规模部署，尽早实现VoLTE商用和全球无缝漫游，以更好的通信体验丰富人们的沟通与生活。

参考文献

[1] D. Astély et al.，“LTE：The Evolution of Mobile Broad-band，”[J].IEEE Commun. Mag.，vol. 47，no. 4，Apr. 2009

[2] 林辉.LTE-A dvanced的标准化情况.电信科学.2009第1期

[3] 赵训威 3GPP 长期演进LTE 系统架构与技术规范，北京，人民邮电出版社.2010