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1、volte之演进与部署移动宽带语音演进之路移动语音经历了从 TDM 到 IP 、从传统交换机到软交换的发展后，未来将走向移动宽带语音。在网络 演进上，无线侧体现为从 GSM/CDMA/UMTS 等向LTE发展，核心网侧则体现为从 CS向IMS发展。过去 几年，围绕 LTE 语音曾经出现过多种观点、技术和演进路线，最终有四种情况成为了可能的商用选择。第一种是 CSFB (Circuit Switched Fallback )。 LTE 只提供数据业务，当发起或者接受语音呼叫时， 回落到 CS 域进行处理。 运营商无需部署 IMS ，只需要升级 MSC 就可以支持。 这是一种快速提供业务的方 案，
2、但缺点是呼叫接续速度慢。 CSFB 适合作为 IMS 部署之前的过渡方案， 另外还可以用来解决 LTE 手机 漫游场景的语音呼叫问题，在拜访地网络没有部署IMS，或者IMS漫游协议尚未应用的情况下， CSFB可以为漫入的 LTE 用户提供语音业务。第二种是 SVLTE(Simultaneous Voice and LTE )，即双待手机方式。手机同时工作在 LTE 和 CS 方 式，前者提供数据业务，后者提供语音业务。这是纯粹基于手机的方案，对网络无特别要求，不需要部署IMS，缺点是手机成本高、耗电高。目前已经有CDMA 1x和LTE的双待手机，被一些 CDMA运营商采用作为 IMS 部署之前
3、的过渡方案，而 GSM/UMTS 和 LTE 的双待手机目前还没有推出。第三种是采用 OTT (Over-The-Top )方式，如用 Skype 来提供 LTE 的语音。 LTE 具备高带宽、低时 延、永远在线、全 IP 等特点，为 OTT 的发展带来了天然的便利，使得 OTT 语音几乎没有壁垒。但应当看 到，现在乃至将来很长时间里，语音业务都是移动运营商的最主要收入来源，把LTE 的语音业务完全交给OTT 是一种非常激进的观点，在电信领域得到的支持并不多。相比OTT，电信运营商开展LTE语音业务有自己的独特优势， 比如用户号码资源、 基于标准的互联互 通性、 QoS 保证能力、与 CS 的
4、切换与漫游、与移动宽带的资费套餐绑定政策等等。未来， OTT 语音的比 例也许会越来越高，尤其在长途话音领域，但在相当长时间内电信运营商的语音业务仍是主流。第四种就是基于 IMS 的 VoLTE 。 IMS 由于支持多种接入和丰富的多媒体业务，成为全 IP 时代的核心 网标准架构。经历了过去几年的发展成熟后，如今 IMS 已经跨越裂谷，成为固定话音领域 VoBB 、 PSTN 网改的主流选择，而且也被 3GPP 、 GSMA 确定为移动语音的标准架构。在上述几种技术线路中， CSFB 和 SVLTE 都是依赖 CS 域提供语音的，而且均有一些局限性，可以作 为过渡选择和非主流应用， 我们称之为
5、pre -/oLTE。而只有IMS可以基于LTE提供有QoS保证的语音解 决方案，可以说，基于 IMS 的 VoLTE 是无线和核心网技术发展的必然结果。对运营商而言， 部署 /oLTE 意味着开启了向移动宽带语音演进之路。 从长远来看， 这将给运营商带来 两方面的价值，一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。因为对于语音业务，LTE 的频谱利用效率远远优于传统制式，达到 GSM 的 4 倍以上。另一个价值就是提升用户体验， VoLTE 的体验明显优于传统 CS 语音。首先，高清语音和视频编解码 的引入显著提高了通信质量；其次， VoLTE 的呼叫接续时长大幅缩短，测试表明 VoLTE 比 CS
6、 呼叫缩短 一半以上；第三，与 RCS 的无缝集成可以带来丰富的业务。VoLTE 业务发展节奏第一阶段： LTE 热点覆盖，出现 pre-VoLTE 应用LTE 初期以热点覆盖为主，主要面向数据卡、平板电脑等移动宽带数据应用，但也会出现一些早期的LTE语音应用。一是基于软终端的语音业务，即“LT嗷据卡+软终端+电脑”方式，可以满足一些特定场景的语音需求，并为将来部署手机方式的 Volte做准备，积累运营经验；二是 “lte cpe+固定话机”方式， 欧洲一些国家，如德国就采用这种方式为偏远地区用户提供宽带接入和话音服务；三是支持CSFB 和SVLTE的早期LTE手机，一些运营商已经发布了这种过
7、渡应用，如Verizon宣布将支持SVLTE，而AT&T将支持 cSFB 。第二阶段： LTE 区域连续覆盖，进入 VoLTE 的发展期在这一阶段运营商扩大了 LTE 覆盖水平，达到可以运营语音业务的条件，特别是在城市和人口密集地 区；同时， LTE 智能手机大量出现，推动了 VoLTE 的发展。运营商将在这一阶段商用基于 IMS 的 VoLTE 业务。但这之前，运营商需要预留较长的准备时间。因 为一方面， VoLTE 涉及较多新技术， 需要必要的测试和试验； 另一方面， IMS 的部署、 集成需要一定周期， 现网一些设备如 MSc 、HLR 、IT 系统可能需要相应的改造或升级。 我们认为，
8、运营商提前一年甚至更长时 间着手准备 VoLTE 是有必要的。另外，这一阶段的 LTE 覆盖还是有局限的，运营商需要利用传统 cS 覆盖的广度和深度来提供无缝的 语音业务，即 LTE 与 cS 的互操作，其中有两个主要技术点： 1、LTE 用户漫游到 cS 域后的业务提供方 式，有两种可选方案，一种是完全由 MSc 处理语音业务，另一种是通过 MSc 接入 IMS 域以提供语音业 务，后者就是3GPP定义的ICS( IMS Centralized Service )架构，这需要升级现网 MSC成为EMSC (增 强的 MSC ) ;2、通话中的 LTE 到 CS 的切换，3GPP 为此定义了
9、SRVCC( Single Radio Voice Call Continuity ) 技术。第三阶段： LTE 全覆盖， VoLTE 成为主流应用这一阶段 LTE 覆盖达到相当完善的程度，或 LTE 和其他无线宽带技术如 HSPA 组成无缝网络，使得 移动宽带语音应用成为主流，传统 CS 将会被逐渐取代，当然，这是一个相当长的过程。VoLTE 网络部署策略简化网络架构IMS 比传统软交换技术复杂，而 VoLTE 的引入，特别是与 CS 的互操作，更加加剧了系统的复杂性。 这种复杂性体现为网元众多、交互复杂，如何简化解决方案架构成为重中之重。首先应该采用通用架构。华为 SingleCORE 架
10、构正是基于这个理念，使 CS 、IMS 等网元基于完全相 同的硬件、软件平台设计，部署更灵活，资源利用更高效，运维管理更方便，在支持多网业务融合、未来 演进等方面具备天然优势。其次，基于通用架构把众多逻辑功能聚合到更少的网元中。比如，华为的 MSC-S 内置了 MGCF 、 mAGCF 、SRVCC IWF 、CSFB Proxy 、IBCF 和 IM-SSF 功能， MGW 内置了 IM-MGW 、IBGF 、VIG 功能， 而 SBC 设备将支持 P-CSCF 、 ATCF 和 ATGW 。此外应该采用真正的 FMC 设计，在多业务、多接入的情况下保持网络的融合与简化。虽然 IMS 标准
11、就是为此诞生的，但真正的 FMC 和多业务接入在产品实现和商用部署上还有很多挑战，需要在开始部署 IMS 时就考虑这些问题。一个挑战是需要支持多种语音接入方式和信令协议适配，另一个挑战也是当前尤 其值得关注的，就是业务处理部分即 TAS (Telephony Application Server )网元需要处理移动、固定各种 接入下的多种语音业务，包括 VoBB 、PSTN 、VoLTE ，以及一些运营商的定制业务。事实上，有的运营商 已经发现先前部署的 IMS 无法支撑 VoLTE 而不得不更换一些设备。降低现网影响VoLTE 的部署几乎涉及所有的核心网网元，不仅仅是简单叠加一套 IMS ，
12、而对现网设备改造或对接往 往是最难的。为此，一方面要关注如何降低甚至消除对现网设备如 MSC/HLR 的改造要求。另一方面要考 虑与现网设备的共存和集成。为了支持 SRVCC 和漫游用户的 CSFB ，运营商需要升级改造 MSC 。而大规模的全网升级难度大、周 期长、 费用高， 在 VoLTE 建设初期应尽量避免，可以采取把 SRVCC/CSFB 等功能集中部署到一个或者少 数 MSC 上的方法。如果现网老旧 MSC 升级困难，建议新引入一套 MSC 作为 MGCF/SRVCC IWF/CSFB Proxy ，避免现网 MSC 的升级改造。另外，尽管 ICS 被视为未来的目标架构，但在 VoL
13、TE 开展初期，部署 ICS 需要全网改造 MSC-S ，这 对很多运营商来说代价太大。 华为的 VoLTE 解决方案提供两种选择， 部署 ICS 或不部署 ICS 。后一种模式 在 LTE 用户漫游到 CS 域后，业务完全保留在 CS 域处理，不需要触发到 IMS 中，这样不仅避免了 MSC 升级、加快了业务开展速度，而且提高了设备处理效率。对于 HLR/HSS 的部署，建议在初期采用叠加方案，即新叠加一套融合的 HLR/HSS 来管理 LTE 的用 户数据，传统 CS 用户的 HLR 完全保留不动。这样避免一开始就全网改造 HLR 的巨大工程。此外， VoLTE 的部署涉及 IMS Cor
14、e 、TAS、SBC 、融合 HLR/HSS 等很多网元，部分网元可能为了开 展某种业务如 VoBB 已经存在，这样 VoLTE 新引入的设备需要考虑与现网设备易于集成。例如， CSCF 和 TAS 可能来自不同厂家，它们之间的 IOT 和集成值得关注。优化业务体验volte将带来更清晰的语音和视频通话质量、更快的呼叫接续速度，但这些还不足以成为取代传统CS语音的理由，向移动宽带演进更需要超越语音的业务应用。另一方面，面对OTT的竞争，电信运营商需要提供类似或者更具竞争力的业务。RCS ( Rich Communication Suite )，或者欧洲一些运营商推出的简化的RCS-e，可以为运
15、营商在语音业务基础之上提供IM、图像和视频共享等富媒体通信体验，以及和Internet业务的整合，有望被广为采用和部署。可以说，VoLTE的发展离不开RCS，运营商在实现和部署volte时需要考虑与 rcs集成，且由于都基于ims，volte和rcs的无缝集成也是可行的。volte产业步伐提速经过3GPP R8/R9/R10 几个版本的发展，以及 GSMA对VoLTE的规范完善，VoLTE的标准和技术 已经成熟。2011年，业界有两个显著的进展，一是越来越多的测试和试验在进行，二是LTE智能手机的岀现。在核心网领域，几个主要的 IMS设备厂家都计划支持 VoLTE，并且和运营商积极地进行测试和
16、试验。 值得一提的是，2011年5月，IMTC在夏威夷组织了业界第一次VoLTE IOT测试，华为独家赞助了全套LTE/EPC/IMS网络设备，并完成了与终端的互通测试。在2011年9月，MSF还组织了多厂家的IOT测试。2011年一些终端厂家如 Samsung、HTC发布了第一批LTE智能手机，这是LTE产业发展的一个重 要里程碑，但这些终端初期以支持CSFB、SVLTE为主。根据主流芯片和手机厂家的进展，预计2012年将会出现可商用的、支持基于ims的volte、支持与cs之间切换(srvcc)的智能手机。北美、俄罗斯、中东、欧洲的运营商有望在2012至2013年成为第一批 VoLTE业务的提供者。移动宽带语音演进之路。固定融合通信折叠融合通信固定解决方案既能解决PSTN老旧交换机网改，又能提供高质量的宽带语
