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破解TD-LTE語(yǔ)音難題

作者: 時(shí)間:2012-06-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

關(guān)于演進(jìn)路徑,業(yè)界各方都在積極研究。目前,業(yè)界存在幾種不同的解決方案。其中,不乏成熟的方案,有望成為未來(lái)解決之道。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/154555.htm

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展,用戶對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線速率和時(shí)延等提出了越來(lái)越高的要求。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP提出了EPS(演進(jìn)的分組系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)架構(gòu),包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(LTE)和核心網(wǎng)絡(luò)(SAE)。在EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用LTE/(UTRAN長(zhǎng)期演進(jìn))來(lái)提高頻譜效率、降低時(shí)延和優(yōu)化分組數(shù)據(jù),并利用OFDMA/MIMO等一系列先進(jìn)技術(shù),使得上行吞吐量可達(dá)100Mbit/s,下行吞吐量可達(dá)50Mbit/s。核心網(wǎng)絡(luò)采用EPC(演進(jìn)的分組核心網(wǎng)),EPC是扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),采用單通道(onetunnel)、用戶面直連等技術(shù),理論上可以大大縮短業(yè)務(wù)時(shí)延。

EPS網(wǎng)絡(luò)雖然是全分組交換網(wǎng)絡(luò),但由于業(yè)務(wù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將是不可或缺的重要業(yè)務(wù),因此,EPS網(wǎng)絡(luò)不僅需要支持迅猛增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),也應(yīng)繼續(xù)提供高質(zhì)量的語(yǔ)音業(yè)務(wù)。但由于EPS網(wǎng)絡(luò)部署初期覆蓋和性能等因素,提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)可能會(huì)存在語(yǔ)音連續(xù)性等諸多問(wèn)題,為確保在EPS網(wǎng)絡(luò)上順利開(kāi)展高質(zhì)量的語(yǔ)音業(yè)務(wù),目前各標(biāo)準(zhǔn)組織也都積極研究并提出了多種語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案,本文重點(diǎn)介紹幾種比較成熟的方案。3GPP接入方式的EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖所示。

圖中,E-UTRAN是TD-LTE采用的接入網(wǎng)架構(gòu),它對(duì)傳統(tǒng)3G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,采用簡(jiǎn)化的、扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),接入網(wǎng)僅包含基站(eNodeB),不再有RNC。eNodeB具有獨(dú)立的資源管理功能,各個(gè)eNodeB之間通過(guò)直接的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)相互的協(xié)調(diào)與合作。簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)能有效地提高系統(tǒng)的整體通信效率,為EPS系統(tǒng)新引入的全分組交換的設(shè)計(jì)理念提供更好的配合。

EPC即核心網(wǎng)部分,包括MME(移動(dòng)性管理實(shí)體)、S-GW(服務(wù)網(wǎng)關(guān))、P-GW(分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān))、HSS(歸屬用戶服務(wù)器)以及PCRF等功能實(shí)體。

根據(jù)可提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)的TD-LTE終端可能的形式,語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案大致分為兩種類(lèi)型,TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模單待機(jī)終端和TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模雙待機(jī)終端,前者可采用CSFB(電路域回落)或SRVCC(單無(wú)線頻率語(yǔ)音呼叫連續(xù)性)方案來(lái)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù),后者直接利用2G/3G網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

基于電路域網(wǎng)絡(luò)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)

在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,由于運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)有成熟的2G/3G網(wǎng)絡(luò),出于對(duì)CS投資的保護(hù),結(jié)合EPS的部署策略,可以采用原有的CS域語(yǔ)音方案來(lái)提供語(yǔ)音服務(wù),而TD-LTE網(wǎng)絡(luò)僅處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(包括IMS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))。這種情況下,TD-LTE覆蓋下的UE在處理語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí),終端可先回退到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的CS(電路域)域,在CS域處理語(yǔ)音業(yè)務(wù)。另外,由于TD-LTE和CS雙模單待終端的無(wú)線模塊是單無(wú)線頻率模式,即具有TD-LTE和2G/3G接入能力的雙?;蛘叨嗄未K端,在使用TD-LTE接入時(shí),無(wú)法收/發(fā)電路域業(yè)務(wù)信號(hào)。為了使得終端在TD-LTE接入下能夠發(fā)起語(yǔ)音業(yè)務(wù),以及接收到語(yǔ)音業(yè)務(wù)的尋呼,并且能夠?qū)K端在TD-LTE接入下正在進(jìn)行的PS業(yè)務(wù)進(jìn)行正確地處理,產(chǎn)生了CSFB技術(shù)。

但是CSFB方案的使用是有前提條件的,那就是,只有在TD-LTE與2G/3G的重疊覆蓋區(qū)域,并且終端具有CSFB功能的時(shí)候,才能使用電路域回落。

可以看出,CSFB方案基于CS域?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù),因此不需要部署IMS系統(tǒng)就可以開(kāi)通TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

實(shí)現(xiàn)CSFB功能的關(guān)鍵在于,MSC能夠建立與MME之間的SGs接口,以便實(shí)現(xiàn)LTE和2G/3G的聯(lián)合位置更新和尋呼等操作。另外,為了實(shí)現(xiàn)CSFB功能,UE、MME、MSC、E-UTRAN、SGSN都需要升級(jí)增加附加功能。

基于IMS網(wǎng)絡(luò)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)

SRVCC指的當(dāng)單無(wú)線頻率終端從EPS網(wǎng)絡(luò)切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)話音呼叫的業(yè)務(wù)連續(xù)性。SRVCC方案適用于運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)部署了IMS網(wǎng)絡(luò),在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能提供基于分組域的語(yǔ)音業(yè)務(wù),但LTE沒(méi)有達(dá)到全網(wǎng)覆蓋的場(chǎng)景,隨著用戶的移動(dòng),正在進(jìn)行的語(yǔ)音業(yè)務(wù)會(huì)面臨離開(kāi)TD-LTE覆蓋范圍后語(yǔ)音不能保持連續(xù)的問(wèn)題,這時(shí),借助SRVCC技術(shù)可以將語(yǔ)音切換到電路域,從而保證不中斷語(yǔ)音通話。SRVCC實(shí)際上是個(gè)切換過(guò)程,通過(guò)IMSSRVCCAS和承載網(wǎng)絡(luò)實(shí)體MME/MSCServer配合,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性。SRVCC與CSFB方式不同的是,CSFB是在EPS與2G/3G重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生回落,而SRVCC則是在LTE網(wǎng)絡(luò)失去覆蓋的時(shí)候,才發(fā)生到2G/3G網(wǎng)絡(luò)電路域間的切換。

可以看出,SRVCC方案基于IMS實(shí)現(xiàn),因此網(wǎng)絡(luò)上需要部署IMS系統(tǒng),另外,只有TD-LTE網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通IMS語(yǔ)音業(yè)務(wù)后,才會(huì)在特定場(chǎng)景需要使用SRVCC。

為了實(shí)現(xiàn)不中斷的語(yǔ)音呼叫,需要EPC、CS以及IMS三模塊協(xié)同工作,其中,電路域的MSC需要升級(jí)為增強(qiáng)的MSC,以便支持從MME發(fā)來(lái)的切換過(guò)程,支持IMS到CS的切換并關(guān)聯(lián)CS切換和域轉(zhuǎn)移;EPC中的MME需要能從PS承載中分離出語(yǔ)音和非語(yǔ)音部分,對(duì)語(yǔ)音承載部分發(fā)起SRVCC切換并協(xié)調(diào)PS切換和SRVCC切換;

IMS中的HSS需要在UE附著過(guò)程中把SRVCCVDN(VCC域轉(zhuǎn)移號(hào)碼)插入MME。

SRVCC的基本工作流程為:為了實(shí)現(xiàn)SRVCC,話音呼叫錨定在IMS系統(tǒng)中。當(dāng)發(fā)起TD-LTE到2G/3G的域轉(zhuǎn)移時(shí),MME(具有UESRVCC相關(guān)信息)首先從TD-LTE網(wǎng)絡(luò)獲得切換指示,然后觸發(fā)到MSCServer的SRVCC流程,MSCServer發(fā)起到IMS的會(huì)話轉(zhuǎn)移流程,并且完成到目標(biāo)小區(qū)的CS切換流程。切換完成后,MSCServer向MME發(fā)送響應(yīng)(其中包括必要的切換命令信息),并轉(zhuǎn)給UE用于接入2G/3G網(wǎng)絡(luò)。這樣,語(yǔ)音呼叫就從TD-LTE轉(zhuǎn)移到2G/3G網(wǎng)絡(luò)了,并借此保持了語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

基于多模雙待終端

TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模雙待終端在使用TD-LTE模式進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí),終端可同時(shí)在TD-SCDMA/GSM(GPRS)模式進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的呼入或呼出;在使用TD-SCDMA模式進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí),終端建立TD-SCDMA下的并發(fā)業(yè)務(wù),進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的呼入或呼出;在使用GSM模式進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí),終端使用GSM模式進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的呼入或呼出。基于多模雙待終端來(lái)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)的的方案對(duì)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有提出特別的要求。

如上文所述,雖然向LTE演進(jìn)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的方向,但由于LTE技術(shù)更適用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而在未來(lái)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),人們是離不開(kāi)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的,于是運(yùn)營(yíng)商就需要選擇一種方案在部署了LTE的網(wǎng)絡(luò)中來(lái)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。目前比較常用的方案有,CSFB、SRVCC以及多模雙待終端方案等。


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