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VoLTE 关键技术及相关标准研究

浏览294次时间：2014年9月15日 16:12

文/焦金涛

随着LTE 网络的不断发展和广泛应用，仅仅提供分组域业务的这个特性已经远远不能满足人们的需求了，所以想要使LTE 网络基础上提供传统的语音业务就成为了学者们新的研究问题和研究方向。本文就这种现实情况下，主要阐述了VoLTE 相关的国内标准和国际标准，介绍了语音业务的基本技术原理和体系架构，并分析了从网络到VoLTE 发展的策略和相关技术以及今后的发展前景。

摘要

【关键词】VoLTE LTE 网络 VoLTE 研究语音业务

LTE 网络是一个全IP 络，在建设LTE 网络的初期，LTE 网络的语音控制和承载没有其专有的机制，而是借助相对稳定的2G 和3G网络，采用的是CSFB 和SRVCC 以及双待机终端等技术实现语音业务。然而这种过渡的解决方案都存在着很多的问题和缺陷，很难成为最终的解决方案，所以当LTE 网络的连续性不断上升甚至可以达到全覆盖的时候，基于LTE 网络的语音VoLTE 的解决方案就显得尤为重要，所以本文就对其关键技术和相关标准进行了深入的研究。

1 VoLTE的系统架构

当LTE 网络能够达到全覆盖时，VoLTE语音方案会成为运营商语音业务的最终解决办法，IMS 在VoLTE 方案中是核心业务的网络，主要是为了配合LTE 实现基于视频通信和分组域语音的端到端的业务，通过系统控制，VoLTE 方案可提供语音业务及其相关的补充业务，其中包括呼叫转移、号码显示、会议电话、呼叫等待等。

1.1 网络架构

在VoLTE 的解决方案中为了实现语音业务主要是靠EPC 系统来实现承载，IMS 系统来实现业务控制，其中VoLTE 系统主要采用IMS APN 实现语音业务，运用PCRF 来提供策略控制决策以及进行计费控制的相关功能。而对于UE 来说，为了支持VoLTE 语音业务，不仅需要至此LTE 的相关功能还需要它能够支持IMS 的相关功能。

1.2 VoLTE关键技术

VoLTE 语音方案的中心思想是运用IMS系统作为语音业务的控制层，用EPC 作承载,运用IMS 系统的好处是不仅可以实现呼叫控制等语音功能，还能够灵活合理的实现多媒体回话计费功能，运营商可以针对用户的不同业务内容，实行不同的计费标准，并且该系统定义了供开发商使用的业务标准接口，这些接口可以使运营商为多个厂商提供业务，这样可以避免单一的厂商获取新任务。VoLTE 是在全IP 的条件下的语音解决方案，并涉及了各个领域包括无线、终端、电路域等。

1.3 业务流程

从业务的流程来看，一个LTE 的用户要想实现业务，要经过一系列流程，流程包括EPS、IMS 注册、主叫、被叫等被叫包括信令交互和专有承载，LTE 网络附着是指在LTE网络下附着并建立UE 承载，IMS 是指在附着流程中获取的地址向网络发起注册的请求，完成注册后，网络会保存用户的地址，用于后来的来话寻址。主叫是指用户拨打号码，触发认证后会向系统网络发起主叫流程，被叫是指根据系统签约的情况触发被叫服务并进行业务处理。

2 VoLTE的相关标准

国际标准组织机构3GPP 制订VoLTE 相关的标准，并且在3GPP 的R5 版本中定义了IMS 的体系架构及基本原理，并在接下来的R6 版本中更加细致的定义了基本技术原理，P7 版本中则是增加了连续性的语音业务的实施方案和相关技术要求，从R7 版本开始就进行了详细的研究，R9 版本则主要为了实现IMS 紧急呼叫业务。另外在2010 年全球移动通讯系统协会将IMS 草案加入到了LTE 语音业务解决方案中。

2.1 国内标准

中国通信标准话协会制订了VoLTE 相关的国内标准，相关标准规定包括：（1）《演进的分组核心网络语音业务解决方案研究》。（2）《演进的移动分组域中支持双模单待语音呼叫连续性的设备技术要求》。（3）《支持E-UTRAN 到UTRAN/GERAN电路域业务回落技术的核心网设备技术要求》。

2.2 国际标准

国际上的相关标准如下：

（1）3GPP TS 23.237IP 多媒体子系统（IMS）业务连续性。

（2）3GPP TS 23.292IP 多媒体子系统（IMS）集中业务。

（3）3GPP TS 23.272 演进的分组系统中的电路域回落。

3 VoLTE的发展策略和相关技术

每个新网络的部署都不能做到一蹴而就，LTE 网络也不例外，它也很难在短时间内达到全面的覆盖，这就出现了LTE 网络和传统的2G/3G 网络共存的情况，当用户在网络覆盖的区域内发起呼叫时，就需要运营商运用合理的机制来保证用户的呼叫不被中止，并保证语音业务的连续，这就使得很多过渡方案的应运而生，目前最被大家所接受的方案就是SRVCC和CSFB 等。

在LTE 网络的发展中，会出现网络可以提供服务但是不能实现全覆盖的情况，这时就可以借用传统的2G/3G 来实现语音业务的全覆盖，当用户处于LTE 网络边缘但恰恰在非常良好的传统网络覆盖中，将用户正在进行的通话连接在传统的网络上，此过程被称为SRVCC 切换过程，随着LTE 网络的覆盖面不断增加，SRVCC 切换技术的使用逐渐减少。在LTE 网络能够达到全覆盖时，IMS 也在不断完善，VoLTE 会成为语音业务的最科学合理的解决方案。