1、摘要：LTE 是未来国际主流的新一代宽带无线移动通信技术。由于 LTE 面向分组域提供业务，不能象传统的 3G 和 2G 网络那样提供电路域业务，因此如何在 LTE 网络提供语音业务成为业界关注的一个问题。本文主要介绍了 LTE 网络的语音业务解决方案，并分析了每种方案对传统网络和产业的影响。LTE（Long Term Evolution）是国际主流的新一代宽带无线移动通信技术。基于 LTE面向于分组域优化的系统设计目标，LTE 的网络架构不再区分电路域和分组域，采用统一的分组域架构。在新的 LTE 系统架构下，不再支持传统的电路域语音解决方案，IMS 控制的 VoIP 业务将作为未来 LTE
2、 网络中的语音解决方案。由于目前 VoIP 业务的性能指标未能达到现有电路域语音业务的质量，而且需要全网布署 IMS，因此在现有网络基础上，形成了三种不同的语音解决方案：基于双待机终端方案、CSFB 和 VoLTE。CSFB 和 VoLTE 均为 3GPP 定义的 LTE 语音解决方案。VoLTE 需要终端、无线和核心网的全面支持和优化，从目前来看，实现复杂度较大。CSFB 是在产业界未实现VoLTE 时提出的一种相对较为简单的语音解决方案。一、基于双待机终端的语音解决方案双待机终端可以同时待机在 LTE 网络和 3G/2G 网络里，而且可以同时从 LTE 和 3G/2G网络接收和发送信号。双
3、待机终端在拨打电话时，可以自动选择从 3G/2G 模式下进行语音通信。也就是说，双待机终端利用其仍旧驻留在 3G/2G 网络的优势，从 3G/2G 网络中接听和拨打电话；而 LTE 网络仅用于数据业务。基于双待机终端的语音解决方案是一个相对比较简单的方案。终端芯片可以用两个芯片（1 个 3G/2G 芯片和 1 个 LTE 芯片）或一个多模芯片来实现，解决方案简单。由于双待机终端的 LTE 与 3G/2G 模式之间没有任何互操作，终端不需要实现异系统测量，技术实现简单。因此双待机终端语音解决方案的实质是使用传统 3G/2G 网络，与 LTE 无关。对网络没有任何要求，LTE 网络和传统的 3G/
4、2G 网络之间也不需要支持任何互操作。二、基于 CSFB 的语音解决方案CSFB 方案的主要思想是在用户需要进行语音业务的时候，从 LTE 网络回落到 3G/2G 的电路域重新接入，并按照电路域的业务流程发起或接听语音业务。1、网络架构为实现 CSFB，需要在 MME 和 3G/2G 网络的 MSC 设备之间建立 SGs 接口。SGs 关联在CSFB 技术中起着桥梁作用，能够将两个不同的系统联系起来，实现用户在不同系统间的语音业务连续。CSFB 技术会影响现有的 3G/2G 网络，原有网络的 MSC 需要新增与 MME 的 SGs 接口，SGSN 新增与 MME 的 S3 接口。原有 3G/2
5、G 网络的无线子系统（基站、基站控制器），需要增加 LTE 的邻小区配置。为让终端在 CSFB 到 3G/2G 网络后的语音业务结束后，尽快回到 LTE 网络，原有网络的无线子系统需要支持 Fast Return 功能；为了优化终端从 LTE 回落到 3G/2G 的延迟，原有网络的无线子系统需要支持 RIM 功能等。2、CSFB 关键技术CSFB 的思路是在用户需要进行语音业务的时候，从 LTE 网络回落到 3G/2G 的电路域。回落的方式是在释放 LTE 的无线链接，并且在释放消息中携带重定向字段，指出终端重新接入的制式和频点，称为重定位。重定位方式的特点是实现简单，对原有网络的改造量小；缺
6、点是延迟相对较大。为了减少终端重新接入 3G/2G 网络的时间，3GPP 提出了带系统消息的重定位功能，在重定位字段中携带 3G/2G 网络的系统消息。3G/2G 网络的系统消息是通过 RIM 流程从BSC/RNC、SGSN、MME 传送到 LTE 的 eNB。这种方式的特点是延迟较小，但对原有网络的改造量较大，需要对原有无线网络进行改造。为了尽可能减少对原有网络的改造量，但同时又为了减少重新接入的时延，3GPP 规范提出了 DMCR 功能。DMCR（Deffered Measurement Control）功能是让 UE 回落到 3G 网络进行呼叫期间只读取部分系统消息，而不需要在呼叫建立前
7、读完所有的系统消息，从而减少呼叫建立时间。但是该功能只能用于 3G 网络，2G 网络不支持 DMCR 功能。用于支持终端从 LTE 回落到 3G/2G 网络的另一种方法是 PS 域切换。这种方案延迟较小，但支持难度较大，而且现有终端基本不支持这种方式。从目前技术支持、产业实现、性能等方面来看，“带系统消息的重定位方式”被业界广泛接受。三、基于 VoLTE 的语音解决方案当 LTE 网络达到全覆盖时， VoLTE 语音方案将成为运营商的终极解决方案。 VoLTE 的核心业务控制网络是 IMS（IP 多媒体子系统）网络，配合 LTE 和 EPC 网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。 通
8、过 IMS 系统的控制，VoLTE 解决方案可以提供和电路域性能相当的语音业务及其补充业务，包括：号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。1、网络架构VoLTE 解决方案中，实现 VoIP 语音业务时，除了由 EPS 系统提供承载，由 IMS 系统提供业务控制外，通常还要由 PCC 架构实现用户业务 QoS 控制以及计费策略的控制。IMS 域主要完成 CSCF 呼叫控制等功能。IMS 系统和 EPS 网络配合，可以提供和电路域类似的语音业务及其补充业务，包括：号码显示、呼叫转移、呼叫等待、会议电话等。VoLTE 系统采用专门的 IMS APN 来提供语音业务，为信令和语音数据使用特定 QCI
9、 的“承载”，从而保障给语音业务较高的 QoS。2、关键技术VoLTE 语音解决方案的核心思想是采用 IMS 作为业务控制层系统，EPC 仅作为承载层。借助 IMS 系统，不仅能够实现语音呼叫控制等功能，还能够合理、灵活地对多媒体会话进行计费。运营商可以基于用户的 QoS，针对用户业务的不同内容，提供不同的资费标准。VoLTE 是全 IP 条件下端到端语音解决方案，涉及终端、无线、PS、IMS、CS 各技术域，旨在替代电路域话音。采用 VoLTE 语音解决方案，对终端域、无线域和核心网有如下要求：核心网需要全面部署 IMS 系统，IMS 域需要提供 CSCF 等呼叫控制以及 HSS，MMTel AS和 IP-SM-GW、MGCF/IBCF/TrGW 等互通功能；需要引入 LTE 的设备 S/P-GW、MME 和为 VoLTE提供承载通道和 QoS 控制能力。四、结束语随着 LTE 网络技术的日益成熟，移动通信系统的网络架构将逐步向 EPS 演进，语音业务 IP 化也是语音业务必然的发展趋势。但是，真正实现 VoLTE 将是一个漫长的过程。因此，电路域语音业务将在很长一段时间内与分组域业务并存；基于双待机终端的语音解决方案和基于 CSFB 的语音解决方案将在网路演进过渡阶段发挥重要作用。最终，随着 LTE 和 IMS网络的全面部署基于 VoLTE 的语音解决方案将是最终的解决方案。
