主頁(yè)（http://www.www.xzhtuan.com）：VoLTE之演進(jìn)與部署 移動(dòng)寬帶語(yǔ)音演進(jìn)之路
移動(dòng)語(yǔ)音經(jīng)歷了從TDM到IP、從傳統(tǒng)交換機(jī)到軟交換的發(fā)展后，未來(lái)將走向移動(dòng)寬帶語(yǔ)音。在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)上，無(wú)線(xiàn)側(cè)體現(xiàn)為從GSM/CDMA/UMTS等向LTE發(fā)展，核心網(wǎng)側(cè)則體現(xiàn)為從CS向IMS發(fā)展。過(guò)去幾年，圍繞LTE語(yǔ)音曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)多種觀點(diǎn)、技術(shù)和演進(jìn)路線(xiàn)，最終有四種情況成為了可能的商用選擇。
第一種是CSFB（Circuit Switched Fallback）。LTE只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，當(dāng)發(fā)起或者接受語(yǔ)音呼叫時(shí)，回落到CS域進(jìn)行處理。運(yùn)營(yíng)商無(wú)需部署IMS，只需要升級(jí)MSC就可以支持。這是一種快速提供業(yè)務(wù)的方案，但缺點(diǎn)是呼叫接續(xù)速度慢。CSFB適合作為IMS部署之前的過(guò)渡方案，另外還可以用來(lái)解決LTE手機(jī)漫游場(chǎng)景的語(yǔ)音呼叫問(wèn)題，在拜訪地網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有部署IMS，或者IMS漫游協(xié)議尚未應(yīng)用的情況下，CSFB可以為漫入的LTE用戶(hù)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
第二種是SVLTE（Simultaneous Voice and LTE），即雙待手機(jī)方式。手機(jī)同時(shí)工作在LTE和CS方式，前者提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，后者提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。這是純粹基于手機(jī)的方案，對(duì)網(wǎng)絡(luò)無(wú)特別要求，不需要部署IMS，缺點(diǎn)是手機(jī)成本高、耗電高。目前已經(jīng)有CDMA 1x和LTE的雙待手機(jī)，被一些CDMA運(yùn)營(yíng)商采用作為IMS部署之前的過(guò)渡方案，而GSM/UMTS和LTE的雙待手機(jī)目前還沒(méi)有推出。 第三種是采用OTT（Over-The-Top）方式，如用Skype來(lái)提供LTE的語(yǔ)音。LTE具備高帶寬、低時(shí)延、永遠(yuǎn)在線(xiàn)、全I(xiàn)P等特點(diǎn)，為OTT的發(fā)展帶來(lái)了天然的便利，使得OTT語(yǔ)音幾乎沒(méi)有壁壘。但應(yīng)當(dāng)看到，現(xiàn)在乃至將來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間里，語(yǔ)音業(yè)務(wù)都是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的最主要收入來(lái)源，把LTE的語(yǔ)音業(yè)務(wù)完全交給OTT是一種非常激進(jìn)的觀點(diǎn)，在電信領(lǐng)域得到的支持并不多。 相比OTT，電信運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，比如用戶(hù)號(hào)碼資源、基于標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互通性、QoS保證能力、與CS的切換與漫游、與移動(dòng)寬帶的資費(fèi)套餐綁定政策等等。未來(lái)，OTT語(yǔ)音的比例也許會(huì)越來(lái)越高，尤其在長(zhǎng)途話(huà)音領(lǐng)域，但在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商的語(yǔ)音業(yè)務(wù)仍是主流。
第四種就是基于IMS的VoLTE。IMS由于支持多種接入和豐富的多媒體業(yè)務(wù)，成為全I(xiàn)P時(shí)代的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。經(jīng)歷了過(guò)去幾年的發(fā)展成熟后，如今IMS已經(jīng)跨越裂谷，成為固定話(huà)音領(lǐng)域VoBB、PSTN網(wǎng)改的主流選擇，而且也被3GPP、GSMA確定為移動(dòng)語(yǔ)音的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。
在上述幾種技術(shù)線(xiàn)路中，CSFB和SVLTE都是依賴(lài)CS域提供語(yǔ)音的，而且均有一些局限性，可以作為過(guò)渡選擇和非主流應(yīng)用，我們稱(chēng)之為pre–VoLTE。而只有IMS可以基于LTE提供有QoS保證的語(yǔ)音解決方案，可以說(shuō)，基于IMS的VoLTE是無(wú)線(xiàn)和核心網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。
對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，部署VoLTE意味著開(kāi)啟了向移動(dòng)寬帶語(yǔ)音演進(jìn)之路。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這將給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)兩方面的價(jià)值，一是提升無(wú)線(xiàn)頻譜利用率、降低網(wǎng)絡(luò)成本。因?yàn)閷?duì)于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，LTE的頻譜利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)制式，達(dá)到GSM的4倍以上。
另一個(gè)價(jià)值就是提升用戶(hù)體驗(yàn)，VoLTE的體驗(yàn)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)CS語(yǔ)音。首先，高清語(yǔ)音和視頻編解碼的引入顯著提高了通信質(zhì)量；其次，VoLTE的呼叫接續(xù)時(shí)長(zhǎng)大幅縮短，測(cè)試表明VoLTE比CS呼叫縮短一半以上；第三，與RCS的無(wú)縫集成可以帶來(lái)豐富的業(yè)務(wù)。
VoLTE業(yè)務(wù)發(fā)展節(jié)奏 第一階段：LTE熱點(diǎn)覆蓋，出現(xiàn)pre-VoLTE應(yīng)用 LTE初期以熱點(diǎn)覆蓋為主，主要面向數(shù)據(jù)卡、平板電腦等移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用，但也會(huì)出現(xiàn)一些早期的LTE語(yǔ)音應(yīng)用。一是基于軟終端的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，即“LTE數(shù)據(jù)卡+軟終端+電腦”方式，可以滿(mǎn)足一些特定場(chǎng)景的語(yǔ)音需求，并為將來(lái)部署手機(jī)方式的VoLTE做準(zhǔn)備，積累運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)；二是“LTE CPE+固定話(huà)機(jī)”方式，歐洲一些國(guó)家，如德國(guó)就采用這種方式為偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶(hù)提供寬帶接入和話(huà)音服務(wù)；三是支持CSFB和SVLTE的早期LTE手機(jī)，一些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)發(fā)布了這種過(guò)渡應(yīng)用，如Verizon宣布將支持SVLTE，而AT&T將支持CSFB。 第二階段：LTE區(qū)域連續(xù)覆蓋，進(jìn)入VoLTE的發(fā)展期 在這一階段運(yùn)營(yíng)商擴(kuò)大了LTE覆蓋水平，達(dá)到可以運(yùn)營(yíng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的條件，特別是在城市和人口密集地區(qū)；同時(shí)，LTE智能手機(jī)大量出現(xiàn)，推動(dòng)了VoLTE的發(fā)展。
運(yùn)營(yíng)商將在這一階段商用基于IMS的VoLTE業(yè)務(wù)。但這之前，運(yùn)營(yíng)商需要預(yù)留較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間。因?yàn)橐环矫�，VoLTE涉及較多新技術(shù)，需要必要的測(cè)試和試驗(yàn)；另一方面，IMS的部署、集成需要一定周期，現(xiàn)網(wǎng)一些設(shè)備如MSC、HLR、IT系統(tǒng)可能需要相應(yīng)的改造或升級(jí)。我們認(rèn)為，運(yùn)營(yíng)商提前一年甚至更長(zhǎng)時(shí)間著手準(zhǔn)備VoLTE是有必要的。
另外，這一階段的LTE覆蓋還是有局限的，運(yùn)營(yíng)商需要利用傳統(tǒng)CS覆蓋的廣度和深度來(lái)提供無(wú)縫的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，即LTE與CS的互操作，其中有兩個(gè)主要技術(shù)點(diǎn)：1、LTE用戶(hù)漫游到CS域后的業(yè)務(wù)提供方式，有兩種可選方案，一種是完全由MSC處理語(yǔ)音業(yè)務(wù)，另一種是通過(guò)MSC接入IMS域以提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，后者就是3GPP定義的ICS（IMS Centralized Service）架構(gòu)，這需要升級(jí)現(xiàn)網(wǎng)MSC成為EMSC（增強(qiáng)的MSC）；2、通話(huà)中的LTE到CS的切換，3GPP為此定義了SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）技術(shù)。 第三階段：LTE全覆蓋，VoLTE成為主流應(yīng)用 這一階段LTE覆蓋達(dá)到相當(dāng)完善的程度，或LTE和其他無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)如HSPA組成無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)，使得移動(dòng)寬帶語(yǔ)音應(yīng)用成為主流，傳統(tǒng)CS將會(huì)被逐漸取代，當(dāng)然，這是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程。 VoLTE網(wǎng)絡(luò)部署策略
簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) IMS比傳統(tǒng)軟交換技術(shù)復(fù)雜，而VoLTE的引入，特別是與CS的互操作，更加加劇了系統(tǒng)的復(fù)雜性。這種復(fù)雜性體現(xiàn)為網(wǎng)元眾多、交互復(fù)雜，如何簡(jiǎn)化解決方案架構(gòu)成為重中之重。
首先應(yīng)該采用通用架構(gòu)。比如，華為SingleCORE架構(gòu)正是基于這個(gè)理念，使CS、IMS等網(wǎng)元基于完全相同的硬件、軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)，部署更靈活，資源利用更高效，運(yùn)維管理更方便，在支持多網(wǎng)業(yè)務(wù)融合、未來(lái)演進(jìn)等方面具備天然優(yōu)勢(shì)。
其次，基于通用架構(gòu)把眾多邏輯功能聚合到更少的網(wǎng)元中。比如，華為的MSC-S內(nèi)置了MGCF、mAGCF、SRVCC IWF、CSFB Proxy、IBCF和IM-SSF功能，MGW內(nèi)置了IM-MGW、IBGF、VIG功能，而SBC設(shè)備將支持P-CSCF、ATCF和ATGW。
此外應(yīng)該采用真正的FMC設(shè)計(jì)，在多業(yè)務(wù)、多接入的情況下保持網(wǎng)絡(luò)的融合與簡(jiǎn)化。雖然IMS標(biāo)準(zhǔn)就是為此誕生的，但真正的FMC和多業(yè)務(wù)接入在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)和商用部署上還有很多挑戰(zhàn)，需要在開(kāi)始部署IMS時(shí)就考慮這些問(wèn)題。一個(gè)挑戰(zhàn)是需要支持多種語(yǔ)音接入方式和信令協(xié)議適配，另一個(gè)挑戰(zhàn)也是當(dāng)前尤其值得關(guān)注的，就是業(yè)務(wù)處理部分即TAS（Telephony Application Server）網(wǎng)元需要處理移動(dòng)、固定各種接入下的多種語(yǔ)音業(yè)務(wù)，包括VoBB、PSTN、VoLTE，以及一些運(yùn)營(yíng)商的定制業(yè)務(wù)。事實(shí)上，有的運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)先前部署的IMS無(wú)法支撐VoLTE而不得不更換一些設(shè)備。 降低現(xiàn)網(wǎng)影響 VoLTE的部署幾乎涉及所有的核心網(wǎng)網(wǎng)元，不僅僅是簡(jiǎn)單疊加一套IMS，而對(duì)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備改造或?qū)油亲铍y的。為此，一方面要關(guān)注如何降低甚至消除對(duì)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備如MSC/HLR的改造要求。另一方面要考慮與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的共存和集成。
為了支持SRVCC和漫游用戶(hù)的CSFB，運(yùn)營(yíng)商需要升級(jí)改造MSC。而大規(guī)模的全網(wǎng)升級(jí)難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，在VoLTE建設(shè)初期應(yīng)盡量避免，可以采取把SRVCC/CSFB等功能集中部署到一個(gè)或者少數(shù)MSC上的方法。如果現(xiàn)網(wǎng)老舊MSC升級(jí)困難，建議新引入一套MSC作為MGCF/SRVCC IWF/CSFB Proxy，避免現(xiàn)網(wǎng)MSC的升級(jí)改造。
另外，盡管ICS被視為未來(lái)的目標(biāo)架構(gòu)，但在VoLTE開(kāi)展初期，部署ICS需要全網(wǎng)改造MSC-S，這對(duì)很多運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)代價(jià)太大。華為的VoLTE解決方案提供兩種選擇，部署ICS或不部署ICS。后一種模式在LTE用戶(hù)漫游到CS域后，業(yè)務(wù)完全保留在CS域處理，不需要觸發(fā)到IMS中，這樣不僅避免了MSC升級(jí)、加快了業(yè)務(wù)開(kāi)展速度，而且提高了設(shè)備處理效率。
對(duì)于HLR/HSS的部署，建議在初期采用疊加方案，即新疊加一套融合的HLR/HSS來(lái)管理LTE的用戶(hù)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)CS用戶(hù)的HLR完全保留不動(dòng)。這樣避免一開(kāi)始就全網(wǎng)改造HLR的巨大工程。
此外，VoLTE的部署涉及IMS Core、TAS、SBC、融合HLR/HSS等很多網(wǎng)元，部分網(wǎng)元可能為了開(kāi)展某種業(yè)務(wù)如VoBB已經(jīng)存在，這樣VoLTE新引入的設(shè)備需要考慮與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備易于集成。例如，CSCF和TAS可能來(lái)自不同廠家，它們之間的IOT和集成值得關(guān)注。 優(yōu)化業(yè)務(wù)體驗(yàn) VoLTE將帶來(lái)更清晰的語(yǔ)音和視頻通話(huà)質(zhì)量、更快的呼叫接續(xù)速度，但這些還不足以成為取代傳統(tǒng)CS語(yǔ)音的理由，向移動(dòng)寬帶演進(jìn)更需要超越語(yǔ)音的業(yè)務(wù)應(yīng)用。另一方面，面對(duì)OTT的競(jìng)爭(zhēng)，電信運(yùn)營(yíng)商需要提供類(lèi)似或者更具競(jìng)爭(zhēng)力的業(yè)務(wù)。RCS（Rich Communication Suite），或者歐洲一些運(yùn)營(yíng)商推出的簡(jiǎn)化的RCS-e，可以為運(yùn)營(yíng)商在語(yǔ)音業(yè)務(wù)基礎(chǔ)之上提供IM、圖像和視頻共享等富媒體通信體驗(yàn)，以及和Internet業(yè)務(wù)的整合，有望被廣為采用和部署。可以說(shuō)，VoLTE的發(fā)展離不開(kāi)RCS，運(yùn)營(yíng)商在實(shí)現(xiàn)和部署VoLTE時(shí)需要考慮與RCS集成，且由于都基于IMS，VoLTE和RCS的無(wú)縫集成也是可行的。 (中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮) |
