一般來說，LTE網絡中的語音傳輸問題有三種解決方法：VoLTE（Voice Over LTE
，LTE網絡直傳）、CSFB（Circuit Switched Fallback，電路交換網絡支援）、SVLTE（Simultaneous Voice and LTE，LTE與語音網同步支持）。

 

VoLTE是基於IP多媒體子係統（IMS）的語音業務，配合GSMA在PRD IR.92中製定的在LTE控製和媒體層麵的語音服務標準。使用該方案意味著語音將以數據流形式在LTE網絡中傳輸，所以無需調用傳統電路交換網絡，舊網絡將無需保留。VoLTE推薦使用AMR-WB語音編碼，也被稱作HD Voice。該編碼在3GPP標準族網絡下支持16KHz的采樣率。

目前，VoLTE已成為LTE時代全球運營商語音及語音漫遊的主流方案。VoLTE提供高質量音視頻業務體驗，采用SRVCC/eSRVCC支持語音業務連續性，作為運營商構建下一代融合通信的關鍵能力，其可為用戶提供更為豐富的業務體驗。隨著FDD和TDD的協同發展
，越來越多的運營商正投入到VoLTE網絡的部署與建設中，共同推動VoLTE國際漫遊網絡建設，目標是實現真正的全球無縫漫遊。

 

VoLTE的部署是一個係統工程
，其涉及IMS核心網、EPC核心網


、CS核心網

、用戶數據

、信令網
、無線網、承載網支撐係統等共10個領域的相關問題，是電信領域空前複雜的一次網絡演進，是對運營商網絡與通信業務變革的一次重大挑戰。

 

 

IMS支持豐富的接入類型和多媒體業務，早已被3GPP
、GSMA確定為移動語音向All IP演進的標準架構。部署VoLTE網絡的關鍵工作之一就是建立以IMS為核心的目標核心網，IMS核心網涉及的關鍵網元包括I/S-CSCF、DNS/ENUM、MRFC/MRFP、IBCF/BGCF
、MGCF/IM-MGW、SBC（Session Border Controller）等

，主要完成VoLTE網絡的接入控製、呼叫路由及業務觸發等功能。

 

SBC是VoLTE網絡的重要部件，一般與P-CSCF功能融合部署，是移動用戶在IMS網絡上的入口點。由於SBC一般同時承載VoLTE信令和媒體
，其部署位置會對用戶體驗產生重要影響，因此在部署策略上，需要綜合考慮SBC集中部署的設備效率、工程效率，以及SBC分布式部署的話務交換效率。SBC作為VoLTE承載的代理節點和入口點，若同時支持ATCF/ATGW錨定節點功能，可減少用戶從4G切換到2G或3G時的媒體重建時間，保障用戶平滑的係統間漫遊通話體驗。

 

 

EPC核心網關鍵功能節點包括MME和S/P-GW，需要支持VoLTE相關功能。比如
，需要為VoLTE用戶的IMS APN（Access Point Name，接入點名稱）請求分配IPv4或IPv6地址，部署P-CSCF發現及路由業務請求到IMS核心網
，通過Gx接口執行PCRF策略建立滿足業務QoS需求的EPC及空口承載，通過MME與SRVCC-IWF間的Sv接口發起到CS電路域的語音連續性請求等。

 

APN配置涉及終端
、MME
、P-GW上的APN配置，是EPC核心網部署需要考慮的一個關鍵方麵。VoLTE業務和Internet業務可以共用APN
，也可以使用獨立APN
，兩大類業務使用不同的IP地址。共用APN方案部署簡單
，但語音等電信業務容易受到Internet數據業務的影響。另外，電信語音業務一般基於通話時長進行計費，而Internet數據業務基於流量計費
，共用APN方案需要根據ICID（IMS Charging Identifier）剔除相關語音通話流量
，計費支撐係統適配處理更複雜。而獨立APN方案則沒有這個問題，根據APN計費即可，因此一般建議采用獨立APN部署VoLTE業務。

 

 

當前CS網絡仍將會與VoLTE網絡長期共存，需要兩網協同平滑用戶體驗。其一是CS要支持Sv接口

，部署SRVCC/eSRVCC技術保障用戶從4G漫遊到2G或3G網絡時語音呼叫連續。其二是要支持SRVCC/eSRVCC增強功能，保障語音呼叫切換到CS後仍能支持常見補充業務，如呼叫等待（CW）、呼叫保持（CH）、多方通話（Multi-Party）等。從長遠看，目前國際標準也製定了CS網絡演進接入IMS的解決方案
，可以升級CS網絡支持ICS
，即軟交換MSC演進為增強MSC支持I2接口等功能，完成業務交換和呼叫交換功能向IMS的遷移
，建設全網統一的一張核心網，統一用戶體驗和提升運營效率。

 

VoLTE部署初期應盡可能減小對CS網絡的改造工作，縮短CS網絡改造部署時間。如對eSRVCC部署而言，因為係統間切換量相對較小，而且也是4G遷移過程中的過渡組網
，因此適合集中部署一個或一對增強MSC作為SRVCC-IWF網元橋接CS和EPC/IMS網絡，減少對現有CS網絡的影響。

 

 

PCC（Policy and Charging Control）係統是在3GPP R7中提出，作用於分組網絡的端到端策略控製架構。VoLTE借助PCC架構，由SBC/P-CSCF通過Rx接口向PCRF申請VoLTE音視頻承載資源，PCRF依據配置策略
，映射生成滿足音視頻業務需求的動態規則
，通過Gx接口指示EPC、無線預留滿足業務QoS要求的專有承載，從而保障業務服務質量。

 

端到端QoS部署的關鍵在於各相關網元QoS參數配置和映射。包括在SAE-HSS基於用戶簽約業務類型發放QCI、ARP

、APN-AMBR和UE-AMBR等關鍵參數，完成業務層網元，包括基站
、MME、S/P-GW
、PCRF等的QoS機製和參數映射，完成IP承載層網元，如路由器根據QCI到DSCP的差異化控製映射。由於端到端QoS部署涉及領域和網元眾多，這對運營商或廠商的集成能力是很大的一個挑戰。

 

業務層麵的部署需要考慮兩個問題，第一個是如何保障VoLTE用戶在2G/3G網絡，以及LTE網絡下的基本語音與補充業務體驗的一致性問題，第二個是現有2G/3G智能網業務如何遷移至LTE，為VoLTE用戶提供類似VPMN、400等增值業務服務。

 

針對第一個問題，存在3種解決方案。方案一是部署ICS架構的目標網絡，用戶在CS漫遊時仍然由IMS提供服務。這個方案目前在業界並不成熟，同時方案涉及CS網絡的大量改造。方案二是錨定方案，由用戶簽約O-CSI（針對主叫）或T-CSI（針對被叫）
，在CS域觸發智能到Anchor AS
，由Anchor AS提供IMRN將呼叫路由回歸屬IMS域處理業務。錨定方案在CS域部署簡單
，但錨定回IMS降低了業務效率
，因此部分運營商僅部署了被叫錨定。方案三是CS/IMS雙域並行業務處理方案
，無論主、被叫均不錨定回IMS。CS/IMS雙域並行業務處理的一個重要前提是用戶簽約業務數據需要能在HLR/SAE-HSS和IMS-HSS間同步。目前運營商可視情況選擇方案二或方案三。

 

有幾種方式可以幫助運營商實現智能業務繼承。其一是部署IM-SSF，其角色類似CS領域的SSP功能，通過傳統的CAMEL或INAP等智能網信令觸發到SCP/OCS，完成智能業務邏輯控製。IM-SSF一般建議跟MMTel AS融合部署。其二是部分智能業務平台可升級或已經支持SIP，則可以直接改造成SIP AS
，由S-CSCF通過iFC觸發到AS完成業務控製。其三對於一些語音交互類智能業務
，可以通過MGCF路由回CS域MSC/SSP
，在CS域完成智能流程交互。運營商可根據實際情況為不同的業務選擇合適的方案。

 

 

HLR/SAE-HSS與IMS-HSS（三合一HSS）數據庫融合部署可以避免HLR/SAE-HSS與IMS-HSS之間需要同步大量數據，如簽權信息
、eSRVCC信息等的問題。對BOSS運營支撐係統來說，數據庫融合降低了BOSS的改造難度，避免同一VoLTE用戶的簽約信息需要同時向兩套設備進行業務開通。融合數據庫統一的業務簽約信息
，能更好地保障補充業務在CS和VoLTE網絡的一致性
，使用戶無論在CS還是VoLTE網絡漫遊都能享受一致的業務體驗。

 

如果現網HLR數據庫能升級部署SAE-HSS和IMS-HSS，這將是最優的融合部署方案，否則需要新建融合數據庫，跟現有HLR數據庫長期並存，或者直接替換現有HLR數據庫。前者部署起來更平滑
，但考慮到一般是以不換號方式遷移用戶到4G，因此需要部署FNR區分到新老數據庫的路由。後者則無需部署FNR，但直接替換HLR操作起來風險較大
，需要充分驗證各業務場景。運營商需要根據實際情況確定數據庫融合方案和部署節奏。

 

 

Diameter是EPC/PCC/IMS網絡通信的基礎協議，與PCRF/OCS/HSS互聯的眾多網絡節點的功能接口都基於Diameter協議。3GPP定義DRA功能實體用於Diameter信令路由彙聚，應用於核心路由場景。GSMA定義DRA用於3G/4G網絡間漫遊時的安全隔離及與當前SS7信令網互通，應用於跨網絡的漫遊互通場景。DRA跨接於EPC/PCC/IMS網絡之間，可以實現將同一用戶的各網元接口會話綁定到相同PCRF。運營商部署Diameter彙接設備可以簡化Diameter信令網絡部署和維護，方便快速開展新業務。

 

伴隨用戶從2G/3G向4G逐步遷移，傳統SS7信令網和Diameter信令網將會是一個此消彼長的關係。如果現網STP設備能直接升級支持Diameter
，則建議直接重用現有STP設備，否則建議新建Diameter/SS7融合彙接設備
，隨用戶遷移和SS7的IP化改造

，逐步建設Diameter/SS7融合的信令網，而傳統SS7信令網則隨生命周期讓其自然消亡。

 

 

VoLTE業務發放涉及眾多網元，包括HLR/SAE HSS/IMS HSS（三合一HSS）
、MMTel AS、IM-SSF
、ENUM/DNS
、SCP及其它增值業務AS等，需要運營商BOSS改造支持相應的業務開通接口
，以及MMTeL AS/PGW等網元話單處理及在線計費接口滿足VoLTE用戶業務開通和計費功能。

 

VoLTE All IP架構和更複雜的業務流程對運營商的網絡管理提出了更高的挑戰。CS網絡核心網元不到5個，而VoLTE核心網元則超過了12ge

，jibenyewuliuchengjingguolegengduodewangyuanhejiekou，fuzaxingchengbeizengjia。yunyingshangxuyaokaolvruhetishengduandaoduankuaisuguzhangjiejuejirichangxinyewukaitongxiaolv

，xuyaokaolvruhejiansheLTE環境下的業務質量KPI衡量體係

，需要考慮如何端到端管理All IP下的語音質量。

 

 

LTE網絡需要升級改造支持VoLTE。音視頻等實時電信業務對時延要求很敏感，這要求部署端到端QoS來保障服務質量，其中就包括了無線側的QoS部署。從測試情況來看，無線相關特性如頭壓縮技術（ROHC）
、降低時延（TTI Bundling）、半靜態調度（SPS）等增強功能能夠提升VoLTE的覆蓋能力和係統容量效率。邊緣eNodeB需要正確配置相鄰GSM或UMTS位置區及eSRVCC測量控製相關參數，並隨網絡變化及時調整。同時BSC或RNC需要部署2G/3G到4G的重選，保證4G網絡可用時用戶能及時返回4G。

 

 

一般通過VPN來合理區分電信網絡的各類信令、媒體和維護管理分組數據
，以更好地保障業務安全。如劃分IMS信令VPN、IMS媒體VPN等。不同於2G/3G PS環境下用戶停止產生流量一段時間後的IP地址自動回收機製，VoLTE用戶將永久在線。因此對於一些規模很大的運營商，IPv6部署改造也是一項必須考慮的重要工作。包括終端、IP承載網設備

、EPC核心網
、IMS核心網、SBC等都涉及IPv6部署。

 

QoS改造是承載網改造的一項重要內容。承載網需要啟動DiffServ隊列調度能力，以實現對不同等級業務的服務質量控製。通過對QCI和IP承載網的IP DSCP服務質量優先級參數進行映射，實現跟其它分組業務的區分和優先級控製，保障VoLTE信令
、語音及視頻等業務的服務質量。

 

VoLTE的部署除涉及以上領域的關鍵技術問題外
，還有很多與網絡運營
、網絡優化相關的問題需要通過不斷實踐來積累經驗，期望運營商、設備商
、終端與芯片廠商通力合作
，加快推進VoLTE相關產業成熟，促進全球運營商VoLTE網絡的規模部署，盡早實現VoLTE商用和全球無縫漫遊，以更好的通信體驗豐富人們的溝通與生活。