VoLTE关键技术及部署策略研究

作者:徐德平;程日涛;张新程 刊名:电信工程技术与标准化 上传者:张燕

【摘要】本文首先介绍了VoLTE的原理和关键技术,随后从覆盖规划、容量规划等角度分析了VoLTE的规划设计要求,最后对VoLTE的网络部署影响因素进行了具体分析,并提出了部署的策略。

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1概述LTE网络为用户提供了更高速率的移动数据业务服务,并为这种服务提供了通信网络向全IP网络的演进的架构。但毫无疑问,话音业务仍然是运营商重要的收入来源之一,随着中国移动TD-LTE网络的规模部署,如何与2G/3G网络协同提供理想的话音服务是面临的重要课题之一。中国移动参照3GPP规范定义的标准解决方案,结合网络现状及产业发展预期提出了相应的话音连续性解决方案,主要有以下3种。方案1:CSFallback(CircuitSwitchedFallback)。当LTE用户使用话音业务时,呼叫均切换至2G/3G网络,由核心网电路域负责疏通。方案2:VoLTE(VoiceOverLTE)+SRVCC(SingleRadioVoiceCallContinuity)。当LTE用户位于LTE网络时,由IMS网络控制实现话音业务;并通过SRVCC技术保障用户在LTE网络与2G/3G网络间切换过程中的“不掉话”。方案3:双待机。即终端同时连接到TD-LTE网络和能够提供电路域话音业务的2G/3G网络,实现终端业务在多网的并发。VoLTE/SRVCC是3GPP明确的目标话音方案,但目前厂家设备支持、终端成熟性尚不具备。CSFB是国际规范确定的过渡方案,目前国际运营商LTE话音均采用该方案。双待机方案(2G/3G一待+4G一待和2G一待3G/4G一待):长期存在方案。3种方案的对比如表1所示。2VoLTE原理及关键技术2.1VoLTE基本概念VoLTE是GSMA定义的标准LTE话音解决方案,IMS网络是业务控制网络,配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的话音、视频通信业务。通过IMS系统的控制,VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当的话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。在《中国移动VoLTE技术白皮书》中明确要求 VoLTE提供高质量音视频业务体验:支持高清话音、高清视频,采用eSRVCC支持话音业务连续性,与融合通信结合,提供更为丰富的业务体验。目前,3GPP中最常用的话音编码算法为AMR算法和AMR-WB算法。AMR-WB算法是新提出的话音编码算法,与AMR算法不同的是其话音带宽更宽(16kHz代替8kHz),以更高的编码率为代价产生更好的话音质量。AMR话音速率为4.75?12.2kbit/s,AMR-WB话音速率为6.6?23.85kbit/s。2.2关键技术2.2.1半持续调度(如图1所示)半持续调度是基于VoIP业务特点,20ms调度一次,MCS、RB资源、传输模式都不再修改。在transientstate阶段,没有话音分组调度,可进行其它业务的动态调度。在talkspurtstate阶段,每20ms产生一个采样分组,使用半静态调度,避免每次都进行上行动态调度请求,可获得20%左右的话音传输能力提升。静默期理论只有160ms一次的背景音符号,没有话音数据调度,此时可以进行其它业务的动态调度。在用户话音进行半静态调度时,如果有动态调度数据,可延迟调度,延迟动态调度能获得20%左右的话音能力提升。2.2.2头压缩(如图2所示)LTE系统中的ROHC功能实体位于UE和eNodeB的用户面PDCP(PacketDataConvergenceProtocol)实体中,仅用于用户面数据分组的头压缩和解压。压缩方对报文头进行压缩,并传递头部压缩信息给解压方;解压方通过上下文来确保头压缩报文能够被正确的解压。不采用ROHC头压缩情况下,RTP开销占12byte,UDP头占8byte,IP头占20byte(IPv4)。采用ROH

参考文献

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