VoLTE端到端部署10大關(guān)鍵問題解讀

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

　　VoLTE是基于IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）的語音業(yè)務(wù)，配合GSMA在PRD IR.92中制定的在LTE控制和媒體層面的語音服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。使用該方案意味著語音將以數(shù)據(jù)流形式在LTE網(wǎng)絡(luò)中傳輸，所以無需調(diào)用傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)，舊網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)族網(wǎng)絡(luò)下支持16KHz的采樣率。

　　目前，VoLTE已成為LTE時(shí)代全球運(yùn)營商語音及語音漫游的主流方案。VoLTE提供高質(zhì)量音視頻業(yè)務(wù)體驗(yàn)，采用SRVCC/eSRVCC支持語音業(yè)務(wù)連續(xù)性，作為運(yùn)營商構(gòu)建下一代融合通信的關(guān)鍵能力，其可為用戶提供更為豐富的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。隨著FDD和TDD的協(xié)同發(fā)展，越來越多的運(yùn)營商正投入到VoLTE網(wǎng)絡(luò)的部署與建設(shè)中，共同推動(dòng)VoLTE國際漫游網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)真正的全球無縫漫游。

　　VoLTE的部署是一個(gè)系統(tǒng)工程，其涉及IMS核心網(wǎng)、EPC核心網(wǎng)、CS核心網(wǎng)、用戶數(shù)據(jù)、信令網(wǎng)、無線網(wǎng)、承載網(wǎng)支撐系統(tǒng)等共10個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)問題，是電信領(lǐng)域空前復(fù)雜的一次網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，是對(duì)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)與通信業(yè)務(wù)變革的一次重大挑戰(zhàn)。

　　IMS核心網(wǎng)部署

　　IMS支持豐富的接入類型和多媒體業(yè)務(wù)，早已被3GPP、GSMA確定為移動(dòng)語音向All IP演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。部署VoLTE網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵工作之一就是建立以IMS為核心的目標(biāo)核心網(wǎng)，IMS核心網(wǎng)涉及的關(guān)鍵網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)的接入控制、呼叫路由及業(yè)務(wù)觸發(fā)等功能。

　　SBC是VoLTE網(wǎng)絡(luò)的重要部件，一般與P-CSCF功能融合部署，是移動(dòng)用戶在IMS網(wǎng)絡(luò)上的入口點(diǎn)。由于SBC一般同時(shí)承載VoLTE信令和媒體，其部署位置會(huì)對(duì)用戶體驗(yàn)產(chǎn)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(shè)備效率、工程效率，以及SBC分布式部署的話務(wù)交換效率。SBC作為VoLTE承載的代理節(jié)點(diǎn)和入口點(diǎn)，若同時(shí)支持ATCF/ATGW錨定節(jié)點(diǎn)功能，可減少用戶從4G切換到2G或3G時(shí)的媒體重建時(shí)間，保障用戶平滑的系統(tǒng)間漫游通話體驗(yàn)。

　　EPC核心網(wǎng)部署

　　EPC核心網(wǎng)關(guān)鍵功能節(jié)點(diǎn)包括MME和S/P-GW，需要支持VoLTE相關(guān)功能。比如，需要為VoLTE用戶的IMS APN（Access Point Name，接入點(diǎn)名稱）請(qǐng)求分配IPv4或IPv6地址，部署P-CSCF發(fā)現(xiàn)及路由業(yè)務(wù)請(qǐng)求到IMS核心網(wǎng)，通過Gx接口執(zhí)行PCRF策略建立滿足業(yè)務(wù)QoS需求的EPC及空口承載，通過MME與SRVCC-IWF間的Sv接口發(fā)起到CS電路域的語音連續(xù)性請(qǐng)求等。

　　APN配置涉及終端、MME、P-GW上的APN配置，是EPC核心網(wǎng)部署需要考慮的一個(gè)關(guān)鍵方面。VoLTE業(yè)務(wù)和Internet業(yè)務(wù)可以共用APN，也可以使用獨(dú)立APN，兩大類業(yè)務(wù)使用不同的IP地址。共用APN方案部署簡單，但語音等電信業(yè)務(wù)容易受到Internet數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響。另外，電信語音業(yè)務(wù)一般基于通話時(shí)長進(jìn)行計(jì)費(fèi)，而Internet數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基于流量計(jì)費(fèi)，共用APN方案需要根據(jù)ICID（IMS Charging Identifier）剔除相關(guān)語音通話流量，計(jì)費(fèi)支撐系統(tǒng)適配處理更復(fù)雜。而獨(dú)立APN方案則沒有這個(gè)問題，根據(jù)APN計(jì)費(fèi)即可，因此一般建議采用獨(dú)立APN部署VoLTE業(yè)務(wù)。

　　CS核心網(wǎng)改造

　　當(dāng)前CS網(wǎng)絡(luò)仍將會(huì)與VoLTE網(wǎng)絡(luò)長期共存，需要兩網(wǎng)協(xié)同平滑用戶體驗(yàn)。其一是CS要支持Sv接口，部署SRVCC/eSRVCC技術(shù)保障用戶從4G漫游到2G或3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)語音呼叫連續(xù)。其二是要支持SRVCC/eSRVCC增強(qiáng)功能，保障語音呼叫切換到CS后仍能支持常見補(bǔ)充業(yè)務(wù)，如呼叫等待（CW）、呼叫保持（CH）、多方通話（Multi-Party）等。從長遠(yuǎn)看，目前國際標(biāo)準(zhǔn)也制定了CS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)接入IMS的解決方案，可以升級(jí)CS網(wǎng)絡(luò)支持ICS，即軟交換MSC演進(jìn)為增強(qiáng)MSC支持I2接口等功能，完成業(yè)務(wù)交換和呼叫交換功能向IMS的遷移，建設(shè)全網(wǎng)統(tǒng)一的一張核心網(wǎng)，統(tǒng)一用戶體驗(yàn)和提升運(yùn)營效率。

　　VoLTE部署初期應(yīng)盡可能減小對(duì)CS網(wǎng)絡(luò)的改造工作，縮短CS網(wǎng)絡(luò)改造部署時(shí)間。如對(duì)eSRVCC部署而言，因?yàn)橄到y(tǒng)間切換量相對(duì)較小，而且也是4G遷移過程中的過渡組網(wǎng)，因此適合集中部署一個(gè)或一對(duì)增強(qiáng)MSC作為SRVCC-IWF網(wǎng)元橋接CS和EPC/IMS網(wǎng)絡(luò)，減少對(duì)現(xiàn)有CS網(wǎng)絡(luò)的影響。

　　4G PCC網(wǎng)絡(luò)部署

　　PCC（Policy and Charging Control）系統(tǒng)是在3GPP R7中提出，作用于分組網(wǎng)絡(luò)的端到端策略控制架構(gòu)。VoLTE借助PCC架構(gòu)，由SBC/P-CSCF通過Rx接口向PCRF申請(qǐng)VoLTE音視頻承載資源，PCRF依據(jù)配置策略，映射生成滿足音視頻業(yè)務(wù)需求的動(dòng)態(tài)規(guī)則，通過Gx接口指示EPC、無線預(yù)留滿足業(yè)務(wù)QoS要求的專有承載，從而保障業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。

　　端到端QoS部署的關(guān)鍵在于各相關(guān)網(wǎng)元QoS參數(shù)配置和映射。包括在SAE-HSS基于用戶簽約業(yè)務(wù)類型發(fā)放QCI、ARP、APN-AMBR和UE-AMBR等關(guān)鍵參數(shù)，完成業(yè)務(wù)層網(wǎng)元，包括基站、MME、S/P-GW、PCRF等的QoS機(jī)制和參數(shù)映射，完成IP承載層網(wǎng)元，如路由器根據(jù)QCI到DSCP的差異化控制映射。由于端到端QoS部署涉及領(lǐng)域和網(wǎng)元眾多，這對(duì)運(yùn)營商或廠商的集成能力是很大的一個(gè)挑戰(zhàn)。