主頁（http://www.130131.com）：VoLTE之演進(jìn)與部署

移動語音經(jīng)歷了從TDM到IP、從傳統(tǒng)交換機(jī)到軟交換的發(fā)展后，未來將走向移動寬帶語音。在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)上，無線側(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。過去幾年，圍繞LTE語音曾經(jīng)出現(xiàn)過多種觀點(diǎn)、技術(shù)和演進(jìn)路線，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)起或者接受語音呼叫時，回落到CS域進(jìn)行處理。運(yùn)營商無需部署IMS，只需要升級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部署之前的過渡方案，另外還可以用來解決LTE手機(jī)漫游場景的語音呼叫問題，在拜訪地網(wǎng)絡(luò)沒有部署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用戶提供語音業(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)，后者提供語音業(yè)務(wù)。這是純粹基于手機(jī)的方案，對網(wǎng)絡(luò)無特別要求，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)營商采用作為IMS部署之前的過渡方案，而GSM/UMTS和LTE的雙待手機(jī)目前還沒有推出。

相比OTT，電信運(yùn)營商開展LTE語音業(yè)務(wù)有自己的獨(dú)特優(yōu)勢，比如用戶號碼資源、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、與移動寬帶的資費(fèi)套餐綁定政策等等。未來，OTT語音的比例也許會越來越高，尤其在長途話音領(lǐng)域，但在相當(dāng)長時間內(nèi)電信運(yùn)營商的語音業(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時代的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。經(jīng)歷了過去幾年的發(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確定為移動語音的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。

在上述幾種技術(shù)線路中，CSFB和SVLTE都是依賴CS域提供語音的，而且均有一些局限性，可以作為過渡選擇和非主流應(yīng)用，我們稱之為pre–VoLTE。而只有IMS可以基于LTE提供有QoS保證的語音解決方案，可以說，基于IMS的VoLTE是無線和核心網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

對運(yùn)營商而言，部署VoLTE意味著開啟了向移動寬帶語音演進(jìn)之路。從長遠(yuǎn)來看，這將給運(yùn)營商帶來兩方面的價值，一是提升無線頻譜利用率、降低網(wǎng)絡(luò)成本。因?yàn)閷τ谡Z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。

另一個價值就是提升用戶體驗(yàn)，VoLTE的體驗(yàn)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)CS語音。首先，高清語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)時長大幅縮短，測試表明VoLTE比CS呼叫縮短一半以上；第三，與RCS的無縫集成可以帶來豐富的業(yè)務(wù)。

VoLTE業(yè)務(wù)發(fā)展節(jié)奏

LTE初期以熱點(diǎn)覆蓋為主，主要面向數(shù)據(jù)卡、平板電腦等移動寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用，但也會出現(xiàn)一些早期的LTE語音應(yīng)用。一是基于軟終端的語音業(yè)務(wù)，即“LTE數(shù)據(jù)卡+軟終端+電腦”方式，可以滿足一些特定場景的語音需求，并為將來部署手機(jī)方式的VoLTE做準(zhǔn)備，積累運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)；二是“LTE CPE+固定話機(jī)”方式，歐洲一些國家，如德國就采用這種方式為偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶提供寬帶接入和話音服務(wù)；三是支持CSFB和SVLTE的早期LTE手機(jī)，一些運(yùn)營商已經(jīng)發(fā)布了這種過渡應(yīng)用，如Verizon宣布將支持SVLTE，而AT&T將支持CSFB。

在這一階段運(yùn)營商擴(kuò)大了LTE覆蓋水平，達(dá)到可以運(yùn)營語音業(yè)務(wù)的條件，特別是在城市和人口密集地區(qū)；同時，LTE智能手機(jī)大量出現(xiàn)，推動了VoLTE的發(fā)展。

運(yùn)營商將在這一階段商用基于IMS的VoLTE業(yè)務(wù)。但這之前，運(yùn)營商需要預(yù)留較長的準(zhǔn)備時間。因?yàn)橐环矫妫琕oLTE涉及較多新技術(shù)，需要必要的測試和試驗(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。我們認(rèn)為，運(yùn)營商提前一年甚至更長時間著手準(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)營商需要利用傳統(tǒng)CS覆蓋的廣度和深度來提供無縫的語音業(yè)務(wù)，即LTE與CS的互操作，其中有兩個主要技術(shù)點(diǎn)：1、LTE用戶漫游到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處理語音業(yè)務(wù)，另一種是通過MSC接入IMS域以提供語音業(yè)務(wù)，后者就是3GPP定義的ICS（IMS Centralized Service）架構(gòu)，這需要升級現(xiàn)網(wǎng)MSC成為EMSC（增強(qiáng)的MSC）；2、通話中的LTE到CS的切換，3GPP為此定義了SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）技術(shù)。

這一階段LTE覆蓋達(dá)到相當(dāng)完善的程度，或LTE和其他無線寬帶技術(shù)如HSPA組成無縫網(wǎng)絡(luò)，使得移動寬帶語音應(yīng)用成為主流，傳統(tǒng)CS將會被逐漸取代，當(dāng)然，這是一個相當(dāng)長的過程。

簡化網(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)正是基于這個理念，使CS、IMS等網(wǎng)元基于完全相同的硬件、軟件平臺設(shè)計，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、未來演進(jìn)等方面具備天然優(yōu)勢。

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，在多業(yè)務(wù)、多接入的情況下保持網(wǎng)絡(luò)的融合與簡化。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)，需要在開始部署IMS時就考慮這些問題。一個挑戰(zhàn)是需要支持多種語音接入方式和信令協(xié)議適配，另一個挑戰(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、固定各種接入下的多種語音業(yè)務(wù)，包括VoBB、PSTN、VoLTE，以及一些運(yùn)營商的定制業(yè)務(wù)。事實(shí)上，有的運(yùn)營商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)先前部署的IMS無法支撐VoLTE而不得不更換一些設(shè)備。

VoLTE的部署幾乎涉及所有的核心網(wǎng)網(wǎng)元，不僅僅是簡單疊加一套IMS，而對現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備改造或?qū)�接往往是最難的。為此，一方面要關(guān)注如何降低甚至消除對現(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和漫游用戶的CSFB，運(yùn)營商需要升級改造MSC。而大規(guī)模的全網(wǎng)升級難度大、周期長、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或者少數(shù)MSC上的方法。如果現(xiàn)網(wǎng)老舊MSC升級困難，建議新引入一套MSC作為MGCF/SRVCC IWF/CSFB Proxy，避免現(xiàn)網(wǎng)MSC的升級改造。

另外，盡管ICS被視為未來的目標(biāo)架構(gòu)，但在VoLTE開展初期，部署ICS需要全網(wǎng)改造MSC-S，這對很多運(yùn)營商來說代價太大。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、加快了業(yè)務(wù)開展速度，而且提高了設(shè)備處理效率。

對于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來管理LTE的用戶數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)CS用戶的HLR完全保留不動。這樣避免一開始就全網(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可能來自不同廠家，它們之間的IOT和集成值得關(guān)注。

VoLTE將帶來更清晰的語音和視頻通話質(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語音的理由，向移動寬帶演進(jìn)更需要超越語音的業(yè)務(wù)應(yīng)用。另一方面，面對OTT的競爭，電信運(yùn)營商需要提供類似或者更具競爭力的業(yè)務(wù)。RCS（Rich Communication Suite），或者歐洲一些運(yùn)營商推出的簡化的RCS-e，可以為運(yùn)營商在語音業(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�？梢哉f，VoLTE的發(fā)展離不開RCS，運(yùn)營商在實(shí)現(xiàn)和部署VoLTE時需要考慮與RCS集成，且由于都基于IMS，VoLTE和RCS的無縫集成也是可行的。