试论关于VoLTE无线关键技术的应用

武文学 冯雷

【摘要】 VoLTE被业界一致认为是LTE网络中实现语音业务的终极方案。与此同时，作为LTE语音的过渡性方案，CSFB（语音回落到电路域）和双待机也将在一段时期内与VoLTE共存。从长远来看，VoLTE相比电路域语音，优势主要体现在如下方面：一是更高的频谱利用率，LTE的频谱利用效率远远优于传统制式；二是更好的话音体验，VoLTE的呼叫接续时长比电路域缩短；三是更丰富的业务体验，VoLTE可以在标准话音基础上引入更丰富的话音业务体验，从而应对来自OTT的竞争与挑战。

【关键词】 VoLTE 网络架构 IMS网络

VoLTE（Voice over LTE），是一种IP数据传输技术，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。通过VoLTE技术4G网络除了能提供高速率的数据业务，同时还能提供高质量的音视频通话，且与目前2/3G通话相比，VoLTE技术将带来接通等待时间更短，以及更高质量、更自然的音视频通话效果。

一、VoLTE的网络需求

根据3GPP规范，VOLTE是全IP条件下语音解决方案。采用VOLTE语音解决方案，需要对现有无线及核心网络进行全面的改造，并且用户终端也需要进行相应的适配改造。

核心网需要全面部署全新的IMS系统，引入CSCF呼叫控制、新建或改造HSS、IP-SM-GW、MMTel 应用服务器，实现与MGCF/IBCF/TrGW等网元的互通功能；在LTE网络中，需要与SGW、PGW、MME等核心网网元实现互通来为VOLTE提供承载通道，针对IMS信令、语音业务提供高质量的QoS控制能力。

LTE无线网需要正确识别终端eSRVCC能力，并仅对具备eSRVCC能力的终端下发针对eSRVCC的异系统测量控制，且可根据终端测量上报选定eSRVCC切换目标并触发切换；无线网络还需要针对VOLTE业务进行专题优化，实现减少信令开销、增加覆盖、终端省电等功能。

终端域需要整个终端的产业链共同参与。终端需要支持VOLTE相关特性，在硬件芯片层面上支持VOLTE功能，终端的操作系统也需要一并进行修改。

二、VoLTE部署部分要点分析

作为LTE网络语音实现的终极解决方案，VoLTE的部署从核心网建设改造、无线网升级优化以及业务支撑系统建设等方面有很多需要研究探讨的问题，笔者就核心网络相关的三点技术方案做一些初步分析。

2.1 QoS保障

VoLTE借助PCC架构为语音、视频等业务按需建立专用承载通道，提供高优先级和带宽保障，确保无线和网络侧都能按照VoLTE质量要求进行资源分配和调度。其业务流程如图1。UE附着在默认承载，用于SIP信令传递；UE发

起音视频业务时，通过默认承载请求网络分配资源； VoLTE SBC向核心网申请VoLTE音视频资源，携带用户的流描述、媒体类型（音、视频）、最大最小请求带宽； PCRF依据配置的VoLTE策略，映射生成满足音视频业务需求的动态规则，由无线核心网执行规则为业务预留资源；用户在预留的专用承载上发起音视频业务。

2.2 Diameter信令网建设

VoLTE对信令网的建设需求包含满足VoLTE会话管理及语音漫游需求和满足PCC会话绑定及动态数据同步需求两个方面。其中Diameter信令转接需求主要包括：LTE移动性管理信令S6a接口； VoLTE IMS信令Cx、Sh、Zh接口；VoLTE PCC信令Gx、Rx接口等。

VoLTE使用PCC策略控制，要求同一用户的Gx与Rx接口会话在同一PCRF上绑定，部署多个PCRF时，需要DRA实现Gx与Rx接口寻址到同个PCRF。

目前的主要实现方案为通过用户IP地址寻址，要求DRA支持会话绑定功能，根据Gx接口会话动态存储会话绑定信息（用户码号/IP地址/PCRF地址的绑定关系），通过查询绑定信息找到同一PCRF。

2.3 VoLTE漫游方案

VoLTE漫游方案主要分RAVEL和S8HR两种，其中RAVEL架构倾向于CS模式，由漫游地提供提供数据通道后通过漫游地P-CSCF与归属地IMS核心网互通；而S8HR采用EPC数据业务漫游方式，漫游地提供数据通道功能与归属地数据网关互通后访问归属地IMS核心网。

比较而言，S8HR的优点是对VPLMN的依赖性较小（除紧急呼叫外，不需要VPLMN支持VoLTE），但S8HR在媒体路由优化、对数据包解析分析等方面存在不足。

三、总结

基于IMS的LTE话音业务被业界认为是未来移动话音业务的发展方向，随着LTE网络的部署，VoLTE的应用将越来越广泛，紧急呼叫业务作为基础语音服务的一部分，必定要在VoLTE业务中得以保障。

尽管3GPP在标准中提出了紧急呼叫实现的技术框架，但是由于各国对紧急呼叫的管制政策不同，需要运营商根据本国的管制特点制定详细的技术方案，推进网络设备厂商和终端厂商的产品研发，以便于在VoLTE商用部署中顺利实现紧急呼叫业务的继承。

参 考 文 献

[1] YD/T 1406-2005. 公用电信网间紧急特种业务呼叫的路由和技术实现要求[S]. 2005.

[2] YD/T 2541-2013. 基于统一IMS的紧急呼叫业务技术要求（第一阶段）[S]. 2013.