LTE網路語音簡訊漫遊方案研究

2021-12-21 09:45:22 字數 3983 閱讀 1076

中國聯合網路通訊集團****

前言本報告由中國聯通公司技術部提出。

本報告由中國聯通公司技術部歸口。

本報告主要起草單位:中國聯通公司技術部,中訊郵電諮詢設計院****。

本標準主要起草人:

本標準的修改和解釋權屬中國聯通公司。

20世紀90年代以來,移動通訊飛速發展,到2023年底全球移動使用者數已超過固定使用者數。在3g大規模商用以後,多**服務與應用得到了廣泛推廣,而3g在速率、服務質量、無縫傳輸等方面的侷限性也將日益顯露出來,勢必需要頻寬更寬的無線系統。當前,移動寬頻化和寬頻移動化的趨勢已經愈加明顯。

同時無線通訊領域的技術發展速度加快,技術競爭加劇,未來的移動通訊將呈現網路日趨融合、多種接入技術綜合應用、新業務不斷推出的發展趨勢。

為了滿足未來網路和業務發展的需求,3gpp組織於2023年12月正式成立了lte(long term evolution)研究專案。lte是3g的演進,主要特點是在20mhz頻譜頻寬下能夠提供下行100mbps和上行50mbps的峰值速率,相對於3g網路極大的提高了小區容量和頻譜效率,同時將網路延遲大大降低,以滿足高速資料速率需求。

隨著lte網路及關鍵技術國際標準和產業鏈的日漸成熟,國際主流運營商開始進行lte網路的部署和運營。然而,由於lte的主要驅動力來自資料業務,lte核心網取消了電路交換域的概念,只保留了分組交換的功能,即只存在分組域epc,其本身功能僅定位於提供資料業務,沒有考慮語音業務的提供;考慮到從2g/3g到lte演進後原有業務的繼承性,需要考慮如何在lte引入後選擇合適的語音/簡訊解決方案以提供業務,實現網路的平滑演進並有效解決語音等業務繼承性是運營商需要考慮的問題。經過近些年的協議演進及各大標準組織的**,目前業界基本達成一致認可的lte語音業務提供方式主要包括以下幾種:

其一是csfb(circuit switched fall back)語音解決方案,其基本原理是當終端駐留在lte網路時,如果終端發起或接收呼叫,則需要先從lte重選回2g/3g網路,由2g/3g的電路域來提供語音。csfb語音解決方案是lte引入初期的一種解決方案,目前已經被國際標準化組織ngmn定義為lte引入初期國際漫遊的語音解決方案。另一類是多模雙待手機解決方案,手機同時駐留在cs域和ps域,語音僅在cs域發生,資料在ps域發生。

這兩種方案均被認為是lte引入初期語音業務提供的過渡方案。

第三種解決方案是基於ims的語音業務(voims)提供方案,即在lte覆蓋範圍內採用ims實現語音,在語音呼叫過程中如果終端移動出lte覆蓋範圍時,採用srvcc以支援語音業務連續性。目前業界已經一致將voims作為lte語音業務的長期目標解決方案。gsma和ngmn都已經宣布將voims作為業界lte下唯一的端到端的語音解決方案。

對運營商而言,部署基於ims的volte方案是符合網路長期演進趨勢的最佳方案,也是向移動寬頻語音演進的必經之路。從長遠來看,這將給運營商帶來兩方面的價值,一是提公升無線頻譜利用率、降低網路成本。因為對於語音業務,lte的頻譜利用效率遠遠優於傳統制式,達到gsm的4倍以上。

另乙個價值就是提公升使用者體驗,volte的體驗明顯優於傳統cs語音。首先,高畫質語音和**編譯碼的引入顯著提高了通訊質量;其次,volte的呼叫接續時長大幅縮短,據國內主流裝置商測試表明,volte比cs呼叫縮短一半以上;第三,與rcs的無縫整合可以帶來豐富的業務。

雖然ims能夠很好的解決lte網路中的語音問題,但對於漫遊使用者,特別是國際漫遊,由於呼叫建立時延和語音質量等問題,傳統的ims漫遊及lte漫遊架構均無法提供完善的語音漫遊及互通方案。在傳統的ps域中,漫遊使用者業務通過歸屬域ggsn接入並訪問業務,會話信令及**流均路由回歸屬地,這種方式將產生一定時延;而在傳統cs域漫遊中,當使用者發起呼叫時,均由拜訪地msc/vlr根據被叫號碼進行路由選擇,接續到被叫使用者,不同運營商網路間通過網間信令轉接點(istp)進行互聯。但由於lte沒有電路交換的概念,基於ims的語音業務通過分組域提供,因此其語音漫遊架構及互通模型都將發生變化。

而隨著國際間交流合作的增加,lte網路國際漫遊互通將成為lte部署和發展過程中不可迴避的重要問題。運營商需要考慮如何與其他運營商之間實現互聯互通以及如何為使用者提供無縫漫遊服務等。針對現存的語音解決方案,對於漫遊的實現方案也分為利用csfb實現漫遊以及volte漫遊方案。

對於lte網路中語音和簡訊的漫遊方案,目前3gpp ts 23.272中定義的csfb架構即適用於國際漫遊場景。同時,gsma ir.

88和ir.38標準也對lte資料漫遊和csfb語音簡訊業務漫遊的技術要求和測試要求進行了定義和規範。

對於基於ims的volte漫遊,gsma ireg工作組提出了多項標準規範,除ir.88和ir.92之外,ir.

65(ims roaming & interworking guidelines)提出了ims語音業務的國際漫遊及互通的基本原則和需求,ims漫遊場景、漫遊架構及網路互通互操作方案,並規範了路由選擇、業務要求以及定址等關鍵問題,對volte產業及運營商ims國際漫遊策略有重大指導意義。根據ir.65規範,3gpp在ts23.

228 stage2中也給出了volte漫遊基礎架構和關鍵功能描述,並對其註冊流程、會話建立路由流程、使用者面路由優化等進行了詳細描述。

此外,gsma ir.34對國際漫遊中涉及的運營商間互通問題進行分析,並提出了運營商漫遊互通架構及路由方案;ir.67對國際漫遊互通中的網域名稱解析問題進行了描述,對dns/enum系統進行規範;ba.

27對ims漫遊中的計費策略及計費模型進行了描述和定義。

在實際部署方面,目前大部分已部署lte網路的國際運營商,針對漫遊的考慮,一階段均首先部署lte純資料漫遊,同時將csfb作為漫遊使用者的語音業務解決方案。短期內不會通過volte為使用者提供語音業務漫遊。其中,ntt docomo和at&t的lte漫遊部署計畫情況詳見下表所示。

表1-1 lte運營商國際漫遊部署計畫

國內而言,中國移動將首先以csfb支援lte國際漫入和漫出使用者的語音及簡訊業務,並在其發布volte***中表示未來將實現volte漫遊,但未明確部署時間。其要求volte漫遊終端同時支援空閒態td-lte/fdd lte和wcdma之間的雙向小區重選及連線態的切換定向和esrvcc功能,同時終端支援優選volte漫遊出訪,次選csfb漫遊出訪的方式。網路方面要求通過ipx網路進行中間國際轉接,對於volte終端漫遊引入端到端的ims漫遊架構,要求epc網路能夠解析專用ims apn,實現語音**的本地疏導lbo,同時ims網路支援路由環迴機制,ipx網路支援ims**閘道器能力。

中國移動已經於2023年9月參加並完成了由msf(multi service forum)組織、gsma協辦的業界首次volte漫遊互通測試。該測試旨在驗證多廠商環境下基於lte/epc/ims技術的volte介面互聯互通以確保lte技術的多廠商部署策略,並驗證遵循3gpp lte/epc技術以及gsma在ir.92和ir.

65中定義的volte技術標準所開發和構建的msf實際場景。測試站點分布在德國和中國,由vodafone和中國移動支援建設,測試場景包括遵照gsma標準定義的ims volte互通、全球漫遊以及互聯。中興、華為、阿朗、思科等19家裝置廠商參與測試。

這次試驗有效推動了ims和lte技術的結合應用,對電信行業具有重要的意義。

本課題主要跟蹤gsma、3gpp等國際標準組織對volte漫遊方案的研究進展情況及產業鏈現狀,重點研究lte網路演進過程中,語音及簡訊業務的國際漫遊需求,csfb、srvcc及volte部署在漫遊中可能出現的問題,漫遊中的網路互操作、gw及apn選擇以及信令流程、互通、計費等問題及解決方案,並結合聯通網路情況給出建議,重點包括:

1) lte運營商的國際漫遊架構和場景選擇;

2) lte語音業務國際漫遊方案:包括csfb,volte及srvcc的組網架構、主要流程等;

3) lte簡訊業務國際漫遊方案:包括sms over sgs,基於ims的訊息類業務等;

4) lte國際漫遊互通需求及架構:包括互通需求及grx、ipx;

在此基礎之上,對上述方案進行評估,並結合中國聯通網路現狀、3g國際漫遊現狀,以及產業鏈整體情況,提出中國聯通未來lte語音和簡訊業務的國際漫遊策略和建議。

在lte網路中,當使用者漫遊到其他運營商的網路中,則根據使用者的需要、運營商間的漫遊協議和運營商的策略等,漫遊使用者的信令和**資料流可以由不同的網路提供,相應的漫遊架構也有所不同。在lte漫遊中,定義了三種不同的漫遊架構。

LTE網路規劃

lte時代新星 lte已經成為全球通訊界最耀眼的明星。3大3g標準都選擇lte作為其未來演進方向。全球絕大多數主流運營商和裝置提供商都宣布支援lte。lte為何有如此大的魅力,得到全球通訊界的青睞呢?lte是3gpp長期演進 long termevolution 是近兩年來3gpp啟動的最大的新技術...

lte的語音的3種解決方案

摘要 lte是未來國際主流的新一代寬頻無線移動通訊技術。由於lte面向分組域提供業務,不能象傳統的3g和2g網路那樣提供電路域業務,因此如何在lte網路提供語音業務成為業界關注的乙個問題。本文主要介紹了lte網路的語音業務解決方案,並分析了每種方案對傳統網路和產業的影響。lte long term ...

描述LTE語音解決方案CSFB的架構和優缺點

第二種lte語音解決方案 csfb csfb 語音方案是使用者在進行語音通話時,終端從 lte 網路回落到 3g 2g 網路,在 3g 2g 網路上進行電路域的語音業務。如果進行語音通話時,使用者正在進行資料業務,那麼,分組資料業務也需要回落到3g 2g 網路上。在 lte 網路部署初期,3gpp ...