LTE时代语音解决方案一览

摘要：对于消费者而言语音业务是"必须"的，对于运营商来说，语音业务在未来一段时间内仍是业务收入的主要来源。因此，LTE时代的语音业务方案不仅不会丢失，反而出现了针对不同情况的解决方案。

在笔者写下这篇关于LTE时代语音解决方案的文字时，2012年的春天早就悄然而至，中国南方城市的乡间和街道已然是一片花的海洋。同样，全球运营商通过2011年对于LTE的大量投入和快速建设，夯实了各自市场的LTE基础，在2012年将迎来百花竞放的LTE时代。援引GSMA统计的一组数字也许能让大家了解LTE生态系统目前在全球的发展态势，以下数据截至2012年3月。

● 81个国家的运营商将投入242张LTE网络的建设；

● 其中已经商用的LTE网络达到了57个（FDD模式52个，TDD模式4个，TDD及FDD模式1个）；

● 预计到2012年底，实现商用的LTE网络将达到128个；

● LTE用户数达到670万户；

● 来自63个终端制造商推出的支持LTE的终端类型达到347款；

● 这些终端包括了智能手机、平板电脑、上网卡及个人热点等，比上年同期增长72%。

这一切无疑都在宣布LTE时代的到来，对于LTE这一通信界从3G时代迈向4G时代的关键技术，从运营商、设备供应商、应用提供商到消费者都给予其极高的关注度。由于LTE和它的前任3G技术一样是个复杂的系统工程，包含了终端、无线接入网、传输网、核心网、业务网及相关的业务支撑网。在有限的篇幅内，本文把关注点放在大家非常熟悉而且十分依赖的移动语音及消息业务上，分析这些业务在LTE时代如何得以继承并向前发展，为我们提供更加高质、可靠和丰富的通信体验。

本文主要通过以下三个部分来深入浅出地描述语音方案在LTE时代的重要性及向前演进的动力和步骤：

● LTE核心网的特点决定了语音解决方案不可或缺；

● LTE时代主要的语音解决方案及其比较；

● 目前主要LTE运营商所选择的语音解决方案及原因。

丢失的拼图？寻找LTE时代的语音解决方案

无线网络的长期演进部分LTE和与其配合的演进的分组域核心网EPC在设计之初就是针对分组域业务展开的，以满足运营商对高无线频谱利用率的追求和消费者对高速移动宽带业务的渴望。但是不得不看到的是，LTE及EPC网络对于传统的语音及消息业务的支持却不再像2G和3G时代那样通过电路域网络来实现。这是否意味着在4G时代我们只能上网而不能打电话了？别开玩笑了。事实上，网络专家们在追求极简高效移动宽带网络的同时并

没有忘记人们对于语音、视频及消息类业务的刚性需求。这些业务被消费者认为是"必须"的，给运营商带来的收入虽然在逐年趋缓或减少，但根据预测到2015年，这部分收入仍然占运营商整体收入的65%。

基于这些原因，LTE时代的语音业务方案不但没有丢失，反而还根据目前不同运营商的市场策略、网络情况设定出了不同的语音解决方案和演进场景。对于小的运营商或者是虚拟运营商（VMNO）来说，他们认为LTE技术带来的是极大的市场机遇，他们由于没有原来2G/3G网络的负担，可以专注于无线宽带业务的提供，通过构建有智能管道之称的PCC架构实现对不同类型业务的控制与计费。而对于在地区或全球拥有网络和用户资产的大型运营商来说，问题就没那么简单。他们既要考虑如何在激烈的市场竞争中占得先机，提供包括语音业务在内的优质服务，同时还要兼顾如何保护好已有投资使其继续发挥余热。这些运营商的意见代表了运营商的主流。

LTE时代主要的语音及消息类解决方案

让我们来看看主流运营商在LTE时代有哪些语音解决方案可以挑选，以及它们的优劣比较（见表1）。图3为实现LTE语音解决方案的具体步骤。

在LTE网络建设的初期，由于LTE网络覆盖不连续，语音的控制和承载可以利用覆盖连续和成熟稳定的2G/3G网络，CSFB和DR都是这个思路。CSFB即电路域回落，顾名思义是指在LTE和2G / 3G无线网络重合的区域，手机会优先驻留在LTE网络，只有需要进行语音通话业务时才会回落到2G/3G网络，在通话结束后再次返回LTE网络。

CSFB这一方案从2011年10月开始正式商用，多个国家的运营商代表在2012年的巴塞罗那移动通信展上都对此给予了积极评价。Dual-Radio即双待（双收发机）终端，主要满足LTE/CDMA运营商在早期快速发布LTE智能手机占领市场的需求。

DR终端有两个同时工作的收发机，对于数据业务优先使用LTE网络，对于语音和消息业务使用CDMA网络。DR终端最早于2010年在北美市场推出，填补了当时LTE终端无智能手机的空白，但其电池续航及终端成本等问题也使其成为运营商过渡到VoLTE方案的短暂替代方案。

VoLTE语音方案在运营商LTE网络覆盖达到一定连续性甚至全覆盖时将成为终极解决方案。VoLTE是GSMA定义的标准LTE语音解决方案，其核心业务控制网络为IMS（IP多媒体子系统）网络，配合LTE，EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。为了保证语音业务的连续性，运营商有两个选项，一是保证LTE的全覆盖，抑或是部署SRVCC方案使正在进行的通话可以平滑切换到2G/3G网络。

OTT解决方案是指运营商以外的应用服务商利用运营商建立的LTE网络作为承载，采用各自私有或开放的架构实现语音、视频等多媒体通信业务。这类业务与VoLTE在业务内容和用户感知上有一定的相似性，其主要区别是OTT方案在互联互通、漫游、业务质量保障等方面与VoLTE相比仍有一定欠缺。

除了语音、视频通信业务的方案外，对于短消息的解决方案也有两个可以选择：第一，SMS overSGs方案，利用现有的SMS网络架构通过增加MME和MSC-S间的SGs接口实现SMS利用LTE无线网络发送和接收，终端不需要回落到电路域网络。第二，SMS over IP方案，配合VoLTE的部署，利用SIP消息作为载体在IMS网络发送和接收短消息。

主要LTE运营商选择的方案及原因

上面提到的4种LTE时代语音解决方案和两种短消息解决方案，看上去似乎让人有些眼花缭乱，事实上某种方案的选择都有明确的策略来驱动。我们不妨以LTE市场发展最快的北美市场为例，看看那里的运营商如何因地制宜地选择上述方案。

Verizon在2G/3G时代为CDMA运营商，由于网络设备和相关技术标准化的原因，在4G时代Verizon对于LTE的部署相对于其他竞争对手更为激进，关注LTE智能手机对应的语音和数据业务对高端用户的锁定。

LT E部署初期（2 010年2 012年）采用LT E /CDMA双待终端，减少改造网络对成本和用户体验的影响，但双待终端的待机时间短是不可忽视的短板。

LTE部署中远期（2013年及以后）采用VoLTE单待终端，以LTE网络取代现有的CDMA网络，实现4G网络同时支持话音和数据业务。目前Verizon正在美国两个城市积极进行相关的外场测试.

AT&T于2010年购得LTE 700MHz频谱使用权，在2009年和2010年曾两次升级其WCDMA网络分别至HSPA（7.2Mbit/s）和HSPA+（14.4Mbit/s）并实现全覆盖，并宣称此类服务为准4G服务，在LTE的部署上相对慢于竞争对手Verizon。2011年11月底，AT&T成功部署CSFB解决方案，并向用户提供相应的智能手机，CSFB手机的发布无论在续航时间和手机成本上都直接挑战竞争对手的双待终端策略。

LTE时代的语音解决方案无论对运营商还是消费者都十分重要，它关系到运营商的业务收入和消费者的业务体验。各个市场的运营商根据自身的竞争态势和网络情况采取了或激进或稳健的网络改造和业务更新步骤，无论是CSFB、双待终端还是VoLTE，它们都只是帮助我们更好地实现LTE语音业务的工具和手段。中国的运营商如何善用这些工具，在完成了2G时代学习和3G时代竞争后实现4G时代超越？让我们拭目以待。

后 记

作为通信设备制造商领头羊的爱立信正与整个行业一起积极推进LTE语音解决方案全面测试和商业部署。从2009年倡议建立后来被GSMA定义为VoLTE对应要求的"One Voice Initiative"到2010/2011年多次在各大通信展上演示VoLTE呼叫并帮助欧洲及北美运营商成功部署CSFB解决方案，再到2012年在巴塞罗那通信展惟一现场演示CSFB、SRVCC解决方案（见图4），对于LTE语音解决方案的稳健发展，爱立信和整个通信产业链一样充满信心。

作者：爱立信资深方案架构师 杨昊勇

我推荐大家读

轻松参与

VS

表达立场