浅谈LTE网络下的通话解决方案

中兴通讯股份有限公司 马志骅



浅谈LTE网络下的通话解决方案

中兴通讯股份有限公司 马志骅

【摘要】本文通过基于LTE的多种通话解决方案的比较，对关键技术进行了分析，最后对LTE技术进行了总结。

【关键词】LTE；通话；方案

一、前言

纵观现代通信技术的发展历程，已从最初的模拟通信网络进化到数字通信网络，由此带来了通信质量的极大提升，而网络所提供的服务类型也从期初仅有的语音、报文业务发展到了语音、多媒体、互联网等多业务并存的格局。截至到目前，通信网络已经发展到了第四代，即LTE（长期演进方案）。从LTE的技术特点和技术标准来看，在LTE网络下对基础语音通话业务也存在若干种不同的解决思路，目前比较成熟的方案有：CSFB（电路域回落方式）、SVLTE（双待机方式）和 VOLTE（4G网络承载语音方式）。本文先基本介绍这些不同的语音解决方案，再分析这些方案的优缺点。

二、语音通话解决方案分析

1.CSFB

CSFB的基本原理是：终端设备在开机时会搜索并优先选择到4G网络上，当终端设备发生主叫业务或被叫业务时，所待机的网络会从高优先级的4 G网络回落到低优先级的2/3 G网络，通过2/3 G网络的电路域提供语音业务服务，而4 G网络只负责提供数据业务服务。一般而言，2/3G网络部署时间长、覆盖率高且经过长期的优化改善，在使用CSFB方案时并没有降低用户体验效果而且也不会出现4G和2/3G网络之间的切换问题。这是在4G网络建设初期相对较好的解决方法。

从使用数据业务的角度来看，当4G网络用户在使用语音业务时需要临时停止4G网络下的数据业务，而且这样的用户体验是运营商无法通过网络优化来提升的。除此之外，由于该方案的自身局限性，存在语音呼叫业务建立之前无线信号回落到2/3G网络的过程，由此建立呼叫的时间会相应的延长，该延时约为1～3s。如果在网络的回落过程中发生了其他事件，例如MSC之间的更新位置，还将在网络回落造成延迟的基础上再增加 2～3s的时间延长。

电信运营商在4G网络建设初期若选择采用CSFB方案，不但可以有效的降低建设成本并最大限度的利用现有的网络资源，还可以确保广大的用户得到2/3G网络同样的语音服务。在国际上，美国AT&T公司和日本DOCOMO公司已经实际部署并正式商用了基于CSFB技术的4G通信网络。

2.SVLTE

SVLTE又称为双待机方式，其解决思路是：终端设备同时工作在高优先级的4G网络和低优先级的2/3G网络，由4G网络负责数据业务的传输，而语音业务则通过2/3G网络来完成。该方案的特点是终端设备在两个不同的网络上独立注册并且相互之间毫无影响，因此该方案对网络没有特别的要求，技术难度较低且能够利用现有的网络资源。

对于终端来说，双待机方式的优点和缺点也是显而易见的。其优点是：终端设备可以并行承载语音业务和数据业务，即通过已有的且成熟的2/3G网络提供语音服务，而数据业务可以在4G网络上获得良好的体验效果，这样就能满足终端用户对于多业务的并发需求。其缺点是：终端设备需要同时工作在两个网络上，直接导致了终端设备待机功耗的相对提高。

Verizon作为全球首屈一指的CDMA电信运营商，已建成并正式商用了基于SVLTE方案的通信网络，其运营需求是LTE+CDMA的双网待机模式，即CDMA网络提供基础的语音服务，LTE网络来提供数据业务服务。国内三大运营商之一的中国移动也采用了SVLTE，将其作为迈向最终解决方案前的过渡阶段。与Verizon不同的是，中国移动对于语音业务是通过GSM/TDSCDMA网络来实现的。

3.VOLTE

VOLTE则是在4G网络下语音业务的最优解决方案，它是基于模-数转换原理，将模拟的语音信号经过高精度采样转换为数字化的语音包，再将语音包通过LTE网络进行实时传递。相对于CSFB 和SVLTE来说，VOLTE方案具有以下的众多优势：

（1）对用户来说，VOLTE能够带来比以上方案更加优良的使用感受和用户体验效果。通过高采样率的数字编码技术，VOLTE的语音通话质量比2/3G网络的通话质量提升了两倍以上。而且VOLTE能将高清语音业务、多媒体业务和互联网业务等多种业务有机融合，提供了远比2/3G网络更为丰富的终端用户体验效果。另外，2/3G网络下的通话掉线现象时有发生，但VoLTE下掉线率接近于零！

（2）VOLTE基于4G网络承载语音服务，可以更加充分的利用4G无线通信技术抗衰落、高带宽、高频谱利用率、容量大等等优点，使运营商的综合运营成本相比2/3G网络得到有效的降低。

（3）相比2/3G网络在语音业务接续时易发生的信道切换、多次寻呼和终端响应鉴权等事件而导致平均接续时长达到了7s，VOLTE的语音业务接续时长可缩短将近一半，网络性能极大提升。

（4）相比于CSFB和SVLTE仍然需要2/3G网络来提供语音服务，由此带来多个网络长期并存、网络复杂和运营难度高等缺点，VOLTE可以做到同时承载多种业务类型，减少了多网并行的负担。可以说，VOLTE是现代通信技术发展的必然结果。

在国外，韩国的SK电讯实现了全球首个VOLTE网络的正式商用。在国内，中国移动也在积极推进VOLTE，目前已在多个省份实现了VOLTE商用。从目前来看，VOLTE技术还不完善，仍需要持续细化，例如：降低终端设备的待机功耗、多种业务类型的互联互通以及网络信号覆盖的持续优化等。

三、结论

以上文中论述的CSFB、SVLTE和VOLTE，都有各自的优缺点和适用的阶段。CSFB和SVLTE在给用户提供了4G网络体验效果的基础上，以其技术难度低和成本低的特点，很适合运营商在过渡阶段采用。随着通信技术的不断发展，VOLTE一定会成为各个电信运营商所青睐的终极语音业务解决方案，而且4G网络也将承载数字化的语音业务这一新的业务类型。

参考文献

［1］赵训威，等.3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范［M］.人民邮电出版社，2010.

［2］中国移动VOLTE试点总体技术方案.