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[導讀]   1 引言   TD-LTE網(wǎng)絡雖然是全分組交換網(wǎng)絡,但語音業(yè)務在很長一段時間內(nèi)仍將是不可或缺的重要業(yè)務。為確保在TD-LTE網(wǎng)絡上順利開展高質(zhì)量的語音業(yè)務,目前各標準組織都積極研究并

  1 引言

  TD-LTE網(wǎng)絡雖然是全分組交換網(wǎng)絡,但語音業(yè)務在很長一段時間內(nèi)仍將是不可或缺的重要業(yè)務。為確保在TD-LTE網(wǎng)絡上順利開展高質(zhì)量的語音業(yè)務,目前各標準組織都積極研究并提出了多種語音業(yè)務解決方案。

  可提供語音業(yè)務的TD-LTE終端可能的形式,大致分為兩種類型,即多模單待終端和多模雙待終端。其中,多模指的是TD-LTE,TD-SCDMA,GSM(GPRS)3種模式,多模單待機終端可采用CSFB(電路域回落)或SRVCC(單無線模式語音呼叫連續(xù)性)方案來提供語音業(yè)務,多模雙待機終端直接利用2G/3G網(wǎng)絡來提供語音業(yè)務。

  本文重點介紹了TD-LTE網(wǎng)絡中電路域業(yè)務,特別是語音業(yè)務的幾種解決方案,闡述了TD-LTE電路域回落多模單待終端的技術實現(xiàn)原理,指出了在TD-LTE網(wǎng)絡的不同發(fā)展時期,我國電信運營企業(yè)可采用不同的技術來開展語音業(yè)務。

  2 EPS網(wǎng)絡語音業(yè)務解決方案

  2.1 基于電路域網(wǎng)絡提供語音業(yè)務(CSFB)

  CSFB(電路域回落)是3GPP R8中CS over PS研究課題的成果之一。該研究課題提出的背景是LTE和CS雙模終端的無線模塊是單一無線模式,即具有LTE和UTRAN/GERAN接入能力的雙?;蛘叨嗄=K端,在使用LTE接入時,無法收/發(fā)電路域業(yè)務信號。為了使得終端在LTE接入下能夠發(fā)起話音業(yè)務等CS業(yè)務,以及接收到話音等CS業(yè)務的尋呼,并且能夠?qū)K端在LTE網(wǎng)絡中正在進行的PS業(yè)務進行正確地處理,產(chǎn)生了CSFB技術。

  在建設TD-LTE網(wǎng)絡初期,如果運營商已經(jīng)有成熟的UTRAN/GERAN網(wǎng)絡,出于對CS投資的保護,結合TD-LTE網(wǎng)絡的部署策略,運營商可以采用原有的CS域語音方案來提供語音服務,而TD-LTE網(wǎng)絡僅處理數(shù)據(jù)業(yè)務(包括IMS數(shù)據(jù)業(yè)務)。這種情況下,采用CSFB技術,即LTE覆蓋下的UE在處理語音業(yè)務時,終端先回退到CS(電路域)網(wǎng)絡,在CS網(wǎng)絡處理語音業(yè)務;這樣就達到了重用現(xiàn)有的CS域設備來為TD-LTE網(wǎng)絡中的用戶提供傳統(tǒng)的語音業(yè)務的目的。

  但是CSFB的使用是有前提條件的,那就是只有在E-UTRAN與UTRAN/GERAN的重疊覆蓋區(qū)域,并且用戶具有CSFB功能的時候,才能使用電路域回落。

  LTE和UTRAN/GERAN之間的CSFB功能架構如圖1所示。

  

 

  圖1 CSFB功能架構示意圖

  圖1中,EPC指的是演進的分組核心網(wǎng)絡。

  從圖1中可以看出,實現(xiàn)CSFB功能的關鍵在于,MSC能夠建立與MME之間的SGs接口,以便實現(xiàn)LTE和2G/3G的聯(lián)合位置更新和尋呼等操作。另外,為了實現(xiàn)CSFB功能,UE,MME,MSC,EUTRAN,SGSN都需要升級增加附加功能。

  2.2 基于IMS網(wǎng)絡提供語音業(yè)務(SRVCC)

  SRVCC指的是單無線模式終端從TD-LTE網(wǎng)絡切換到3GPP UTRAN/GERAN時話音呼叫的業(yè)務連續(xù)性。SRVCC方案主要解決LTE網(wǎng)絡部署語音業(yè)務時存在的問題,在LTE網(wǎng)絡下,終端使用基于IMS的Voice over LTE建立話音業(yè)務;當LTE沒有達到全網(wǎng)覆蓋時,隨著用戶的移動,正在進行的語音業(yè)務會面臨離開LTE覆蓋范圍后語音能否連續(xù)的問題,這時,SRVCC可以將語音切換到電路域,從而保證語音通話的不中斷。

  SRVCC方案基于IMS實現(xiàn),因此網(wǎng)絡上需要部署IMS系統(tǒng)以及SCC AS設備。另外,只有UTRAN/GERAN網(wǎng)絡開通語音業(yè)務后,才會在特定場景需要使用SRVCC。

  基于IMS網(wǎng)絡提供語音業(yè)務的網(wǎng)絡架構如圖2所示。

  

 

  圖2 SRVCC網(wǎng)絡架構

  圖2中,包括EPC,CS以及IMS三大模塊,為了實現(xiàn)不中斷的語音呼叫,需要三個模塊協(xié)同工作。其中,電路域的MSC需要升級為增強的MSC,以便支持從MME發(fā)來的切換過程,支持IMS到CS的切換并關聯(lián)CS切換和從IMS域到CS域的域轉(zhuǎn)移;EPC中的MME需要能從PS承載中分離出語音和非語音部分,對語音承載部分發(fā)起SRVCC切換并協(xié)調(diào)PS切換和SRVCC切換;IMS中的HSS需要在UE附著過程中把SRVCC VDN(VCC域轉(zhuǎn)移號碼)插入MME。

  SRVCC的基本工作流程:為了實現(xiàn)SRVCC,話音呼叫錨定在IMS系統(tǒng)中。當發(fā)起E?UTRAN到UTRAN/GERAN的域轉(zhuǎn)移時,MME(具有UE SRVCC相關信息)首先從E?UTRAN網(wǎng)絡獲得切換指示,然后觸發(fā)到MSC Server的SRVCC流程,MSC Server發(fā)起到IMS的會話轉(zhuǎn)移流程,并且完成到目標小區(qū)的CS切換流程。切換完成后,MSC Server向MME發(fā)送響應(其中包括必要的切換命令信息),并轉(zhuǎn)給UE用于接入UTRAN/GERAN。這樣,語音呼叫就從E?UTRAN轉(zhuǎn)移到UTRAN/GERAN了。

  2.3 基于多模雙待終端

  TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模雙待終端在使用TD-LTE模式進行數(shù)據(jù)業(yè)務時,終端可同時在TD-SCDMA/GSM(GPRS)模式進行語音業(yè)務的呼入或呼出;在使用TD-SCDMA模式進行數(shù)據(jù)業(yè)務時,終端建立TD-SCDMA下的并發(fā)業(yè)務,進行語音業(yè)務的呼入或呼出;在使用GSM模式進行數(shù)據(jù)業(yè)務時,終端使用GSM模式進行語音業(yè)務的呼入或呼出?;诙嗄kp待終端來提供語音業(yè)務的的方案對網(wǎng)絡沒有提出特別的要求。

  3 電路域回落多模單待手持終端

  3.1 工作原理

  TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模單待手持終端能夠支持在GSM,TD-SCDMA和TD-LTE模式分別獨立通信。多模單待終端支持TD-LTE,TD-SCDMA 和GSM(GPRS)模式,且任何時刻只能工作在TD-LTE 模式,TD-SCDMA和GSM(GPRS)模式中的某一種模式,只能同對應模式的單模終端一樣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。多模單待終端在空閑狀態(tài)以及電路域和分組域業(yè)務進行過程中,都能夠自動地進行TD-LTE 模式和TD-SCDMA,GSM(GPRS)之間的模式轉(zhuǎn)換。另外,多模單待終端還能支持在TD-LTE小區(qū)和TD-SCDMA,GSM(GPRS)小區(qū)之間的重選和切換。

  通常,多模單待終端使用單卡糟,能支持GSM SIM/TD-SCDMA USIM/TD-LTE USIM多模卡??紤]到對既有網(wǎng)絡用戶提供更加友好的使用感受,終端應能夠支持SIM卡,采用SIM卡時,TD-LTE多模單待終端相當于普通TD-SCDMA/GSM終端。

  TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模單待手持終端具有接入TD-LTE網(wǎng)絡,TD-SCDMA和GSM(GPRS)網(wǎng)絡的能力,但是在使用TD-LTE接入時,無法進行電路域業(yè)務。為了使得終端在LTE接入下能夠發(fā)起話音等CS業(yè)務,接收到話音等CS業(yè)務的尋呼,并且能夠?qū)K端在TD-LTE接入下正在進行的PS業(yè)務進行正確地處理,終端和網(wǎng)絡可通過電路域回落(CSFB)技術來解決這一問題。CSFB技術中,在TD-LTE和TD-SCDMA/GSM(GPRS)的雙覆蓋區(qū)域,對話音,LCS和補充業(yè)務等CS業(yè)務,TD-LTE網(wǎng)絡能觸發(fā)終端從TD-LTE接入回落到TD-SCDMA,GSM(GPRS)網(wǎng)絡接入并進行CS業(yè)務,因此CS域業(yè)務是由TD-SCDMA,GSM(GPRS)網(wǎng)絡來提供,不需要運營商部署IMS網(wǎng)絡,支持CSFB的終端不需要支持SRVCC技術。

  TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模單待手持終端可在TD-LTE覆蓋區(qū)發(fā)起或接受CS業(yè)務(如語音呼叫),在終端主叫(MOC)的時候,UE從TD-LTE回落到CS域發(fā)起呼叫;當終端做被叫(MTC)時,UE在TD-LTE網(wǎng)絡收到尋呼,并回落到CS域網(wǎng)絡進行后續(xù)呼叫流程。

  支持CSFB技術的多模終端,對于用戶已經(jīng)建立的TD-LTE分組域業(yè)務,視運營商的策略和網(wǎng)絡的能力不同,可以有兩種處理方式:

  (1)掛起方式。當終端回落到電路域執(zhí)行語音業(yè)務的時候,TD-LTE的分組域連接被設置為掛起狀態(tài)。終端結束語音業(yè)務返回到TD-LTE網(wǎng)絡時,終端可要求網(wǎng)絡恢復掛起的分組域連接。

  (2)隨同切換方式。終端在執(zhí)行電路域業(yè)務回退的同時,可以執(zhí)行PS域的切換,將TD-LTE網(wǎng)絡中正在進行的業(yè)務切換到2G/3G分組域繼續(xù)執(zhí)行。

  

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