LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案一覽_移動(dòng)

LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案一覽

2012/05/10

　　在筆者寫(xiě)下這篇關(guān)于LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案的文字時(shí)，2012年的春天早就悄然而至，中國南方的鄉間和街道已然是一片花的海洋。同樣，全球運營(yíng)商通過(guò)2011年對于LTE的大量投入和快速建設，夯實(shí)了各自市場(chǎng)的LTE基礎，在2012年將迎來(lái)百花競放的LTE時(shí)代。援引GSMA統計的一組數字也許能讓大家了解LTE生態(tài)系統目前在全球的發(fā)展態(tài)勢，以下數據截至2012年3月。

　　81個(gè)國家的運營(yíng)商將投入242張LTE網(wǎng)絡(luò )的建設；

其中已經(jīng)商用的LTE網(wǎng)絡(luò )達到了57個(gè)（FDD模式52個(gè)，TDD模式4個(gè)，TDD及FDD模式1個(gè)）；

預計到2012年底，實(shí)現商用的LTE網(wǎng)絡(luò )將達到128個(gè)；

LTE用戶(hù)數達到670萬(wàn)戶(hù)；

來(lái)自63個(gè)終端制造商推出的支持LTE的終端類(lèi)型達到347款；

這些終端包括了智能手機、平板電腦、上網(wǎng)卡及個(gè)人熱點(diǎn)等，比上年同期增長(cháng)72%。

　　這一切無(wú)疑都在宣布LTE時(shí)代的到來(lái)，對于LTE這一通信界從3G時(shí)代邁向4G時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)，從運營(yíng)商、設備供應商、應用提供商到消費者都給予其極高的關(guān)注度。由于LTE和它的前任3G技術(shù)一樣是個(gè)復雜的系統工程，包含了終端、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)及相關(guān)的業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)。在有限的篇幅內，本文把關(guān)注點(diǎn)放在大家非常熟悉而且十分依賴(lài)的移動(dòng)語(yǔ)音及消息業(yè)務(wù)上，分析這些業(yè)務(wù)在LTE時(shí)代如何得以繼承并向前發(fā)展，為我們提供更加高質(zhì)、可靠和豐富的通信體驗。

　　本文主要通過(guò)以下三個(gè)部分來(lái)深入淺出地描述語(yǔ)音方案在LTE時(shí)代的重要性及向前演進(jìn)的動(dòng)力和步驟：

LTE核心網(wǎng)的特點(diǎn)決定了語(yǔ)音解決方案不可或缺；

LTE時(shí)代主要的語(yǔ)音解決方案及其比較；

目前主要LTE運營(yíng)商所選擇的語(yǔ)音解決方案及原因。

　　丟失的拼圖？

　　尋找LTE時(shí)代的語(yǔ)音解決方案

　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的長(cháng)期演進(jìn)部分LTE和與其配合的演進(jìn)的分組域核心網(wǎng)EPC在設計之初就是針對分組域業(yè)務(wù)展開(kāi)的，以滿(mǎn)足運營(yíng)商對高無(wú)線(xiàn)頻譜利用率的追求和消費者對高速移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的渴望。但是不得不看到的是，LTE及EPC網(wǎng)絡(luò )對于傳統的語(yǔ)音及消息業(yè)務(wù)的支持卻不再像2G和3G時(shí)代那樣通過(guò)電路域網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現。這是否意味著(zhù)在4G時(shí)代我們只能上網(wǎng)而不能打電話(huà)了？別開(kāi)玩笑了。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家們在追求極簡(jiǎn)高效移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)并沒(méi)有忘記人們對于語(yǔ)音、視頻及消息類(lèi)業(yè)務(wù)的剛性需求。這些業(yè)務(wù)被消費者認為是“必須”的，給運營(yíng)商帶來(lái)的收入雖然在逐年趨緩或減少，但根據預測到2015年，這部分收入仍然占運營(yíng)商整體收入的65%。

　　基于這些原因，LTE時(shí)代的語(yǔ)音業(yè)務(wù)方案不但沒(méi)有丟失，反而還根據目前不同運營(yíng)商的市場(chǎng)策略、網(wǎng)絡(luò )情況設定出了不同的語(yǔ)音解決方案和演進(jìn)場(chǎng)景。對于小的運營(yíng)商或者是虛擬運營(yíng)商（VMNO）來(lái)說(shuō)，他們認為L(cháng)TE技術(shù)帶來(lái)的是極大的市場(chǎng)機遇，他們由于沒(méi)有原來(lái)2G/3G網(wǎng)絡(luò )的負擔，可以專(zhuān)注于無(wú)線(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的提供，通過(guò)構建有智能管道之稱(chēng)的PCC架構實(shí)現對不同類(lèi)型業(yè)務(wù)的控制與計費。而對于在地區或全球擁有網(wǎng)絡(luò )和用戶(hù)資產(chǎn)的大型運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，問(wèn)題就沒(méi)那么簡(jiǎn)單。他們既要考慮如何在激烈的市場(chǎng)競爭中占得先機，提供包括語(yǔ)音業(yè)務(wù)在內的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時(shí)還要兼顧如何保護好已有投資使其繼續發(fā)揮余熱。這些運營(yíng)商的意見(jiàn)代表了運營(yíng)商的主流觀(guān)點(diǎn)，即發(fā)展無(wú)線(xiàn)寬帶服務(wù)的同時(shí)，需要繼承并發(fā)展現有的支持全球漫游及互聯(lián)互通的語(yǔ)音和消息業(yè)務(wù)。以上兩種不同運營(yíng)商的LTE策略如圖2所示。

圖2 LTE時(shí)代運營(yíng)商的語(yǔ)音業(yè)務(wù)策略

　　　　LTE時(shí)代主要的語(yǔ)音

　　及消息類(lèi)解決方案

　　讓我們來(lái)看看主流運營(yíng)商在LTE時(shí)代有哪些語(yǔ)音解決方案可以挑選，以及它們的優(yōu)劣比較（見(jiàn)表1）。圖3為實(shí)現LTE語(yǔ)音解決方案的具體步驟。

　　在LTE網(wǎng)絡(luò )建設的初期，由于LTE網(wǎng)絡(luò )覆蓋不連續，語(yǔ)音的控制和承載可以利用覆蓋連續和成熟穩定的2G/3G網(wǎng)絡(luò )，CSFB和DR都是這個(gè)思路。

　　CSFB即電路域回落，顧名思義是指在LTE和2G/3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )重合的區域，手機會(huì )優(yōu)先駐留在LTE網(wǎng)絡(luò )，只有需要進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)業(yè)務(wù)時(shí)才會(huì )回落到2G/3G網(wǎng)絡(luò )，在通話(huà)結束后再次返回LTE網(wǎng)絡(luò )。CSFB這一方案從2011年10月開(kāi)始正式商用，多個(gè)國家的運營(yíng)商代表在2012年的巴塞羅那移動(dòng)通信展上都對此給予了積極評價(jià)。

　　Dual-Radio即雙待（雙收發(fā)機）終端，主要滿(mǎn)足LTE/CDMA運營(yíng)商在早期快速發(fā)布LTE智能手機占領(lǐng)市場(chǎng)的需求。DR終端有兩個(gè)同時(shí)工作的收發(fā)機，對于數據業(yè)務(wù)優(yōu)先使用LTE網(wǎng)絡(luò )，對于語(yǔ)音和消息業(yè)務(wù)使用CDMA網(wǎng)絡(luò )。DR終端最早于2010年在北美市場(chǎng)推出，填補了當時(shí)LTE終端無(wú)智能手機的空白，但其電池續航及終端成本等問(wèn)題也使其成為運營(yíng)商過(guò)渡到VoLTE方案的短暫替代方案。

　　VoLTE語(yǔ)音方案在運營(yíng)商LTE網(wǎng)絡(luò )覆蓋達到一定連續性甚至全覆蓋時(shí)將成為終極解決方案。VoLTE是GSMA定義的標準LTE語(yǔ)音解決方案，其核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò )為IMS（IP多媒體子系統）網(wǎng)絡(luò )，配合LTE，EPC網(wǎng)絡(luò )實(shí)現端到端的基于分組域的語(yǔ)音、視頻通信業(yè)務(wù)。為了保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續性，運營(yíng)商有兩個(gè)選項，一是保證LTE的全覆蓋，抑或是部署SRVCC方案使正在進(jìn)行的通話(huà)可以平滑切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò )。

　　OTT解決方案是指運營(yíng)商以外的應用服務(wù)商利用運營(yíng)商建立的LTE網(wǎng)絡(luò )作為承載，采用各自私有或開(kāi)放的架構實(shí)現語(yǔ)音、視頻等多媒體通信業(yè)務(wù)。這類(lèi)業(yè)務(wù)與VoLTE在業(yè)務(wù)內容和用戶(hù)感知上有一定的相似性，其主要區別是OTT方案在互聯(lián)互通、漫游、業(yè)務(wù)質(zhì)量保障等方面與VoLTE相比仍有一定欠缺。

　　除了語(yǔ)音、視頻通信業(yè)務(wù)的方案外，對于短消息的解決方案也有兩個(gè)可以選擇：第一，SMS over SGs方案，利用現有的SMS網(wǎng)絡(luò )架構通過(guò)增加MME和MSC-S間的SGs接口實(shí)現SMS利用LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送和接收，終端不需要回落到電路域網(wǎng)絡(luò )；第二，SMS over IP方案，配合VoLTE的部署，利用SIP消息作為載體在IMS網(wǎng)絡(luò )發(fā)送和接收短消息。

　　主要LTE運營(yíng)商選擇的方案及原因

　　上面提到的4種LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案和兩種短消息解決方案，看上去似乎讓人有些眼花繚亂，事實(shí)上某種方案的選擇都有明確的策略來(lái)驅動(dòng)。我們不妨以L(fǎng)TE市場(chǎng)發(fā)展最快的北美市場(chǎng)為例，看看那里的運營(yíng)商如何因地制宜地選擇上述方案。

　　Verizon在2G/3G時(shí)代為CDMA運營(yíng)商，由于網(wǎng)絡(luò )設備和相關(guān)技術(shù)標準化的原因，在4G時(shí)代Verizon對于LTE的部署相對于其他競爭對手更為激進(jìn)，關(guān)注LTE智能手機對應的語(yǔ)音和數據業(yè)務(wù)對高端用戶(hù)的鎖定。

　　LTE部署初期（2010年〜2012年）采用LTE/CDMA雙待終端，減少改造網(wǎng)絡(luò )對成本和用戶(hù)體驗的影響，但雙待終端的待機時(shí)間短是不可忽視的短板。

　　LTE部署中遠期（2013年及以后）采用VoLTE單待終端，以L(fǎng)TE網(wǎng)絡(luò )取代現有的CDMA網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現4G網(wǎng)絡(luò )同時(shí)支持話(huà)音和數據業(yè)務(wù)。目前Verizon正在美國兩個(gè)城市積極進(jìn)行相關(guān)的外場(chǎng)測試。

　　AT&T于2010年購得LTE 700MHz頻譜使用權，在2009年和2010年曾兩次升級其WCDMA網(wǎng)絡(luò )分別至HSPA（7.2Mbit/s）和HSPA+（14.4Mbit/s）并實(shí)現全覆蓋，并宣稱(chēng)此類(lèi)服務(wù)為準4G服務(wù)，在LTE的部署上相對慢于競爭對手Verizon。2011年11月底，AT&T成功部署CSFB解決方案，并向用戶(hù)提供相應的智能手機，CSFB手機的發(fā)布無(wú)論在續航時(shí)間和手機成本上都直接挑戰競爭對手的雙待終端策略。

　　LTE時(shí)代的語(yǔ)音解決方案無(wú)論對運營(yíng)商還是消費者都十分重要，它關(guān)系到運營(yíng)商的業(yè)務(wù)收入和消費者的業(yè)務(wù)體驗。各個(gè)市場(chǎng)的運營(yíng)商根據自身的競爭態(tài)勢和網(wǎng)絡(luò )情況采取了或激進(jìn)或穩健的網(wǎng)絡(luò )改造和業(yè)務(wù)更新步驟，無(wú)論是CSFB、雙待終端還是VoLTE，它們都只是幫助我們更好地實(shí)現LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)的工具和手段。中國的運營(yíng)商如何善用這些工具，在完成了2G時(shí)代學(xué)習和3G時(shí)代競爭后實(shí)現4G時(shí)代超越？讓我們拭目以待。

　　后記

　　作為通信設備制造商領(lǐng)頭羊的愛(ài)立信正與整個(gè)行業(yè)一起積極推進(jìn)LTE語(yǔ)音解決方案全面測試和商業(yè)部署。從2009年倡議建立后來(lái)被GSMA定義為VoLTE對應要求的“One Voice Initiative”到2010/2011年多次在各大通信展上演示VoLTE呼叫并幫助歐洲及北美運營(yíng)商成功部署CSFB解決方案，再到2012年在巴塞羅那通信展惟一現場(chǎng)演示CSFB、SRVCC解決方案（見(jiàn)圖4），對于LTE語(yǔ)音解決方案的穩健發(fā)展，愛(ài)立信和整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)鏈一樣充滿(mǎn)信心。

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