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LTE语音三步走 CSFB技术凸显便捷性

/?? 2013年10月10日 ?? 收藏0
由于目前VoIP业务的性能指标未能达到现有电路域语音业务的质量,而且需要全网布署IMS,因此在现有网络基础上,形成了三种不同的LTE语音解决方案:基于双待机终端方案、CSFB和VoLTE。CSFB和VoLTE均为3GPP定义的LTE语音解决方案,两个方案在3GPP规范中均有明确定义。VoLTE需要终端、无线和核心网的全面支持和优化,从目前来看实现复杂度较大。CSFB是在产业界未实现VoLTE时提出的一种相对较为简单的语音解决方案。

双待机:技术实现简单

双待机终端可以同时待机在LTE网络和3G/2G网络里,而且可以同时从LTE和3G/2G网络接收和发送信号,其语音解决方案的实质是使用传统3G/2G网络,与LTE无关。

基于双待机终端的语音解决方案是一个相对比较简单的方案。终端芯片可以用两个芯片(1个3G/2G芯片和1个LTE芯片)或一个多模芯片来实现,LTE与3G/2G模式之间没有任何互操作,终端不需要实现异系统测量,技术实现简单。

CSFB:逐步趋于完善

CSFB方案的主要思想是在用户需要进行语音业务的时候,从LTE网络回落到3G/2G的电路域重新接入,并按照电路域的业务流程发起或接听语音业务。

为实现CSFB,需要在MME和3G/2G网络的MSC设备之间建立SGs接口(图1中紫色线所示)。SGs关联在CSFB技术中起着桥梁作用,能够将两个不同的系统联系起来,实现用户在不同系统间的语音业务连续。所谓为用户建立了SGs关联,就是在VLR中保存了用户的MME的地址,而同时也在MME中保存了用户的VLR的地址。

从图1可以看出来,CSFB技术会影响现有的3G/2G网络,原有网络的MSC需要新增与MME的SGs接口,SGSN新增与MME的S3接口。

支持CSFB的终端必须具有多模能力,既能通过E-UTRAN接入到EPC,也能通过GERAN/UTRAN接入到CS域。具有CSFB能力的终端必须能够执行联合的RAU/LAU附着、位置更新和去附着程序。

原有3G/2G网络中的MSC为支持CSFB功能,需要新增到MME的SGs接口,支持SGs协议栈,维护SGs关联;并且在SGs接口和Iu/A接口并行地寻呼用户,支持和MME的联合移动性管理等功能。

对于原有3G/2G网络的无线子系统(基站、基站控制器),需要增加LTE的邻小区配置,为让终端在CSFB到3G/2G网络后的语音业务结束后,尽快回到LTE网络,原有网络的无线子系统需要支持Fast Return功能;为了优化终端从LTE回落到3G/2G的延迟,原有网络的无线子系统需要支持RIM功能等。

CSFB关键技术

CSFB的思路是在用户需要进行语音业务的时候,从LTE网络回落到3G/2G的电路域。回落的方式是在释放LTE的无线链接,并且在释放消息中携带重定向字段,指出终端重新接入的制式和频点。这种回落方式,俗称为重定位。重定位方式的特点是实现简单,对原有网络的改造量小;缺点是延迟相对较大。

为了优化重定位的性能,减少终端重新接入3G/2G网络的时间,3GPP提出带系统消息的重定位功能,在重定位字段中携带3G/2G网络的系统消息。3G/2G网络的系统消息是通过RIM流程从BSC/RNC、SGSN、MME传送到LTE的eNB。这种方式的特点是延迟较小,但对原有网络的改造量较大,需要对原有无线网络进行改造,支持RIM功能。

为了尽可能减少对原有网络的改造量,但同时又为了减少重新接入的时延,3GPP规范提出了DMCR功能。DMCR(Deffered Measurement Control)功能是让UE回落到3G网络进行呼叫期间只读取部分系统消息,而不需要在呼叫建立前读完所有的系统消息,从而减少呼叫建立时间。但是该功能只能用于3G网络,2G网络不支持DMCR功能。

用于支持终端从LTE回落到3G/2G网络的另一种方法是PS域切换。这种方案延迟较小,但支持难度较大,而且现有终端基本不支持这种方式。

从目前技术支持、产业实现、性能等方面来看,“带系统消息的重定位方式”被业界广泛接受。


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