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VoLTE端到端布置10大关键问题解读

VoLTE端到端部署10大关键问题解读-一般来说,LTE网络中的语音传输问题有三种解决方法:VoLTE(Voice Over LTE,LTE网络直传)、CSFB(Circuit Switched Fa

  一般来说,LTE网络中的语音传输问题有三种处理方法:VoLTE(Voice Over LTE,LTE网络直传)、CSFB(Circuit Switched Fallback,电路交流网络援助)、SVLTE(Simultaneous Voice and LTE,LTE与语音网同步支撑)。

  VoLTE是依据IP多媒体子体系(IMS)的语音事务,合作GSMA在PRD IR.92中拟定的在LTE操控和媒体层面的语音服务规范。运用该计划意味着语音将以数据流方法在LTE网络中传输,所以无需调用传统电路交流网络,旧网络将无需保存。VoLTE引荐运用AMR-WB语音编码,也被称作HD Voice。该编码在3GPP规范族网络下支撑16KHz的采样率。

  现在,VoLTE已成为LTE年代全球运营商语音及语音周游的干流计划。VoLTE供给高质量音视频事务体会,选用SRVCC/eSRVCC支撑语音事务接连性,作为运营商构建下一代交融通讯的要害才能,其可为用户供给更为丰厚的事务体会。跟着FDD和TDD的协同展开,越来越多的运营商正投入到VoLTE网络的布置与建造中,一起推动VoLTE国际周游网络建造,方针是完结真实的全球无缝周游。

  VoLTE的布置是一个体系工程,其触及IMS中心网、EPC中心网、CS中心网、用户数据、信令网、无线网、承载网支撑体系等共10个范畴的相关问题,是电信范畴空前杂乱的一次网络演进,是对运营商网络与通讯事务革新的一次严重应战。

  IMS中心网布置

  IMS支撑丰厚的接入类型和多媒体事务,早已被3GPP、GSMA确认为移动语音向All IP演进的规范架构。布置VoLTE网络的要害作业之一便是树立以IMS为中心的方针中心网,IMS中心网触及的要害网元包含I/S-CSCF、DNS/ENUM、MRFC/MRFP、IBCF/BGCF、MGCF/IM-MGW、SBC(Session Border Controller)等,首要完结VoLTE网络的接入操控、呼叫路由及事务触发等功用。

  SBC是VoLTE网络的重要部件,一般与P-CSCF功用交融布置,是移动用户在IMS网络上的进口点。因为SBC一般一起承载VoLTE信令和媒体,其布置方位会对用户体会发生重要影响,因而在布置战略上,需求归纳考虑SBC会集布置的设备功率、工程功率,以及SBC分布式布置的话务交流功率。SBC作为VoLTE承载的署理节点和进口点,若一起支撑ATCF/ATGW锚定节点功用,可削减用户从4G切换到2G或3G时的媒体重建时刻,确保用户滑润的体系间周游通话体会。

  EPC中心网布置

  EPC中心网要害功用节点包含MME和S/P-GW,需求支撑VoLTE相关功用。比方,需求为VoLTE用户的IMS APN(Access Point Name,接入点称号)恳求分配IPv4或IPv6地址,布置P-CSCF发现及路由事务恳求到IMS中心网,经过Gx接口履行PCRF战略树立满意事务QoS需求的EPC及空口承载,经过MME与SRVCC-IWF间的Sv接口发起到CS电路域的语音接连性恳求等。

  APN装备触及终端、MME、P-GW上的APN装备,是EPC中心网布置需求考虑的一个要害方面。VoLTE事务和Internet事务可以共用APN,也可以运用独立APN,两大类事务运用不同的IP地址。共用APN计划布置简略,但语音等电信事务简略遭到Internet数据事务的影响。别的,电信语音事务一般依据通话时长进行计费,而Internet数据事务依据流量计费,共用APN计划需求依据ICID(IMS Charging IdenTIfier)除掉相关语音通话流量,计费支撑体系适配处理更杂乱。而独立APN计划则没有这个问题,依据APN计费即可,因而一般主张选用独立APN布置VoLTE事务。

  CS中心网改造

  当时CS网络仍将会与VoLTE网络长时间共存,需求两网协同滑润用户体会。其一是CS要支撑Sv接口,布置SRVCC/eSRVCC技能确保用户从4G周游到2G或3G网络时语音呼叫接连。其二是要支撑SRVCC/eSRVCC增强功用,确保语音呼叫切换到CS后仍能支撑常见弥补事务,如呼叫等候(CW)、呼叫坚持(CH)、多方通话(MulTI-Party)等。从长远看,现在国际规范也拟定了CS网络演进接入IMS的处理计划,可以晋级CS网络支撑ICS,即软交流MSC演进为增强MSC支撑I2接口等功用,完结事务交流和呼叫交流功用向IMS的搬迁,建造全网共同的一张中心网,共同用户体会和提高运营功率。

  VoLTE布置初期应尽或许减小对CS网络的改造作业,缩短CS网络改造布置时刻。如对eSRVCC布置而言,因为体系间切换量相对较小,并且也是4G搬迁过程中的过渡组网,因而适宜会集布置一个或一对增强MSC作为SRVCC-IWF网元桥接CS和EPC/IMS网络,削减对现有CS网络的影响。

  4G PCC网络布置

  PCC(Policy and Charging Control)体系是在3GPP R7中提出,作用于分组网络的端到端战略操控架构。VoLTE凭借PCC架构,由SBC/P-CSCF经过Rx接口向PCRF请求VoLTE音视频承载资源,PCRF依据装备战略,映射生成满意音视频事务需求的动态规矩,经过Gx接口指示EPC、无线预留满意事务QoS要求的专有承载,然后确保事务服务质量。

  端到端QoS布置的要害在于各相关网元QoS参数装备和映射。包含在SAE-HSS依据用户签约事务类型发放QCI、ARP、APN-AMBR和UE-AMBR等要害参数,完结事务层网元,包含基站、MME、S/P-GW、PCRF等的QoS机制和参数映射,完结IP承载层网元,如路由器依据QCI到DSCP的差异化操控映射。因为端到端QoS布置触及范畴和网元很多,这对运营商或厂商的集成才能是很大的一个应战。

  事务渠道及智能网改造

  事务层面的布置需求考虑两个问题,第一个是怎么确保VoLTE用户在2G/3G网络,以及LTE网络下的根本语音与弥补事务体会的共同性问题,第二个是现有2G/3G智能网事务怎么搬迁至LTE,为VoLTE用户供给相似VPMN、400等增值事务服务。

  针对第一个问题,存在3种处理计划。计划一是布置ICS架构的方针网络,用户在CS周游时依然由IMS供给服务。这个计划现在在业界并不老练,一起计划触及CS网络的很多改造。计划二是锚定计划,由用户签约O-CSI(针对主叫)或T-CSI(针对被叫),在CS域触发智能到Anchor AS,由Anchor AS供给IMRN将呼叫路由回归属IMS域处理事务。锚定计划在CS域布置简略,但锚定回IMS下降了事务功率,因而部分运营商仅布置了被叫锚定。计划三是CS/IMS双域并行事务处理计划,不管主、被叫均不锚定回IMS。CS/IMS双域并行事务处理的一个重要条件是用户签约事务数据需求能在HLR/SAE-HSS和IMS-HSS间同步。现在运营商可视状况挑选计划二或计划三。

  有几种方法可以协助运营商完结智能事务承继。其一是布置IM-SSF,其人物相似CS范畴的SSP功用,经过传统的CAMEL或INAP等智能网信令触发到SCP/OCS,完结智能事务逻辑操控。IM-SSF一般主张跟MMTel AS交融布置。其二是部分智能事务渠道可晋级或现已支撑SIP,则可以直接改形成SIP AS,由S-CSCF经过iFC触发到AS完结事务操控。其三关于一些语音交互类智能事务,可以经过MGCF路由回CS域MSC/SSP,在CS域完结智能流程交互。运营商可依据实际状况为不同的事务挑选适宜的计划。

  HLR/SAE-HSS与IMS-HSS交融布置

  HLR/SAE-HSS与IMS-HSS(三合一HSS)数据库交融布置可以防止HLR/SAE-HSS与IMS-HSS之间需求同步很多数据,如签权信息、eSRVCC信息等的问题。对BOSS运营支撑体系来说,数据库交融下降了BOSS的改造难度,防止同一VoLTE用户的签约信息需求一起向两套设备进行事务注册。交融数据库共同的事务签约信息,能更好地确保弥补事务在CS和VoLTE网络的共同性,运用户不管在CS仍是VoLTE网络周游都能享用共同的事务体会。

  假如现网HLR数据库能晋级布置SAE-HSS和IMS-HSS,这将是最优的交融布置计划,不然需求新建交融数据库,跟现有HLR数据库长时间并存,或许直接替换现有HLR数据库。前者布置起来更滑润,但考虑到一般是以不换号方法搬迁用户到4G,因而需求布置FNR区别到新老数据库的路由。后者则无需布置FNR,但直接替换HLR操作起来危险较大,需求充沛验证各事务场景。运营商需求依据实际状况确认数据库交融计划和布置节奏。

  Diameter信令网布置

  Diameter是EPC/PCC/IMS网络通讯的根底协议,与PCRF/OCS/HSS互联的很多网络节点的功用接口都依据Diameter协议。3GPP界说DRA功用实体用于Diameter信令路由会聚,应用于中心路由场景。GSMA界说DRA用于3G/4G网络间周游时的安全阻隔及与当时SS7信令网互通,应用于跨网络的周游互通场景。DRA跨接于EPC/PCC/IMS网络之间,可以完结将同一用户的各网元接口会话绑定到相同PCRF。运营商布置Diameter汇接设备可以简化Diameter信令网络布置和保护,便利快速展开新事务。

  随同用户从2G/3G向4G逐渐搬迁,传统SS7信令网和Diameter信令网将会是一个此消彼长的联系。假如现网STP设备能直接晋级支撑Diameter,则主张直接重用现有STP设备,不然主张新建Diameter/SS7交融汇接设备,随用户搬迁和SS7的IP化改造,逐渐建造Diameter/SS7交融的信令网,而传统SS7信令网则随生命周期让其天然消亡。

  事务支撑和网管布置

  VoLTE事务发放触及很多网元,包含HLR/SAE HSS/IMS HSS(三合一HSS)、MMTel AS、IM-SSF、ENUM/DNS、SCP及其它增值事务AS等,需求运营商BOSS改造支撑相应的事务注册接口,以及MMTeL AS/PGW等网元话单处理及在线计费接口满意VoLTE用户事务注册和计费功用。

  VoLTE All IP架构和更杂乱的事务流程对运营商的网络办理提出了更高的应战。CS网络中心网元不到5个,而VoLTE中心网元则超过了12个,根本事务流程经过了更多的网元和接口,杂乱性成倍增加。运营商需求考虑怎么提高端到端快速毛病处理及日常新事务注册功率,需求考虑怎么建造LTE环境下的事务质量KPI衡量体系,需求考虑怎么端到端办理All IP下的语音质量。

  无线网络晋级改造

  LTE网络需求晋级改造支撑VoLTE。音视频等实时电信事务对时延要求很灵敏,这要求布置端到端QoS来确保服务质量,其中就包含了无线侧的QoS布置。从测验状况来看,无线相关特性如头紧缩技能(ROHC)、下降时延(TTI Bundling)、半静态调度(SPS)等增强功用可以提高VoLTE的掩盖才能和体系容量功率。边际eNodeB需求正确装备相邻GSM或UMTS方位区及eSRVCC丈量操控相关参数,并随网络改变及时调整。一起BSC或RNC需求布置2G/3G到4G的重选,确保4G网络可用时用户能及时回来4G。

  IP承载网改造

  一般经过VPN来合理区别电信网络的各类信令、媒体和保护办理分组数据,以更好地确保事务安全。如区别IMS信令VPN、IMS媒体VPN等。不同于2G/3G PS环境下用户中止发生流量一段时刻后的IP地址主动收回机制,VoLTE用户将永久在线。因而关于一些规划很大的运营商,IPv6布置改造也是一项有必要考虑的重要作业。包含终端、IP承载网设备、EPC中心网、IMS中心网、SBC等都触及IPv6布置。

  QoS改造是承载网改造的一项重要内容。承载网需求发动DiffServ行列调度才能,以完结对不同等级事务的服务质量操控。经过对QCI和IP承载网的IP DSCP服务质量优先级参数进行映射,完结跟其它分组事务的区别和优先级操控,确保VoLTE信令、语音及视频等事务的服务质量。

  VoLTE的布置除触及以上范畴的要害技能问题外,还有很多与网络运营、网络优化相关的问题需求经过不断实践来堆集经历,希望运营商、设备商、终端与芯片厂商通力合作,加速推动VoLTE相关工业老练,促进全球运营商VoLTE网络的规划布置,尽早完结VoLTE商用和全球无缝周游,以更好的通讯体会丰厚人们的交流与日子。

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