破解TD-LTE语音难题

关于TD-LTE语音演进路径，业界各方都在积极研究。目前，业界存在几种不同的解决方案。其中，不乏成熟的方案，有望成为未来TD-LTE语音解决之道。

随着移动通信技术的高速发展，用户对移动通信网络的无线速率和时延等提出了越来越高的要求。国际标准化组织3GPP提出了EPS(演进的分组系统)网络演进架构，包括无线网络(LTE)和核心网络(SAE)。在EPS网络架构中，无线网络采用LTE/TD-LTE(UTRAN长期演进)来提高频谱效率、降低时延和优化分组数据，并利用OFDMA/MIMO等一系列先进技术，使得上行吞吐量可达100Mbit/s，下行吞吐量可达50Mbit/s。核心网络采用EPC(演进的分组核心网)，EPC是扁平化的网络架构，采用单通道(onetunnel)、用户面直连等技术，理论上可以大大缩短业务时延。

EPS网络虽然是全分组交换网络，但由于语音业务在很长一段时间内仍将是不可或缺的重要业务，因此，EPS网络不仅需要支持迅猛增长的数据业务，也应继续提供高质量的语音业务。但由于EPS网络部署初期覆盖和性能等因素，提供语音业务可能会存在语音连续性等诸多问题，为确保在EPS网络上顺利开展高质量的语音业务，目前各标准组织也都积极研究并提出了多种语音业务解决方案，本文重点介绍几种比较成熟的方案。3GPP接入方式的EPS网络架构如图所示。

图中，E-UTRAN是TD-LTE采用的接入网架构，它对传统3G的网络架构进行了优化，采用简化的、扁平化的网络结构，接入网仅包含基站(eNodeB)，不再有RNC。eNodeB具有独立的资源管理功能，各个eNodeB之间通过直接的互联实现相互的协调与合作。简化的结构能有效地提高系统的整体通信效率，为EPS系统新引入的全分组交换的设计理念提供更好的配合。

EPC即核心网部分，包括MME(移动性管理实体)、S-GW(服务网关)、P-GW(分组数据网网关)、HSS(归属用户服务器)以及PCRF等功能实体。

根据可提供语音业务的TD-LTE终端可能的形式，语音业务解决方案大致分为两种类型，TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模单待机终端和TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模双待机终端，前者可采用CSFB(电路域回落)或SRVCC(单无线频率语音呼叫连续性)方案来提供语音业务，后者直接利用2G/3G网络来提供语音业务。

基于电路域网络提供语音业务

在TD-LTE网络建设初期，由于运营商已经有成熟的2G/3G网络，出于对CS投资的保护，结合EPS的部署策略，可以采用原有的CS域语音方案来提供语音服务，而TD-LTE网络仅处理数据业务(包括IMS数据业务)。这种情况下，TD-LTE覆盖下的UE在处理语音业务时，终端可先回退到2G/3G网络的CS(电路域)域，在CS域处理语音业务。另外，由于TD-LTE和CS双模单待终端的无线模块是单无线频率模式，即具有TD-LTE和2G/3G接入能力的双模或者多模单待终端，在使用TD-LTE接入时，无法收/发电路域业务信号。为了使得终端在TD-LTE接入下能够发起语音业务，以及接收到语音业务的寻呼，并且能够对终端在TD-LTE接入下正在进行的PS业务进行正确地处理，产生了CSFB技术。

但是CSFB方案的使用是有前提条件的，那就是，只有在TD-LTE与2G/3G的重叠覆盖区域，并且终端具有CSFB功能的时候，才能使用电路域回落。

可以看出，CSFB方案基于CS域实现语音业务，因此不需要部署IMS系统就可以开通TD-LTE网络的语音业务。

实现CSFB功能的关键在于，MSC能够建立与MME之间的SGs接口，以便实现LTE和2G/3G的联合位置更新和寻呼等操作。另外，为了实现CSFB功能，UE、MME、MSC、E-UTRAN、SGSN都需要升级增加附加功能。

基于IMS网络提供语音业务

SRVCC指的当单无线频率终端从EPS网络切换到2G/3G网络时话音呼叫的业务连续性。SRVCC方案适用于运营商已经部署了IMS网络，在TD-LTE网络已经能提供基于分组域的语音业务，但LTE没有达到全网覆盖的场景，随着用户的移动，正在进行的语音业务会面临离开TD-LTE覆盖范围后语音不能保持连续的问题，这时，借助SRVCC技术可以将语音切换到电路域，从而保证不中断语音通话。SRVCC实际上是个切换过程，通过IMSSRVCCAS和承载网络实体MME/MSCServer配合，实现语音业务的连续性。SRVCC与CSFB方式不同的是，CSFB是在EPS与2G/3G重叠覆盖区域内发生回落，而SRVCC则是在LTE网络失去覆盖的时候，才发生到2G/3G网络电路域间的切换。

可以看出，SRVCC方案基于IMS实现，因此网络上需要部署IMS系统，另外，只有TD-LTE网络开通IMS语音业务后，才会在特定场景需要使用SRVCC。

为了实现不中断的语音呼叫，需要EPC、CS以及IMS三模块协同工作，其中，电路域的MSC需要升级为增强的MSC，以便支持从MME发来的切换过程，支持I