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TD-LTE电路域回落多模单待手持终端的技术实现

时间:01-08 来源:3721RD 点击:

介绍了TD-LTE网络中电路域业务,特别是语音业务的几种解决方案,阐述了TD-LTE电路域回落多模单待终端的技术实现原理,指出了在TD-LTE网络的不同发展时期,我国电信运营企业可采用不同的技术来开展语音业务。

1 引言

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,为了满足人们日益提高的通信需求,国际标准化组织3GPP提出了TD-LTE网络演进架构,TD-LTE网络虽然是全分组交换网络,但语音业务在很长一段时间内仍将是不可或缺的重要业务。所以,TD-LTE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TD-LTE网络部署初期覆盖、性能以及TD-LTE终端形态等因素,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TD-LTE网络上顺利开展高质量的语音业务,目前各标准组织都积极研究并提出了多种语音业务解决方案。

可提供语音业务的TD-LTE终端可能的形式,大致分为两种类型,即多模单待终端和多模双待终端。其中,多模指的是TD-LTE,TD-SCDMA,GSM(GPRS)3种模式,多模单待机终端可采用CSFB(电路域回落)或SRVCC(单无线模式语音呼叫连续性)方案来提供语音业务,多模双待机终端直接利用2G/3G网络来提供语音业务。本文重点介绍TD-LTE电路域回落多模单待手持终端的技术实现原理。

2 EPS网络语音业务解决方案

2.1 基于电路域网络提供语音业务(CSFB)

CSFB(电路域回落)是3GPP R8中CS over PS研究课题的成果之一。该研究课题提出的背景是LTE和CS双模终端的无线模块是单一无线模式,即具有LTE和UTRAN/GERAN接入能力的双模或者多模终端,在使用LTE接入时,无法收/发电路域业务信号。为了使得终端在LTE接入下能够发起话音业务等CS业务,以及接收到话音等CS业务的寻呼,并且能够对终端在LTE网络中正在进行的PS业务进行正确地处理,产生了CSFB技术。

在建设TD-LTE网络初期,如果运营商已经有成熟的UTRAN/GERAN网络,出于对CS投资的保护,结合TD-LTE网络的部署策略,运营商可以采用原有的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,采用CSFB技术,即LTE覆盖下的UE在处理语音业务时,终端先回退到CS(电路域)网络,在CS网络处理语音业务;这样就达到了重用现有的CS域设备来为TD-LTE网络中的用户提供传统的语音业务的目的。

但是CSFB的使用是有前提条件的,那就是只有在E-UTRAN与UTRAN/GERAN的重叠覆盖区域,并且用户具有CSFB功能的时候,才能使用电路域回落。

LTE和UTRAN/GERAN之间的CSFB功能架构如图1所示。


图1 CSFB功能架构示意图

图1中,EPC指的是演进的分组核心网络。

从图1中可以看出,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,EUTRAN,SGSN都需要升级增加附加功能。

2.2 基于IMS网络提供语音业务(SRVCC)

SRVCC指的是单无线模式终端从TD-LTE网络切换到3GPP UTRAN/GERAN时话音呼叫的业务连续性。SRVCC方案主要解决LTE网络部署语音业务时存在的问题,在LTE网络下,终端使用基于IMS的Voice over LTE建立话音业务;当LTE没有达到全网覆盖时,随着用户的移动,正在进行的语音业务会面临离开LTE覆盖范围后语音能否连续的问题,这时,SRVCC可以将语音切换到电路域,从而保证语音通话的不中断。

SRVCC方案基于IMS实现,因此网络上需要部署IMS系统以及SCC AS设备。另外,只有UTRAN/GERAN网络开通语音业务后,才会在特定场景需要使用SRVCC。

基于IMS网络提供语音业务的网络架构如图2所示。


图2 SRVCC网络架构

图2中,包括EPC,CS以及IMS三大模块,为了实现不中断的语音呼叫,需要三个模块协同工作。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IMS到CS的切换并关联CS切换和从IMS域到CS域的域转移;EPC中的MME需要能从PS承载中分离出语音和非语音部分,对语音承载部分发起SRVCC切换并协调PS切换和SRVCC切换;IMS中的HSS需要在UE附着过程中把SRVCC VDN(VCC域转移号码)插入MME。

SRVCC的基本工作流程:为了实现SRVCC,话音呼叫锚定在IMS系统中。当发起E?UTRAN到UTRAN/GERAN的域转移时,MME(具有UE SRVCC相关信息)首先从E?UTRAN网络获得切换指示,然后触发到MSC Server的SRVCC流程,MSC Server发起到IMS的会话转移流程,并且完成到目标小区的CS切换流程。切换完成后,MSC Server向MME发送响应(其中包括必要的切换命令信息),并转给UE用于接入UTRAN/G

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