TD-LTE电路域回落多模单待手持终端的技术实现

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