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【摘 要 】 随着4G网络的商用,VoLTE时代已到来,本文介绍了VoLTE特性,移动核心网的现状,VoLTE对核心网的网络改造要求,以及VoLTE核心网建设方案.

【关 键 词 】 VoLTE eSRVCC 核心网 融合

一、前言

VoLTE+eSRVCC是4G网络承载话音业务的目标方案.VoLTE能显著缩短接续时延、提供高清的音频和视频通话,极大提升用户体验,2013年6月,GTI亚洲大会,中国移动发布VoLTE技术白皮书,并积极推进网络测试与改造工作,力争尽快实现VoLTE商用.VoLTE的部署几乎涉及所有核心网网元,VoLTE后核心网的重心逐步转向IMS网络,但仍需要电路域提供话音及短信能力,以满足话音连续性要求及短信业务要求,这就对电路域提出升级改造要求,以提供eSRVCC能力及短信能力.

二、VoLTE特性

LTE没有电路域,需要分组域提供IP语音业务,即VoLTE,VoLTE支持高清语音、高清视频等通信业务,同时可实现与现网2G/3G的语音互通.

特征1:VoLTE由IMS提供呼叫控制和业务逻辑

VoLTE的信令和媒体经EPC路由至IMS网络,由IMS提供会话控制和业务逻辑.

特征2:VoLTE由EPC提供高质量的分组域承载

在VoLTE中EPC作为IMS的接入网,通过全球统一的专用APN及独立承载为用户提供区别于普通数据业务的QoS保障.

特征3:连续覆盖前VoLTE可通过eSRVCC保障呼叫连续性


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VoLTE终端在通话过程中漫游至无LTE覆盖的区域时,通过eSRVCC将当前呼叫切换至2G/3G电路域.


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三、核心网概述

核心网构架在传送网及IP承载网之上,并承载业务网.参考中国移动核心网,核心网由电路域、分组域和CM-IMS域三部分组成.电路域为2/3G移动用户提供语音和短信等会话业务,分组域分为2/3G分组域和LTE/EPC分组域,其中2/3G分组域为移动用户提供速数据业务,LTE/EPC分组域为移动用户提供高带宽、低时延发互联网类高速数据业务.

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电路域和2/3G分组域已实现2G/3G融合组网,分组域已实现2/3G/EPC融合组网,后续将承担起对接CM-IMS承载VoLTE语音的功能.目前CM-IMS域面向固定类用户接入,提供多媒体及融合类业务,与电路域网络共存并互通,后续将全面支持VoLTE高清语音.

7号信令网作为核心网电路域和分组域的支撑网络,负责核心网网元间信令的传送,逐步进行着IP化演进.

HLR/HSS作为所有业务的基础支撑网元,负责全网2/3/4G用户的签约数据和位置信息的存储.

核心网发展目标:构筑宽带、融合、开放、智能、可运营可管理的核心控制网络.

四、VoLTE部署对核心网要求

VoLTE解决方案相关的标准已成熟.3GPPR8定义了LTE/EPC,并针对VoLTE的场景定义了SRVCC、SPS等优化机制,对于移动话音的演进定义了ICS架构. 3GPPR9、R10和R11定义了VoLTE的进一步增强.VoLTE解决方案主要涉及核心网和终端,在现网核心网三大域基础上, VoLTE网络融合改造是一个复杂的系统工程,整体改造量巨大,VoLTE网络架构参考如图4-1:

VoLTE涉及网元改造及功能如下:

网元 功能点

eMSC 支持Sv接口(MME和eMSC间的切换接口);支持I2接口(到IMS的SIP接口)

HLR 支持三融合的HLR/ HSS;eSRVCC新增参数的存储、及参数在S6a和Sh接口的传递

SBC/P-CSCF 支持ATCF、ATGW功能;支持IMS Rx接口

SCC AS 支持会话状态维护及通知ATCF;支持域选择功能;支持Sh接口新增参数

DRA 支持Cx接口,Sh接口信令寻址

MME 支持到CS域的切换;支持Sv接口

PGW/PCEF 支持Gx和专用承载的建立

PCRF 支持IMS Rx接口

五、 VoLTE核心网网络融合方案

VoLTE核心网网络融合方案主要包括:用户数据融合方案、IMS域融合建设方案、电路域融合建设方案

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、分组域融合建设方案、4G PCC网络升级改造方案、Diameter信令网建设方案.

5.1 用户数据融合方案

(一)用户数据融合目的

1.保证LTE用户“不换卡、不换号”使用VoLTE业务.

2、 IMS HSS与HLR融合确保IMS与CS补充业务、鉴权数据一致,确保用户在CS和VoLTE网络中获得一致语音业务体验.

(二)用户数据现状

中国移动目前设置有HLR和EPS-HSS设备,还有CM-IMS网络的HSS设备,4G CSFB时HLR和EPS-HSS已融合.

(三)用户数据融合方案

考虑在现有融合HLR/EPS-HSS升级,支持IMS-HSS功能.原有CM-IMS建议保留铁通号段,独立用于固网IMS网络.

图5-1 VoLTE用户数据融合方案

5.2 IMS域融合建设方案

(一)IMS网络建设目标

满足VOLTE接入控制、呼叫路由、业务处理、话音连续性、漫游能力需求.

(二)IMS网络现状

中国移动CM-IMS是一个完整的核心网,核心网元分省部署,为中小企业用户和家庭用户提供固网业务,由各省公司运营管理.

(三)VoLTE IMS网络建设方案

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