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TD-LTE电路域回落多模单待手持终端的技术实现

作者:时间:2012-05-25来源:网络收藏

介绍了网络中域业务,特别是语音业务的几种解决方案,阐述了原理,指出了在网络的不同发展时期,我国电信运营企业可采用不同的来开展语音业务。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/154828.htm

1 引言

随着移动通信的高速发展,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可能的形式,大致分为两种类型,即终端和双待终端。其中,多模指的是TD-LTE,TD-SCDMA,GSM(GPRS)3种模式,多模机终端可采用CSFB()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电路域多模单待终端的技术原理。

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。

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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,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。

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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/GERAN。这样,语音呼叫就从E?UTRAN转移到UTRAN/GERAN了。

2.3 基于多模双待终端

TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模双待终端在使用TD-LTE模式进行数据业务时,终端可同时在TD-SCDMA/GSM(GPRS)模式进行语音业务的呼入或呼出;在使用TD-SCDMA模式进行数据业务时,终端建立TD-SCDMA下的并发业务,进行语音业务的呼入或呼出;在使用GSM模式进行数据业务时,终端使用GSM模式进行语音业务的呼入或呼出。基于多模双待终端来提供语音业务的的方案对网络没有提出特别的要求。

3 电路域回落多模单待终端

3.1 工作原理

TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模单待终端能够支持在GSM,TD-SCDMA和TD-LTE模式分别独立通信。多模单待终端支持TD-LTE,TD-SCDMA 和GSM(GPRS)模式,且任何时刻只能工作在TD-LTE 模式,TD-SCDMA和GSM(GPRS)模式中的某一种模式,只能同对应模式的单模终端一样发送和接收数据。多模单待终端在空闲状态以及电路域和分组域业务进行过程中,都能够自动地进行TD-LTE 模式和TD-SCDMA,GSM(GPRS)之间的模式转换。另外,多模单待终端还能支持在TD-LTE小区和TD-SCDMA,GSM(GPRS)小区之间的重选和切换。

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