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LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案一覽

2012/05/10

　　在筆者寫(xiě)下這篇關(guān)于LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案的文字時(shí)，2012年的春天早就悄然而至，中國(guó)南方的鄉(xiāng)間和街道已然是一片花的海洋。同樣，全球運(yùn)營(yíng)商通過(guò)2011年對(duì)于LTE的大量投入和快速建設(shè)，夯實(shí)了各自市場(chǎng)的LTE基礎(chǔ)，在2012年將迎來(lái)百花競(jìng)放的LTE時(shí)代。援引GSMA統(tǒng)計(jì)的一組數(shù)字也許能讓大家了解LTE生態(tài)系統(tǒng)目前在全球的發(fā)展態(tài)勢(shì)，以下數(shù)據(jù)截至2012年3月。


　　81個(gè)國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商將投入242張LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)；

　　這一切無(wú)疑都在宣布LTE時(shí)代的到來(lái)，對(duì)于LTE這一通信界從3G時(shí)代邁向4G時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)，從運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備供應(yīng)商、應(yīng)用提供商到消費(fèi)者都給予其極高的關(guān)注度。由于LTE和它的前任3G技術(shù)一樣是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包含了終端、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)及相關(guān)的業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)。在有限的篇幅內(nèi)，本文把關(guān)注點(diǎn)放在大家非常熟悉而且十分依賴(lài)的移動(dòng)語(yǔ)音及消息業(yè)務(wù)上，分析這些業(yè)務(wù)在LTE時(shí)代如何得以繼承并向前發(fā)展，為我們提供更加高質(zhì)、可靠和豐富的通信體驗(yàn)。

　　本文主要通過(guò)以下三個(gè)部分來(lái)深入淺出地描述語(yǔ)音方案在LTE時(shí)代的重要性及向前演進(jìn)的動(dòng)力和步驟：

　　丟失的拼圖？

　　尋找LTE時(shí)代的語(yǔ)音解決方案

　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期演進(jìn)部分LTE和與其配合的演進(jìn)的分組域核心網(wǎng)EPC在設(shè)計(jì)之初就是針對(duì)分組域業(yè)務(wù)展開(kāi)的，以滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)商對(duì)高無(wú)線(xiàn)頻譜利用率的追求和消費(fèi)者對(duì)高速移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的渴望。但是不得不看到的是，LTE及EPC網(wǎng)絡(luò)對(duì)于傳統(tǒng)的語(yǔ)音及消息業(yè)務(wù)的支持卻不再像2G和3G時(shí)代那樣通過(guò)電路域網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是否意味著在4G時(shí)代我們只能上網(wǎng)而不能打電話(huà)了？別開(kāi)玩笑了。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家們?cè)谧非髽O簡(jiǎn)高效移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)并沒(méi)有忘記人們對(duì)于語(yǔ)音、視頻及消息類(lèi)業(yè)務(wù)的剛性需求。這些業(yè)務(wù)被消費(fèi)者認(rèn)為是“必須”的，給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的收入雖然在逐年趨緩或減少，但根據(jù)預(yù)測(cè)到2015年，這部分收入仍然占運(yùn)營(yíng)商整體收入的65%。

　　基于這些原因，LTE時(shí)代的語(yǔ)音業(yè)務(wù)方案不但沒(méi)有丟失，反而還根據(jù)目前不同運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)策略、網(wǎng)絡(luò)情況設(shè)定出了不同的語(yǔ)音解決方案和演進(jìn)場(chǎng)景。對(duì)于小的運(yùn)營(yíng)商或者是虛擬運(yùn)營(yíng)商（VMNO）來(lái)說(shuō)，他們認(rèn)為L(zhǎng)TE技術(shù)帶來(lái)的是極大的市場(chǎng)機(jī)遇，他們由于沒(méi)有原來(lái)2G/3G網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，可以專(zhuān)注于無(wú)線(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的提供，通過(guò)構(gòu)建有智能管道之稱(chēng)的PCC架構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型業(yè)務(wù)的控制與計(jì)費(fèi)。而對(duì)于在地區(qū)或全球擁有網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)資產(chǎn)的大型運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，問(wèn)題就沒(méi)那么簡(jiǎn)單。他們既要考慮如何在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)，提供包括語(yǔ)音業(yè)務(wù)在內(nèi)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時(shí)還要兼顧如何保護(hù)好已有投資使其繼續(xù)發(fā)揮余熱。這些運(yùn)營(yíng)商的意見(jiàn)代表了運(yùn)營(yíng)商的主流觀(guān)點(diǎn)，即發(fā)展無(wú)線(xiàn)寬帶服務(wù)的同時(shí)，需要繼承并發(fā)展現(xiàn)有的支持全球漫游及互聯(lián)互通的語(yǔ)音和消息業(yè)務(wù)。以上兩種不同運(yùn)營(yíng)商的LTE策略如圖2所示。


圖2 LTE時(shí)代運(yùn)營(yíng)商的語(yǔ)音業(yè)務(wù)策略


　　　　LTE時(shí)代主要的語(yǔ)音

　　及消息類(lèi)解決方案

　　讓我們來(lái)看看主流運(yùn)營(yíng)商在LTE時(shí)代有哪些語(yǔ)音解決方案可以挑選，以及它們的優(yōu)劣比較（見(jiàn)表1）。圖3為實(shí)現(xiàn)LTE語(yǔ)音解決方案的具體步驟。


　　在LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期，由于LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋不連續(xù)，語(yǔ)音的控制和承載可以利用覆蓋連續(xù)和成熟穩(wěn)定的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，CSFB和DR都是這個(gè)思路。

　　CSFB即電路域回落，顧名思義是指在LTE和2G/3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重合的區(qū)域，手機(jī)會(huì)優(yōu)先駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)，只有需要進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)業(yè)務(wù)時(shí)才會(huì)回落到2G/3G網(wǎng)絡(luò)，在通話(huà)結(jié)束后再次返回LTE網(wǎng)絡(luò)。CSFB這一方案從2011年10月開(kāi)始正式商用，多個(gè)國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商代表在2012年的巴塞羅那移動(dòng)通信展上都對(duì)此給予了積極評(píng)價(jià)。

　　Dual-Radio即雙待（雙收發(fā)機(jī)）終端，主要滿(mǎn)足LTE/CDMA運(yùn)營(yíng)商在早期快速發(fā)布LTE智能手機(jī)占領(lǐng)市場(chǎng)的需求。DR終端有兩個(gè)同時(shí)工作的收發(fā)機(jī)，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先使用LTE網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于語(yǔ)音和消息業(yè)務(wù)使用CDMA網(wǎng)絡(luò)。DR終端最早于2010年在北美市場(chǎng)推出，填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)LTE終端無(wú)智能手機(jī)的空白，但其電池續(xù)航及終端成本等問(wèn)題也使其成為運(yùn)營(yíng)商過(guò)渡到VoLTE方案的短暫替代方案。

　　VoLTE語(yǔ)音方案在運(yùn)營(yíng)商LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋達(dá)到一定連續(xù)性甚至全覆蓋時(shí)將成為終極解決方案。VoLTE是GSMA定義的標(biāo)準(zhǔn)LTE語(yǔ)音解決方案，其核心業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)為IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)，配合LTE，EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端的基于分組域的語(yǔ)音、視頻通信業(yè)務(wù)。為了保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性，運(yùn)營(yíng)商有兩個(gè)選項(xiàng)，一是保證LTE的全覆蓋，抑或是部署SRVCC方案使正在進(jìn)行的通話(huà)可以平滑切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)。

　　OTT解決方案是指運(yùn)營(yíng)商以外的應(yīng)用服務(wù)商利用運(yùn)營(yíng)商建立的LTE網(wǎng)絡(luò)作為承載，采用各自私有或開(kāi)放的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻等多媒體通信業(yè)務(wù)。這類(lèi)業(yè)務(wù)與VoLTE在業(yè)務(wù)內(nèi)容和用戶(hù)感知上有一定的相似性，其主要區(qū)別是OTT方案在互聯(lián)互通、漫游、業(yè)務(wù)質(zhì)量保障等方面與VoLTE相比仍有一定欠缺。

　　除了語(yǔ)音、視頻通信業(yè)務(wù)的方案外，對(duì)于短消息的解決方案也有兩個(gè)可以選擇：第一，SMS over SGs方案，利用現(xiàn)有的SMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過(guò)增加MME和MSC-S間的SGs接口實(shí)現(xiàn)SMS利用LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收，終端不需要回落到電路域網(wǎng)絡(luò)；第二，SMS over IP方案，配合VoLTE的部署，利用SIP消息作為載體在IMS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收短消息。

　　主要LTE運(yùn)營(yíng)商選擇的方案及原因

　　上面提到的4種LTE時(shí)代語(yǔ)音解決方案和兩種短消息解決方案，看上去似乎讓人有些眼花繚亂，事實(shí)上某種方案的選擇都有明確的策略來(lái)驅(qū)動(dòng)。我們不妨以L(fǎng)TE市場(chǎng)發(fā)展最快的北美市場(chǎng)為例，看看那里的運(yùn)營(yíng)商如何因地制宜地選擇上述方案。


　　Verizon在2G/3G時(shí)代為CDMA運(yùn)營(yíng)商，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的原因，在4G時(shí)代Verizon對(duì)于LTE的部署相對(duì)于其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更為激進(jìn)，關(guān)注LTE智能手機(jī)對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)高端用戶(hù)的鎖定。

　　LTE部署初期（2010年〜2012年）采用LTE/CDMA雙待終端，減少改造網(wǎng)絡(luò)對(duì)成本和用戶(hù)體驗(yàn)的影響，但雙待終端的待機(jī)時(shí)間短是不可忽視的短板。

　　LTE部署中遠(yuǎn)期（2013年及以后）采用VoLTE單待終端，以L(fǎng)TE網(wǎng)絡(luò)取代現(xiàn)有的CDMA網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)同時(shí)支持話(huà)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前Verizon正在美國(guó)兩個(gè)城市積極進(jìn)行相關(guān)的外場(chǎng)測(cè)試。

　　AT&T于2010年購(gòu)得LTE 700MHz頻譜使用權(quán)，在2009年和2010年曾兩次升級(jí)其WCDMA網(wǎng)絡(luò)分別至HSPA（7.2Mbit/s）和HSPA+（14.4Mbit/s）并實(shí)現(xiàn)全覆蓋，并宣稱(chēng)此類(lèi)服務(wù)為準(zhǔn)4G服務(wù)，在LTE的部署上相對(duì)慢于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Verizon。2011年11月底，AT&T成功部署CSFB解決方案，并向用戶(hù)提供相應(yīng)的智能手機(jī)，CSFB手機(jī)的發(fā)布無(wú)論在續(xù)航時(shí)間和手機(jī)成本上都直接挑戰(zhàn)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的雙待終端策略。

　　LTE時(shí)代的語(yǔ)音解決方案無(wú)論對(duì)運(yùn)營(yíng)商還是消費(fèi)者都十分重要，它關(guān)系到運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)收入和消費(fèi)者的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。各個(gè)市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)商根據(jù)自身的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)情況采取了或激進(jìn)或穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)改造和業(yè)務(wù)更新步驟，無(wú)論是CSFB、雙待終端還是VoLTE，它們都只是幫助我們更好地實(shí)現(xiàn)LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)的工具和手段。中國(guó)的運(yùn)營(yíng)商如何善用這些工具，在完成了2G時(shí)代學(xué)習(xí)和3G時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)后實(shí)現(xiàn)4G時(shí)代超越？讓我們拭目以待。

　　后記

　　作為通信設(shè)備制造商領(lǐng)頭羊的愛(ài)立信正與整個(gè)行業(yè)一起積極推進(jìn)LTE語(yǔ)音解決方案全面測(cè)試和商業(yè)部署。從2009年倡議建立后來(lái)被GSMA定義為VoLTE對(duì)應(yīng)要求的“One Voice Initiative”到2010/2011年多次在各大通信展上演示VoLTE呼叫并幫助歐洲及北美運(yùn)營(yíng)商成功部署CSFB解決方案，再到2012年在巴塞羅那通信展惟一現(xiàn)場(chǎng)演示CSFB、SRVCC解決方案（見(jiàn)圖4），對(duì)于LTE語(yǔ)音解決方案的穩(wěn)健發(fā)展，愛(ài)立信和整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)鏈一樣充滿(mǎn)信心。
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