新聞中心

EEPW首頁 > 手機與無線通信 > 設(shè)計應用 > 采用LTE數(shù)據(jù)包交換實現(xiàn)語音傳輸功能和測試策略

采用LTE數(shù)據(jù)包交換實現(xiàn)語音傳輸功能和測試策略

作者: 時間:2012-05-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/154806.htm

2009年,第一個商用網(wǎng)絡(luò)在瑞典投入運營。緊接著,全球18個國家共26個網(wǎng)絡(luò)提供商用服務(含美國、亞洲和歐洲)。

這種新技術(shù)的率可高達100Mbit/s。盡管其實際可達率遠低于理想條件下的100Mbit/s,該技術(shù)還是極大地提高了已有移動無線網(wǎng)絡(luò)的性能。換句話說,LTE仍然需要證明其在高負荷場合下的突出性能。但是,業(yè)界主要人士目前已經(jīng)深信LTE必將促進移動互聯(lián)網(wǎng)的應用。

圍繞著LTE是否可以這一復雜問題,當前正在進行著一場激烈的爭論。此前,對于移動式應用,傳輸基本上僅由電路。在這場爭論中,終端用戶的期望不容忽視。實際上,由于GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成功地運營了20多年,用戶希望能夠無論身在何處均能獲得優(yōu)良的品質(zhì)。

在LTE中如何語音傳輸?如何確保實際運營網(wǎng)絡(luò)仍然擁有研發(fā)階段所實現(xiàn)的性能?本文將描述這兩個問題。

2 從SV-LTE和CSFB至VoLTE

通過LTE傳輸語音要獲得可被接受的音質(zhì),要求無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)均合適的機制和架構(gòu)。由于無法保證可以立即獲得全球性LTE覆蓋率,因此這可能會影響LTE網(wǎng)絡(luò)以及傳統(tǒng)的2G和3G網(wǎng)絡(luò)。

另一個考慮因素是語音用戶的移動性。在LTE覆蓋區(qū)發(fā)起呼叫之后,用戶移出LTE覆蓋區(qū)并進入某個現(xiàn)有2G或3G網(wǎng)絡(luò)時,該呼叫不得被中斷。

3 LTE語音傳輸

LTE語音傳輸?shù)脑O(shè)計前提是可以使用IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)。用于支持多媒體應用的完整解決方案,由用戶設(shè)備(UE)中的IMS支持功能、IP連接訪問網(wǎng)絡(luò)(IP-CAN)和核心網(wǎng)中的專用IMS功能等組成。

IMS盡可能地以標準IETF協(xié)議為基礎(chǔ)。3GPPTS23.228中描述了IMS參考架構(gòu)(包含該架構(gòu)至已有網(wǎng)絡(luò)和其它IP多媒體系統(tǒng)的接口),清晰地展示了該系統(tǒng)的靈活性和復雜性。借助該系統(tǒng),可以組合任意的多媒體應用,并在移動環(huán)境中使用這些應用。

然而,語音傳輸僅需要這些功能單元的一部分(見圖1)。建立語音呼叫之前,LTEUE必須向IMS系統(tǒng)完成注冊。LTE系統(tǒng)為信令和語音數(shù)據(jù)使用不同的“承載”。信令承載的丟失率極低,保證UE能夠可靠地接收控制命令。語音承載既具備低延遲,又具備低延遲變動,因此可以提供良好的語音質(zhì)量。信令傳輸會話發(fā)起協(xié)議(SIP),語音數(shù)據(jù)包的傳輸則采用實時傳輸協(xié)議(RTP)。此外,特殊的數(shù)據(jù)包分配算法還保證IMS可以滿足用于語音傳輸?shù)奶厥庖?。其中的一個示例就是半靜態(tài)調(diào)度(SPS),它可以近似靜態(tài)的方式將頻率資源和時間資源分配至空中接口。此處必須注意,LTE系統(tǒng)通過同一個無線信道,同時傳輸語音和數(shù)據(jù)服務。

500_400-1328062965_17cb926f.jpg

圖1 語音功能所需要的IMS架構(gòu)的示意圖

為了降低需要以不同方式實施IMS系統(tǒng)的風險,對數(shù)量眾多的IMS系統(tǒng)進行了主動限制,使其僅包含語音傳輸(含常規(guī)的路由功能,即在本地網(wǎng)之外也可使用語音傳輸)所需要的那些功能。

由此,2009年,聲音共享計劃(One Voiceinitiative)發(fā)布了一個IMS草案。此后,2010年2月,全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會(GSMA)將該草案并入了LTE語音傳輸計劃(voiceover LTE,VoLTE)。IMS的前提條件同樣考慮了LTE的全面覆蓋無法立即實現(xiàn)。向現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行傳輸時,只要有可能,UE將始終僅使用一個空中接口(切換)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)和UE側(cè)中的相應過程,詳見單無線語音呼叫連續(xù)性(SRVCC)下的相關(guān)描述。

通過引入該功能,IMS系統(tǒng)可以對同時運行的語音服務和任意數(shù)據(jù)服務的切換進行控制:對于LTE中的PS域業(yè)務,將語音業(yè)務切換到3G網(wǎng)絡(luò)中的CS域,同時將數(shù)據(jù)業(yè)務切換至3G網(wǎng)絡(luò)中的PS域。

4 IMS的替代方案

IMS在許多年以前已經(jīng)提出,盡管僅有少量幾個移動網(wǎng)絡(luò)實施了IMS,但經(jīng)過連接不斷的擴展已包含了眾多其它功能。

其原因在于已經(jīng)找到,并已經(jīng)在最近實施了其中的一些替代性解決方案,具體有:

●SV-LTE=同步語音和LTE(simultaneousvoiceandLTE),語音傳輸使用已有的2G/3G網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)傳輸則使用LTE網(wǎng)絡(luò)。

●CSFB=CS回退(CSfallback),該方案不使用LTE中的信令連接,并通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)建立語音連接?;赟V-LTE的UE使用兩個獨立的空中接口,這兩個接口同時用于不同的服務。語音通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)傳輸,LTE則專門用于數(shù)據(jù)傳輸。然而,這種簡單的解決方案能耗較大,因此對電池的使用壽命不利。

此外,以這種方式配置的UE的制造成本也較高。該解決方案在美國已經(jīng)投入了商業(yè)應用,并可用于某些UE。CSFB解決方案,則避免同時使用兩個空中接口。如果某個LTEUE處于某個LTE小區(qū)中,無論是接收還是發(fā)起語音呼叫,則該呼叫均通過2G或3G網(wǎng)絡(luò)而非LTE建立。其假設(shè)前提是,只要有LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方,就有2G或3G的網(wǎng)絡(luò)。否則,要么以語音郵件的方式轉(zhuǎn)發(fā)該呼叫,要么不即時建立該呼叫。其優(yōu)點顯而易見:用戶可以從GSM網(wǎng)絡(luò)獲得他們所期望的語音質(zhì)量,且語音呼叫不使用LTE網(wǎng)絡(luò)的任何功能。但是,該過程必須首先終止LTE中的已有信令連接,接下來在2G/3G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)重新建立語音服務。

因此,其耗費時間需要多出數(shù)秒。此外,呼叫建立時正在進行的數(shù)據(jù)服務,通常無法與語音服務同時進行?;赝酥?G網(wǎng)絡(luò)(UMTS或cdma2000?),通過切換至該網(wǎng)絡(luò),可以繼續(xù)支持該數(shù)據(jù)服務。然而,因商用GSMUE尚未實現(xiàn)雙傳輸模式(DTM,即允許并行傳輸數(shù)據(jù)和語音),該選項不適用于回退至2G網(wǎng)絡(luò)(GSM)。圖2為相關(guān)網(wǎng)絡(luò)單元,和接收呼叫觸發(fā)CSFB過程之前和之后的信令和數(shù)據(jù)呼叫。

500_400-1328062968_afeb82dd.jpg

圖2 CSFB過程之前和之后的數(shù)據(jù)與信令信道


上一頁 1 2 下一頁

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉