正在阅读:技术分析:4G LTE网络语音解决方案详解2技术分析:4G LTE网络语音解决方案详解2

2015-02-13 10:11 出处:PConline原创 作者:公斤 责任编辑:kuangweijun

  【PConline 评测】在上一期的技术分析里面,我们就曾经分析过4G LTE网络采用的语音解决方案。现在国际主流的LTE语音解决方案包括双待机、CSFB、VoLTE三种,简单来说VoLTE是语音数据都在4G通道传输;双待机(SGLTE、SVLTE)是语音走2G通道、数据走4G通道;CSFB是指手机平时在4G网络中待机,当需要拨打或接听电话时,网络要回落到2G中。

4G

  在移动4G网络初期,其使用CSFB方案,4G和2G网络之间的切换需要时间,所以会出现延时,慢于双待机终端。中国移动的4G网络建设大都基于SGLTE方案进行适配优化,这样做的好处便是建网成本低,同时早期可以快速进行LTE网络覆盖,但随着CSFB终端的增多,网络的升级优化需要解决延时、漏接等问题。上一期简单阐述了三种语音方案的工作原理,这一期更深入去探讨LTE语音方案。

语音业务类型

  运营商在LTE建网的时候会根据不同的网络发展策略、市场策略和网络状况来选择LTE的语音解决方案。一般来说,语音方案是很多的,运营商会在不同时期有不同的选择,但是每种方案都有选择的依据,具体可以分为两类:

VolTE

  第一类是需要依托原有2G/3G网络的语音解决方案,其需要继续使用原来移动网络上的电路域语音通道。另外一类便是把语音、数据都承载在IP网络上,便是我们经常称的VoIP。这类软件最为代表的便是Skype,而LTE网络是全IP的网络,因此在LTE网络上传输语音属于VoIP的一种,也是就我们称的VoLTE

  如果是一些新兴的运营商或者规模较小的运营商,没有太大的2G/3G网络负担的话,完全可以直接部署LTE网络而不用兼顾2G/3G网络,建网成本较低。这类运营商不论是语音还是数据都运行在LTE网络上。对于一些规模较大或者2G/3G网络负担较重的运营商,如我国的三大运营商,在LTE网络没有得到充分覆盖的前提下是不能贸然放弃2G/3G网络,可以预计2G/3G/4G网络会长期共存下去,这就需要合适的LTE语音方案。

电路域语音方案解析

  基于LTE网络不同的语音业务类型,行业内有着不同的解决方案,按照大类分便是两种:电路域语音和VoLTE语音方案。其中电路域语音方案又细分下有四种解决方案,这些解决方案的共同点都在于LTE网络承载高速数据业务,而CS电路域承载传统的语音业务。我们一起来了解电路域的语音方案:

语音
iPhone有两种语音方案对应GSM与CDMA网络

一:CSFB(电路域回落)方案。

  这种方案是较为常见的,一般应用在移动和联通的网络上。对于WCDMA/GSM网络来说,语音会回落到WCDMA或GSM,而对于CDMA网络,语音将会回落到cdma 1x。为了区别,WCDMA/GSM网络的方案为CSFB,而cdma 1x的方案为1xCSFB。据了解,我国唯一的CDMA运营商中国电信并没有采用CSFB方案。

  这种方案的终端是单手单发的LTE和电路域的多模终端,LTE和电路域只有一套收发装置,这意味着终端只能单待机,在LTE网络或电路域网络进行通信。这就意味着LTE网络和电路域网络之间需要增加互通网元或接口,通过LTE的网络隧道传递电路域的消息,令两者有通信的端口。这样即使终端驻留在LTE网络或数据业务的时候,其依然可以接收得到来自电路域的网络要求,例如语音通话或短信等活动。

  由于WCDMA/GSM和LTE都是3GPP标准组织制定的通信技术,因此他们三者之间的网络接口和互相操作融合顺畅,对于网络的优化要求不高。此外WCDMA网络能够实现语音和数据业务的并发,当有语音需要从LTE回到到电路域的时候,数据业务让人可以由WCDMA网络承担,这表示在通话的时候,数据连接性仍然得到保障,WCDMA网络能做到语音和数据业务并发。

  在终端的成本方面,由于只有一套收发信号的射频系统,因此终端的成本和功耗能够得到控制。大部分WCDMA/GSM阵营的运营商(中国联通)和中国移动都选择了CSFB的方案,其中运行在它们网络的iPhone也是这一方案为主。其次由于在终端方面的成本和技术较低,在考虑到成本、信号干扰、终端体积重量等原因下,部分CDMA运营商也有选择CSFB方案的,如日本的KDDI。

二:双待机(SGLTE和SVLTE)方案

  SVLTE&SGLTE基本是一个概念,同属于双待机方案,其是一种单卡双待策略,手机插入一张卡,但可以同时工作在LTE网络和2/3G网络下(如果23G网络是CDMA的,则是SVLTE,如果2G/3G网络是GSM/UTRAN的,则是SGLTE)。

  这种双待机的方案要求终端能够实现双手双发,LTE和电路域各自有一套收发系统,终端能够同时在两个网络待机,实现双待机,此外可以无缝在LTE网络和电路域进行通信。由于在终端已经能够做到两个网络之间的互联,因此该方案对于LTE网络和电路域网络是没有要求的,属于纯终端方案,并不需要网络的软件升级适配。

  双待机方案对于CDMA运营商来说是比较重要的,这是因为CDMA和LTE是由不同标准组织提出的通信技术,如果需要使用1xCSFB的语音方案便需要对网络进行一定的改造适配,同时CDMA网络不支持语音和数据并发,因此使用1xCSFB方案便不能解决并发问题,在通话的时候,上网数据也会终止。此外因为在发展上,大部分CDMA运营商都会慢慢开始摆脱CDMA产业链,同时为了考虑数据和语音的并发能力,大部分CDMA运营商选择SVLTE方案。不过SVLTE终端在成本上较高,同时对信号干扰等技术要求高,大部分WCDMA/GSM网络的运营商都没有选择。

三:CSFB with Dual Rx(双收CSFB)方案

  这个方案是CDMA运营商提出候选的方案,对于WCDMA/GSM运营商来说,3GPP规范没有进行定义。这个方案的订立之初是因为发现CDMA运营商在选择了SVLTE方案后,其对终端要求太高,所以提出的比较折中妥协的方案。

  这种方案与前面两种方案的差异在终端是双收单发的LTE和电路域多模的,同样属于SVLTE方案。该终端在LTE和电路域各有一套接受系统,能够同时在两个网络里面待机,同样实现双待。不过它的差异在于终端只有一套发射系统,因此其只能在同一时间里面与LTE网络或者电路域进行通信。该方案能够同时接受来自LTE网络和电路域的网络信息,并不需要1xCDMA那样增加网元和接口,而终端离开LTE网络回落到电路域进行语音服务的时候,需要通知LTE网络。这个方案对硬件要求降低,但是也相应增加了网络方面的适配要求。

  可以了解到,该方案因为单发所以能杜绝干扰,相比SVLTE的终端技术要求降低。在网络方面,能够实现双待便能减少添加的网元和接口,同样没有1xCSFB的方案网络要求高。这是一种比较折中的方案。目前基本没有CDMA运营商采用,虽然早期曾经有发展,但是终因为产业链薄弱等原因渐渐没落。

四:SRLTE(iPhone)方案

  之所以介绍第三种方案,可以说为苹果iPhone的方案做铺垫。SRLTE(Single Radio LTE)方案被苹果iPhone应用到CDMA运营商的LTE网络中。终端上只有一套收发系统,但可以同时接收LTE网络和电路域的信息,实现双待,但是在发射端只能与LTE网络或电路域进行通讯。终端在离开LTE网络回落到电路域进行语音通信时候,同样需要像1xCSFB一样通知LTE网络。

  从以上介绍可以看到SRLTE方案与CSFB with Dual Rx方案非常相似,工作原理是基本一致的。不过苹果公司对iPhone做了私有定制,大量减少了硬元器件,削减收发装置,使得终端成本更加低,保证良好的抗干扰能力,最重要能减少终端的体积。由于苹果品牌的强势,即使在我们看来是如此独断独行,但仍然有超强的产业链把控能力。世界上CDMA的运营商都基本会采购iPhone终端,同时会专门针对苹果iPhone做网络上的协议优化。

总结

  对于VoLTE语音方案我们在上期文章作了解释(点击这里),加上中国4G网络才刚踏进加速进程,距离VoLTE还是有一定的距离,我们会在后续再作详细的分析。

  对应回我国的三大运营商4G布局,全部都需要按照发展采取电路域的语音方案。中国移动的4G布局对于CSFB和双待机SGLTE方案均有采用,终端也有提供,其在CSFB方案下,语音会回落到GSM网络运行,而日常数据走LTE网络,但由于GSM的数据承载力弱,同时不能并发,因此中国移动用户在通话的时候需要断开数据连接。不过对应SGLTE方案便没有这个烦恼,但终端功耗会相对较高,同时体积不好控制,技术难度较高。

  中国联通方面,市面上也能看见双待机的终端,但由于其拥有WCDMA这张优质的网络,采用CSFB同样能做到网络的平滑回落过渡。使用过程中可以感觉到联通3G到4G网络的无缝平滑过渡,没有延迟。在全国范围内联通已经做了较好的3G网络覆盖,因此其语音和短信业务基本回落到3G即可,能够做到边通话边上网。

LTE
电信网络技术难度最高

  中国电信现阶段采用的SVLTE双待机方案,暂时并没有使用CSFB方案,往后对应苹果iPhone终端还需做SRLTE的网络升级适配。现阶段电信4G终端均是采用SVLTE双待机方案,在3G/4G网络切换会有延迟,表现为从4G网络切换到3G后,数据连接需要断开后再重新连接,中间过程会有明显的延迟,并不能很好做到无缝平滑。

  电信iPhone用户如果想用上4G服务可能需要再等等,一方面要等待电信的网络覆盖,另一方面也需要电信在网络端方面进行iPhone的适配优化。至少从笔者现在得到的情况看来,iPhone 5/5s的电信版本,虽然可以搜索到4G信号,但并不稳定,很快回落,加上通话也受阻。这些均是电信网络方面还没有进行SRLTE方案优化的原因。

(以上数据资料部分来源于百度搜索引擎)

相关阅读:

技术分析32期:4G LTE网络语音解决方案

//mobile.pconline.com.cn/405/4053656.html

技术分析第30期:苹果iOS 7后台机制解析

//mobile.pconline.com.cn/358/3585921.html

技术分析31期:手机通讯身份证之SIM卡

//mobile.pconline.com.cn/339/3395040.html

 

为您推荐

加载更多
加载更多
加载更多
加载更多
加载更多
加载更多
加载更多
加载更多
加载更多

手机论坛帖子排行

最高点击 最高回复 最新
最新资讯离线随时看 聊天吐槽赢奖品