2012年后,全球运营商的LTE(Long Term Evolution)部署异常活跃。GSA截至2013年1月初的最新数据显示,约有145个商业LTE网络遍布在66个国家。LTE是全分组域架构,这不仅给用户带来全新的数据业务体验,而且随着LTE部署的不断铺开,VoLTE(Voice over LTE)将改变传统的电路域业务的实现方式,提升用户的业务感受。
VoLTE基于IP多媒体子系统(IMS:IP Multimedia Subsystem),支持语音及多媒体业务。GSMA和NGMN都宣布将VoLTE作为业界LTE网络唯一的、端到端的语音解决方案。为保证语音业务的连续性,运营商需要保证LTE的全覆盖,或者部署SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity)方案,使正在进行的通话可以平滑切换到2G/3G网络。
VoLTE的驱动力
对于用户而言,语音和短消息业务仍将是“必须”的基本通信需求,根据预测,到2015年,语音收入仍将占运营商整体收入的65%左右。因此,LTE时代的语音解决方案无论对运营商还是用户都十分重要,它关系到运营商的业务收入和用户的业务体验。
VoLTE的部署驱动力包括以下4个方面。
● LTE无线空口不再保留电路域
3GPP/NGMN组织在LTE R8标准的研究之初,即确定下一代移动网络是全分组网络,支持实时的多媒体业务。VoLTE业务将替代传统的CS业务,传统的电路域网络最终走向消亡。
● 抗衡OTT业务分流
Google Voice、Skype等移动互联网类应用,分流了大量运营商语音业务上的收益,VoLTE可有效抗衡此类OTT业务对语音的分流:VoLTE结合RCSe(富通信套件),提供全新的业务体验;VoLTE用户可以保留原有号码,无需通知亲朋好友更新联系方式;VoLTE基于IMS架构,具有完善的漫游、互通、带宽、QoS、业务连续性保障机制。
● VoLTE较R99提高空口利用率
VoLTE的空口利用率是R99 UTRAN的3倍,将CS业务迁移到VoLTE架构下,将会释放更多的高价值的低频段频谱。
● 融合的核心网
VoLTE是基于IMS的控制架构,更容易支持创新的、固定移动融合的业务。用户通过不同网络接入,可以享受一致的业务体验。
VoLTE的前世,今生与未来
前世—CSFB
LTE部署的初期,运营商多致力于提升用户的数据业务体验,而不考虑对语音视频等会话类业务进行改造提升。在此阶段仍然由CS域提供语音业务,即采用CSFB作为中间过渡方案。当E-UTRAN覆盖下的UE在处理语音业务时,终端先回退到CS网络,在CS网络处理语音业务,这样就达到了利用现有的UTRAN/GERAN的设备来为LTE网络中的用户提供传统的语音业务的目的。CSFB的优点是不引入IMS,继续重用现有的CS网络,缺点是现网需要改造升级,且呼叫接续时间增加。
今世—VoLTE
目前,已经有运营商开展了VoLTE业务,在LTE覆盖区内带给用户基于IP的高清晰语音和视频业务,在LTE覆盖区外仍然通过传统电路域提供业务。
现阶段部署VoLTE方案需要考虑的重点和难点如下。
● 无线覆盖及业务连续性
LTE网络建设和3G网络建设类似,都有一个从热点覆盖到全网覆盖逐步完善的过程。在此过程中,用户移动出LTE区域后将导致正在进行的IP语音业务中断,SRVCC可以实现LTE网络中的IMS域语音到2G/3G网络中的CS域语音视频的无缝切换。
R8 SRVCC架构存在信令流程复杂、切换时间较长的缺点。基于此,中兴通讯联手中国移动在3GPP标准中提出了eSRVCC(增强型SRVCC)方案,有效缩短了语音切换的时间(切换时间小于300ms),提升了终端用户的感受。
● 终端产业链待成熟
目前支持LTE的终端品种较多,很多主流品牌都推出了支持CSFB的LTE终端,但真正支持VoLTE的终端品种仍然较少,仅有10多款。因此运营商需考虑终端的选型、测试、推荐工作。
● 网络的演进
考虑到漫游、终端兼容性等问题,运营商的网络设备需要同时兼容CSFB和VoLTE。中兴通讯支持CSFB/SRVCC代理解决方案、CS和IMS融合等多种演进方案,尽可能减少对现网设备的改造需求,支持CS用户向VoLTE用户的平滑演进。
● 运营计费
运营商的计费和业务受理系统如何同时适应CS和VoLTE两套业务系统,如何保证CS和VoLTE业务的一致性是实际部署中需要考虑的问题。
VoLTE未来发展方向:RTCWeb
RTCWeb(网页实时通信)是一种实时视频、音频通信的技术。它通过将音视频处理、网络传输、会话控制等核心网能力的调用功能集成到浏览器内部,从而使第三方应用开发者仅需通过简单的JavaScript API调用即可轻松实现实时音视频通信能力。如果浏览器网络基于LTE承载,那么RTCWeb将极有可能成为VoLTE的未来发展方向。
RTCWeb技术给运营商带来了新的机遇。如果运营商的IMS网络能够以API方式开放网络能力,面向浏览器类应用提供统一用户鉴权、统一收费、业务质量保障,传统网络的互通等服务,那么可以预想,浏览器应用具有的快速部署、用户基数大、维护成本低等特点,将成为运营商IMS业务的强力助推器。
全球运营商VoLTE部署进展和展望
根据GSA市场报告的最新数据,迄今VoLTE已部署、部署中以及测试中的运营商有21家,包括SK电讯、DoCoMo、T-Mobile、AT&T、Verizon、Sprint等。
目前有两家韩国运营商推出VoLTE商用服务:SK电讯和U Plus,他们提供VoLTE高清语音视频和RCS等业务。北美也有一家运营商MetroPCS提供VoLTE服务。
综合多家咨询公司提供的数据,以及全球主流运营商的LTE部署进度与计划,我们预计,2014年后,VoLTE的部署将在全球范围进入爆发期。
根据目前的信息,中国的4G牌照有望在今年年底下发。三大运营商也在积极准备:中国联通与中国电信的LTE测试正在进行;而中国移动的步伐则迈得更快一些,TD-LTE的规模试验在去年就已经展开,今年初更是提出了双百计划,在超过100个城市建设4G网络,目前某些城市已经进入了应用体验阶段。
三大运营商部署4G网络以后,将会如何着手开展基于LTE网络的语音业务?三大运营商的2G/3G电路域网络的覆盖、设备容量、在网用户数非常大,这么大的网络要在短期内全部升级演进到VoLTE网络需要做很多的工作。我们预计国内运营商在部署LTE的前期阶段,将重点推广数据业务,提升用户在移动宽带数据业务上的感受,而语音业务将主要借助于CSFB技术实现。同时,运营商可以先开通VoLTE高清语音视频业务,作为与OTT竞争的手段。CSFB与VoLTE两种形式的语音方案可以同时存在于一个网络中。后续,随着LTE网络建设的扩大,终端的成熟商用,运营商会逐渐引入SRVCC技术,以带给终端用户更好的体验。
中兴通讯LTE语音发展里程碑
● 2008年底,中兴通讯引入最新一代ETCA硬件平台,IMS+CS全系列解决方案基于统一融合的平台;
● 在2010 GSMA大会上,中兴通讯成功展示了业界第一个基于LTE商用网络的VoLTE电话;
● 2011年中兴通讯出席了由GSMA组织的MSF论坛并成功参与了VoLTE的IOT互通测试,GSMA定制的测试场景包括:基本业务互通,全球漫游以及VoLTE互连;
● 2011年11月,中兴通讯提供的CSFB方案在CSL成功商用;
● 2011年中兴通讯推出zVOA方案(控制面融合产品iCX,媒体面融合产品iMG),支持CS向IMS网络的快速、平滑演进。
● 2012Q3,提供成熟的全套VoLTE和语音连续性解决方案,MMTel AS内置SCC AS功能,部署CSFB后,随着LTE网络覆盖的完善可以向SRVCC平滑演进;
● 在2013年2月,中兴通讯基于IMS控制的eSRVCC+HD Voice(高清语音)方案在香港CSL现网成功测试;eSRVCC方案有效缩短了呼叫建立与切换时间,给用户带来更好的业务感受。
中兴通讯愿与全球运营商以及LTE产业链的相关方一起探讨4G时代VoLTE的业务部署以及运营方式。在演进过程中提供高效、灵活的解决方案,降低网络的CAPEX和OPEX,增强运营商在移动互联网时代的核心竞争力,用4G网络向用户提供真正清晰悦耳的好声音。