全面解析4G LTE網絡三大主流語音解決方案

移動在12月正式商用TD-LTE的4G網絡，有使用者嘗試用iPhone5s/5c破解運作在移動TD-LTE網絡上，發現其語音通話品質較差，具體表現為延時加長、出現電話斷線、聲音不清晰等情況，這當中原因一方面有移動4G網絡尚未優化成熟，另外一方面也與iPhone所采用的CSFB語音回落技術有關。因為現階段中國移動的4G語音經常要借用2G或3G網絡，而根據中國移動的研發進度，到明年下半年VoLTE商用之後才能扭轉。有朋友可能會感到困惑，語音在2G時代已經做得很好的東西，為什麼在4G時代反而出現問題?這就要從4GLTE網絡所采用的語音技術說起。

本文引用位址：http://www.eepw.com.cn/article/221141.htm

4GLTE網絡語音解決方案

　　現在國際主流的LTE語音解決方案包括雙待機、CSFB、VoLTE三種，而VoLTE被公認為LTE語音的最終形态。北美、南韓等已經建網的4G營運商都采用雙待機或CSFB為過渡方案。例如，美國最大的移動營運商Verizon在LTE部署初期，采用LTE/CDMA雙待終端來臨時提供語音業務，2014年将實作VoLTE規模商用。中國移動宣布2014年将實作VoLTE全網商用，雙待機和CSFB(CSFallback)将作為語音過渡方案。按照中國移動的規劃，2013年下半年，進行VoLTE較大規模業務實驗，2014年上半年進行VoLTE大規模外場實驗和嘗試，2014年下半年實作全網商用部署。

LTE三種主要語音解決方案

　　CSFallback(CSFB)：CSFB是LTE終端通過電路域使用語音業務的一種方案，終端平時駐留在LTE網絡，使用LTE資料業務，當發起語音呼叫或者接收語音呼叫的時候，終端回落到2G/3G電路域進行語音呼叫，結束後再傳回LTE。

　　雙待機：具備雙待能力的LTE終端可以同時在LTE和2G/3G電路域工作，即同時在LTE網絡上使用資料業務，在2G/3G電路域上使用語音業務，實作資料業務和語音業務的并發，無需回落。

　　VoLTE：VoLTE是架構在LTE網絡上全IP條件下的端到端語音方案。VoLTE的語音作為IP資料傳輸，無需2G/3G網，全部業務承載于LTE網絡上，可實作資料與語音業務在同一網絡下的統一。相對于現有的2G/3G網絡，通過引入高清編解碼等技術，VoLTE可擁有比2G/3G語音，以及時下流行的OTT語音業務更好的使用者體驗。同時，當終端離開LTE的覆寫區域時，VoLTE能夠将LTE上的語音呼叫切換到2G/3G網絡上，保證語音呼叫的連續性。

　　

- CSFB語音回落

　　我們時下熱門的iPhone5s/5c正是采用基于CSFB的語音解決方案，這方案的主要是在使用者需要進行語音業務的時候，從LTE網絡回落到3G/2G的網絡重新接入，這意味着當你正在利用4G網絡高速上網的時候，遇到語音來電，此時網絡便會斷開，微網誌、QQ、微信等應用都不能收發資訊。

　　iPhone5s便是采用CSFB語音回落技術

　　CSFB的思路是在使用者需要進行語音業務的時候，從LTE網絡回落到3G/2G的電路域。iPhone5s/5c可以簡單了解為單卡單待，平時在又LTE網絡覆寫的地方，其待機在4G網絡，不過當需要建立語音連接配接，也就是你需要撥打或者接聽電話，其便會切換回落到2G/3G網絡，資料和語音不能同時并發，意味着當你打電話的時候不能進行上網。

　　CSFB作為4G時代語音過渡的方案是有必要的，4G建網初期，由于語音方面尚未完全部署VoLTE語音技術，是以便需要借助CSFB或者雙待機的語音過渡方案。當沒有4G信号或覆寫不足時，4G語音将回落到3G網絡，如果3G覆寫不足，那麼4G語音将回落到2G網絡。不過采用這種技術是需要對3G/2G網絡進行改造，同時對4G網絡優化提出了更高要求，會在一定程度上影響4G布網速度。同時，在4G、3G、2G上反複切換，這樣的話，中國移動的4G語音有可能會經常出現掉話現象，接通延時加長等等狀況。不過這個延時在營運商的持續網絡優化後，其會大大縮短和改善。

• 雙待機

  　　雙待機終端的語音解決方案可以同時待機在LTE網絡和3G/2G網絡裡，而且可以同時從LTE和3G/2G網絡接收和發送信号。在撥打電話時，可以自動選擇從3G/2G模式下進行語音通信。也就是說，手機同時待機在2G/3G網絡和LTE的網絡中，2G/3G網絡負責撥打和收聽電話，而LTE網絡則負責資料業務。這樣意味着能夠做到單卡雙待，同時處在LTE和2G/3G網絡中，資料和語音可以同時并發，并不會互相幹擾，這就不會出現在2G/3G網絡打電話的時候不能利用LTE網絡上網的情況。

  

  雙待機與CSFB優缺點對比（SGLTE為雙待機模式的一種）

  　　此外在網絡建設方面，2G/3G網絡在初期并不需要更新，LTE建網成本初期會較低，這樣便可以快速進行LTE網絡的覆寫。因為是單卡雙待的方案，使用者不但能使用到2G/3G時代優秀的語音通話，并且能獲得高速的4G資料體驗。這種語音解決方案是一個相對比較簡單的方案。終端晶片可以用兩個晶片(1個3G/2G晶片和1個LTE晶片)或一個多模晶片來實作，解決方案簡單。由于雙待機終端的LTE與3G/2G模式之間沒有任何互操作，技術實作簡單。是以雙待機終端語音解決方案的實質是使用傳統3G/2G網絡，與LTE無關。對網絡沒有任何要求，LTE網絡和傳統的3G/2G網絡之間也不需要支援任何互操作。

• VoLTE

  　　當LTE網絡達到全覆寫時，VoLTE語音方案将成為營運商的終極解決方案。VoLTE的核心業務控制網絡是IMS(IP多媒體子系統)網絡，配合LTE和EPC網絡實作端到端的基于分組域的語音、視訊通信業務。VoLTE解決方案可以提供和電路域性能相當的語音業務及其補充業務，包括：号碼顯示、呼叫轉移、呼叫等待、會議電話等。相比較傳統的GSM網絡，VoLTE能提供端到端的IP資料和語音服務。VoLTE是全IP條件下端到端語音解決方案，旨在替代電路域話音。簡單來說，便是令語音的信道也走在LTE網絡上。

  　　VoLTE要實作大規模商用，需要具備三個條件：第一，LTE網絡大規模覆寫;第二，IMS網絡建設改造完成;第三，産業鍊能夠提供支援VoLTE的終端産品。現有的網絡要想支援VoLTE，需要進行更新改造，這也是中國移動提出2014年進行VoLTE全網更新的目标。目前，無線裝置對VoLTE的支援比較好，基本不需要什麼改動，大部分是軟體更新，最重要的是要建設好IMS網絡。由于VoLTE标準清晰，不存在IMS網絡難以互通的問題，是以，主流的系統裝置商都可以為中國移動提供IMS裝置。

  　　IMS(IPMultimediaSubsystem)是IP多媒體系統，是一種全新的多媒體業務形式，它能夠滿足現在的終端客戶更新穎、更多樣化多媒體業務的需求。IMS網絡是LTE實作語音與多媒體資料融合的必備網絡協定。如果移動建網速度正常，我們将會在2014年下半年用上VoLTE語音服務，與另兩種過渡方案相比，具備哪些優勢呢?首先VoLTE能夠改變多年并不變的語音編碼，新的語音編碼至少能夠達到7000Hz以上，可以給人們提供更加高水準的語音品質。

  　　整體來看，VoLTE基于LTE承載語音，能夠充分利用LTE無線技術高頻譜使用率、抗衰落性、高帶寬、大容量的優點。雙待機和CSFB仍然依賴于電路域提供語音，造成多網長期共存，網絡和營運複雜度高。VoLTE真正實作端到端IP語音業務，符合網絡演進方向，将是未來4G網絡的最終語音解決方案。

  　

總結

　　LTE網絡才剛剛在神州大地上正式商用，其需要解決的問題很多，語音方面現階段中國移動TD-LTE網絡采用的有CSFB與雙待機兩種過渡方案，不過長遠發展來看，VoLTE才是最終的歸宿。随着LTE建網的進度推進，移動通信網絡的架構将會逐漸成熟，語音服務業會逐漸實行IP化。當然在網絡營運初期，電路域(2G/3G)的語音業務仍将會有較長的存在時間，因為對于網絡的建設與優化是需要大量的資金和時間，是以段時間内基于雙待機終端的語音解決方案和基于CSFB的語音解決方案還是很必須的。