【正文】 通過本次畢業(yè)設(shè)計我不但學習到了很多知識，鍛煉了自己研究學習的能力，同時還結(jié)交了這么多的好朋友，學會了團隊合作，學會了多聽多學，也增進了師生感情。本次畢業(yè)設(shè)計過程中我要非常感謝我的指導老師，老師在整個過程中給了我極大的幫助，幫助我梳理思路，及時解答所有我不懂的知識點，還給了我很多寶貴的建議。作為全球最大規(guī)模的 CDMA 運營商，中國電信的 VoLTE 演進路線將與全球主流 CDMA 運營商保持一致，首先通過 SVLTE 雙模終端，采用 LTE和 CDMA 分別提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)，在 LTE 網(wǎng)絡(luò)覆蓋達到一定程度情況下，逐步推進 VoLTE。中國聯(lián)通可能在將來很長一段時間都會以 CSFB 作為主要的 LTE 話音方案，以相對較小的網(wǎng)絡(luò)滿足用戶高質(zhì)量語音業(yè)務(wù)的需求。因此，中國移動對于 VoLTE 態(tài)度最為積極而明確。通過研究 LTE 網(wǎng)絡(luò)與 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)之間的附著過程，去附著過程，語音呼叫流程以及關(guān)鍵技術(shù)可以更好地理解語音回落過程中 LTE 網(wǎng)絡(luò)與 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)的互操作。（3）首先研究雙待機方案的技術(shù)架構(gòu)和業(yè)務(wù)過程，其次分析 CSFB 語音呼叫流程和回落方式，最后分析 VoLTE 技術(shù)以及三大方案的優(yōu)缺點。本論文完成的主要工作有：（1）研究 LTE 語音業(yè)務(wù)背景，分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。31 / 40第 5 章 總結(jié)與展望本畢業(yè)設(shè)計完成的是一個 LTE 系統(tǒng)語音解決方案研究，由于在 LTE 建網(wǎng)初期，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面還很小，雖然可以給用戶提供高速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，但是卻不能向用戶提供作為移動通信的主要業(yè)務(wù)的語音業(yè)務(wù)。30 / 40圖 LTE 弱覆蓋未接通解決辦法如下：（1）加新站點，對附近的小區(qū)進行功率的抬升，或者對天線方位角、下傾角進行調(diào)整。被叫跟蹤區(qū)更新請求（Tacking Area Update Request，TAUR） ，主叫阻塞（blocked） 。（3）實施整改室分站點的問題。29 / 40圖 核心網(wǎng)注冊未接通解決辦法如下：（1）優(yōu)化無線質(zhì)量和核心網(wǎng)自身。被叫拒絕服務(wù)（ Service Reject） ，被叫附著請求（Attach Request）主叫阻塞（blocked） 。2．核心網(wǎng)注冊未接通某日開展網(wǎng)格 CSFB 測試發(fā)現(xiàn)，主叫 Call Proceeding 之后，經(jīng)過幾秒之后，直接 disconect，被叫在 4G 上收到尋呼消息和 Service Reject，終端重新 Attach 注冊網(wǎng)絡(luò)導致未接通。（2）調(diào)整基站天線，使得干擾小區(qū)減少。如圖 所示。表 TDLTE CSFB 測試場景測試項 測試場景定點測試，撥打 50 次2G 現(xiàn)網(wǎng)呼叫建立時延(CSFB)性能基準 中低速測試，撥打 50 次定點區(qū)域，三種方式共撥打 50 次LTE 覆蓋區(qū)邊緣、弱覆蓋場景，三種方式共撥打 50 次空閑狀態(tài)下，CSFB 終端采用 R8 RRC 重定向性能測試 中低速場景，LTE 弱覆蓋場景，三種方式共撥打 30 次定點區(qū)域，每種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)撥打 5 次LTE 覆蓋區(qū)邊緣、弱覆蓋場景，每種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)撥打 5 次數(shù)據(jù)狀態(tài)下，CSFB 終端采用 R8 RRC 重定向性能測試 中低速場景，LTE 弱覆蓋場景，每種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)撥打 3 次空閑態(tài)，定點區(qū)域，三種方式共撥打 50 次 Fast Return 方案測試數(shù)據(jù)連接態(tài)，定點區(qū)域，每種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)撥打 5 次用戶感受體驗 視頻通話類業(yè)務(wù)（ 視頻、微信視頻） CSFB 典型案例分析1．跨 LAC 位置更新未接通某日開展網(wǎng)格 CSFB 測試發(fā)現(xiàn)，主叫完成呼叫過程中，被叫在 4G 上收到paging，回落后的接入小區(qū)非聯(lián)合位置更新的 LAC，導致 2G 自身位置更新，被叫未上發(fā)尋呼響應(yīng)消息，導致未接通。 CSFB 外場測試規(guī)范方法中國移動《TDLTE CSFB 測試外場測試規(guī)范 V11》針對性能測試如表 。25 / 40圖 CSFB 事件視圖 CSFB 呼叫流程及關(guān)鍵信令1．CSFB MO/MT 流程MT 被叫由 paging 觸發(fā)：Idle 狀態(tài)下 CSFB 由 RRC 層的 paging 觸發(fā)，Active 狀態(tài)下由 NAS 層的 CS Service Notification 觸發(fā)；Idle 狀態(tài)需要 RRC 建立流程，Active 狀態(tài)下不需要此流程；CSFB MO/MT 回落及返回流程如圖 所示。 CSFB 典型事件表 CSFB 事件CSFB 測試事件 對應(yīng)信令相關(guān)CSFB MO/MT Start Extended Service Request 信令 （MO 主叫） 或 Paging 信令 （MT 被叫）CSFB call proceeding CM service Request 信令（MO ）或 Setup 信令（MT）CSFB return LTE Channel Release 后 60s 內(nèi) TAU 完成，收到 TAU AcceptCSFB 事件視圖如圖 所示。SRVCC對 LTE 網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求高，且對網(wǎng)絡(luò)存在一定改造要求。未來支持 VoLTE 還需網(wǎng)絡(luò)進一步升級和優(yōu)化 [15]。部分廠家因?qū)w積要求嚴苛而不愿支持。表 三種方案對比分析多模雙待單卡終端 CSFB VoLTE可商用時間 2022 年 2022 年底 2022 年后，且要求LTE 規(guī)模連續(xù)覆蓋業(yè)務(wù)體驗語音和承載業(yè)務(wù)可以并發(fā)，語音體驗同現(xiàn)網(wǎng)，國際漫游不受限制，雙卡使用存在耗電和干擾問題語音和承載業(yè)務(wù)不能并發(fā)，語音呼叫建立時間增長語音和承載業(yè)務(wù)可以并發(fā)，語音呼叫建立時間接近現(xiàn)網(wǎng)，切換過程復雜，可能降低切換成功率對網(wǎng)絡(luò)的改造要求對現(xiàn)有 2G/TD 網(wǎng)絡(luò)改造較小需要全網(wǎng)的 MSC 和HLR 改造支持Roaming Retry 功能，需要 LTE 覆蓋區(qū)的MSC 升級支持 SGs接口，需要 LTE 覆蓋區(qū)的 SGSN 和 BSC升級支持 RIM 功能，為保證用戶體驗，需要優(yōu)化需要部分 MSC 升級支持與 LTE 的切換，需要全網(wǎng)的 MME 升級支持 Sv 接口，全網(wǎng) HLR 升級支持融合的 HLR/SAE HSS/IMS HSS，需要CMIMS 部署 SCC AS終端要求 定制化終端，成本略高標準終端，支持CSFB 方案的多模多頻芯片，成本相對低一些標準終端，支持VoLTE 方案的多模多頻芯片，成本低23 / 40標準和產(chǎn)業(yè)情況無需標準化，除iPhone 和 RIM 外主流企業(yè)有類似產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)進展較快標準化未完成，產(chǎn)業(yè)進展緩慢2．總結(jié)三類方案優(yōu)劣勢總結(jié)如下：雙待機方案在業(yè)務(wù)體驗，網(wǎng)絡(luò)改造和實施方面優(yōu)勢明顯。3GPP 已完成 VoLTE 技術(shù)標準,GSMA 已完成 VoLTE 國際漫游架構(gòu)的定義，為VoLTE 的商業(yè)部署奠定了基礎(chǔ) [14]。部分運營商已在 2022 年底部署 CSFB，但大部分運營商將最終過渡到 VoLTE/SRVCC。 LTE 三大話音方案比較1．LTE 話音方案比較雙待機方案是北美傳統(tǒng) cdma2022 運營商部署 FDD LTE 或 Wimax 的首選語音解決方案，Veriaon 、MetroPCS 積極推動 FDD LTE/cdma2022 雙待機方案，clearwire、Sprint 積極推動 Wimax/cdma2022 雙待機方案，HTC、三星、LG 等廠商已推出多款產(chǎn)品，市場反響良好。SRVCC 技術(shù)可能在 LTE 網(wǎng)絡(luò)部署的前期和中期使用，隨著LTE 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋擴大，SRVCC 技術(shù)的使用逐漸減少。在 LTE/EPC 網(wǎng)絡(luò)覆蓋好的地區(qū)使用 IMS 的 VoIP 業(yè)務(wù)，當用戶到達 LTE/EPC 網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣卻具備良好 2G/3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋時，在 EPC 網(wǎng)絡(luò)控制下，將用戶正在進行的 VoIP 通話接續(xù)到 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)電路域。5．VoLTE 演進的相關(guān)技術(shù)和策略任何一個新網(wǎng)絡(luò)的部署，都不能做到一蹴而就， LTE 網(wǎng)絡(luò)也一樣，很難在短時間內(nèi)達到全面覆蓋，因此在很長一段時間之內(nèi)，會存在 LTE 網(wǎng)絡(luò)以及傳統(tǒng)的 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)共存的情況 [13]。終端域需要支持 VoLTE 相關(guān)特性，包括 RoHC（魯棒頭壓縮） 、RLCUM（無線鏈路連接非確認模式）以及 LTEDRX（非連續(xù)接收）等功能。VoLTE 是全 IP 條件下端到端語音解決方案，涉及終端、無線、PS （分組域） 、IMS（IP 多媒體子系統(tǒng)） 、 CS（電路域）各技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供和電路域話音相媲美的語音業(yè)務(wù)。運營商可以基于用戶的 QoS，針對用戶業(yè)務(wù)的不同內(nèi)容（比如，是 VoIP 會話還是一次網(wǎng)頁瀏覽或者是一條即時消息等） ，提供不同的資費標準。4．VoLTE 關(guān)鍵技術(shù)VoLTE 語音解決方案的核心思想是采用 IMS 系統(tǒng)作為業(yè)務(wù)控制層，EPC 僅作為承載層。UE A MSC Server MGW SCSCF SCC AS UE B call setup of Session Setup ProceduresCS domain bearer IMS bearer20 / 40圖 VoLTE 呼叫流程圖 中，SCC AS（Service Centralization and Continuity Application Server）是 3GPP 在 ICS、SRVCC 架構(gòu)中提出的，提供會話轉(zhuǎn)移（ Session Transfer）功能以及域選擇功能。 3．VoLTE 呼叫流程這個方案是最接近 ICS 架構(gòu)的方案，不管 VoLTE 用戶在 IMS 域或 CS 域接入，其業(yè)務(wù)域總在 IMS 域中，CS 域的業(yè)務(wù)功能基本放棄，只做呼叫接續(xù)之用。PCRF（策略和計費規(guī)則功能）主要完成策略控制決策和基于流進行計費控制的功能。支持基于 ISIM 的鑒權(quán)、信令的IPSec 保護、TelURI 和 SIP URI、信令壓縮，MMTtelAS 支持類似 GSM 的多媒體電話補充業(yè)務(wù)。PGWMME MMTelASI/SCSCFPCSCFPCRFHSS ShISCCxMwRxSGi英文摘要聲明、摘要、正文、后記等部分的正文一律采用“宋體、小四號”字，西文文字或字符采用“??? 編頁碼? 應(yīng)? 西文文字采用“New Times Roman、小四號”字? 1.5倍行距，段首縮進2字符? 英文間的標點符號統(tǒng)一用半角字符，并在標點符號后加一空格MME S11S6aS1UeUu19 / 40圖 中主要包括 UE、eNodeB、MME 、SGW 、 PGW、HSS、 PCRF、IMS 域（PCSCF 、ICSCF、SCSCF、AS） 、MM Tel AS 等網(wǎng)元。VoLTE 業(yè)務(wù)的典型系統(tǒng)架構(gòu)如圖 所示。此外，2G、3G 下的掉線率時有發(fā)生，但 VoLTE 的掉線率接近于零。VoLTE 相較 2G、3G語音通話，語音質(zhì)量能提高 40%左右，因為它采用高分辨率編解碼技術(shù)。VoLTE 與 2G、3G 語音通話有著本質(zhì)的不同。換言之，4G 網(wǎng)絡(luò)下不僅僅提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時還提供高質(zhì)量的音視頻通話，后者便需要 VoLTE 技術(shù)來實現(xiàn)。經(jīng)歷了過去幾年的發(fā)展成熟后，如今 IMS已經(jīng)跨越裂谷，成為固定話音領(lǐng)域 VoBB、PSTN 網(wǎng)改的主流選擇，而且也被3GPP、GSMA 確定為移動語音的標準架構(gòu)。 基于 VoLTE 的方案1．VoLTE 介紹VoLTE 是基于 IMS 的語音業(yè)務(wù)。因此，選擇采用哪種回落方式需要綜合考慮用戶感知、可靠性以及建設(shè)成本問題。（3） 網(wǎng)絡(luò)復雜度分析每種 CSFB 方案由于涉及網(wǎng)元不同而需要對現(xiàn)網(wǎng)進行改造的量也不同，表 是 4 種 CSFB 的改造范圍以及產(chǎn)業(yè)支持情況。根據(jù)高通提供的測試數(shù)據(jù)，在現(xiàn)網(wǎng) 3G 網(wǎng)絡(luò)進行的呼叫建立可靠性測試中，基于重定向方式進行的 160 次呼叫中沒有一次建立失敗。而且在現(xiàn)網(wǎng)維護中，無論是同頻切換還是異頻切換都存在較高的失敗率，這也將導致呼叫建立的成功率進一步降低。（2） 呼叫建立可靠性對比在 PSHO 方式下，呼叫建立的成功率與 PS 切換的成功率密切相關(guān)，如果 PS切換失敗將直接導致呼叫建立失敗。16 / 40表 各種 CSFB 接續(xù)時長測試結(jié)果項目 3G 基準 PSHO R8 重定向 R8 優(yōu)化重定向 R9 重定向主叫時延/秒 4 增幅/