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中國電信CDMA向LTE演進關鍵：數據和語音的互操作

滿足用戶對移動寬帶快速增長的需求，解決現網速度和容量瓶頸是CDMA運營商邁向LTE 的驅動因素。目前全球已有多家CDMA 運營商開始LTE商用或者向LTE演進，包括美國Verizon和Sprint、韓國LG U+、日本KDDI等。
而對于國內CDMA運營商來說，在全球無線網絡都向LTE演進的形勢下，LTE 網絡部署策略研究也迫在眉睫，而且，其還要面對相對較弱的產業鏈、國際漫游、GSM/UMTS擠壓等帶來的更多壓力。
作為國內CDMA 運營商，中國電信也在加緊推動CDMA向LTE演進步伐，但是，由于CDMA網絡剛剛完成大規模建設、移動業務發展需要穩定的網絡環境、LTE網絡在較長時期內難以達到CDMA網絡的覆蓋廣度和深度，因此，中國電信集團公司技術部技術管理處處長曹磊指出，CDMA與LTE網絡融合是中國電信移動網向LTE演進的必經之路。
而且，曹磊表示，由于CDMA與LTE兩網不能孤立運行，必須通過互操作來保證業務在兩網之間的連續性，因此，如何實現CDMA與LTE的互操作成為中國電信CDMA向LTE演進的關鍵問題，其中數據、語音業務互操作關鍵技術選擇至關重要。
兩大數據方案選擇
據了解，現有的CDMA/LTE數據互操作方案主要基于3GPPTS23.402提出的網絡架構，需要將CDMAHRPD無線網絡升級為eHRPD網絡，在CDMA核心網側引入HSGW網元，通過HSGW將eHRPD網絡接入到EPC核心網。數據互操作有非優化切換和優化切換兩種方案。
但由于優化切換方案下網絡改動較大，需新增MME與eAN間的S101信令接口、SGW與HSGW間的S103數據接口，而且尚未有支持該功能的商用終端與網絡設備產品，部分廠家仍未有產品路標，因此，曹磊指出，目前，運營商實際網絡部署采用非優化切換方案。
所謂非優化切換方案，曹磊表示，其指首先，終端在LTE網絡附著，然后在LTE網絡接入進行數據傳輸，最后，終端檢測到LTE信號弱而eHRPD信號良好，將中斷LTE連接，并接入eHRPD繼續數據業務。
然而，采用非優化切換方案切換時間較長，大約在3~9秒，為此，據曹磊介紹，中國電信提出來兩種方案來縮短切換時間：一種是在eHRPD網絡和終端需支持非優化切換增強，切換時延約3~7秒；另一種是eHRPD與EPC新增S121接口，進行LTE與eHRPD間的SON信息，如負載信息等交互，實現兩網間負載均衡。
四大語音方案比較
另外，由于LTE是一個純數據網絡，不能直接承載語音，為此業界提出了四種語音解決方案：SVLTE、e1xCSFB、SRVCC/DRVCC、VoLTE。前兩種方案基于 CDMA 1X 網絡承載語音業務，后兩種方案基于 IMS 實現 LTE 承載語音業務。
據曹磊介紹，SVLTE方案的優勢在于對網絡側無需任何改動，部署實施快，而且由于主流運營商的推動，成熟終端產品較多。劣勢主要在于終端成本及耗電量略高，續航時間較短。隨著終端電池能力的提升，終端芯片省電能力的提升，這個方案使用最普遍的，而且在商用終端里面占有量非常大。
對于e1xCSFB方案，曹磊表示，其終端在LTE網絡中可以通過信令隧道接收1X網絡的消息，實現1X語音業務，未來可通過增強終端能力（SVDO）實現語音與數據業務并發。但由于終端單收單發，終端返回到1X網絡進行語音業務，需增加中間網元（IWS）和S102接口，對現網局數據配置有影響。另外，由于LTE側的尋呼時間短等原因，因此實現1X語音呼叫接續時間比現網小。
至于SRVCC/DRVCC方案，曹磊指出，其適用于網絡建設中后期，已建成大規模成片覆蓋的 LTE 網絡，但尚未實現全覆蓋。但目前該方案標準還不成熟，運營商關注較少，還沒有網絡及終端產品。
另外，曹磊強調，由于 LTE是 3GPP 的標準，作為非 3GPP網絡的 CDMA 與 LTE 網絡之間的互操作要更為復雜，其方案也不成熟，業內對過渡性方案CSFB、SRVCC看法存在分歧，為此海外主流 CDMA 運營商傾向于初期采用終端 SVLTE 解決方案，同時快速推進 LTE 全網覆蓋，最終基于 IMS 實現 VoLTE。
VoLTE部署兩大難題
據了解，目前全球有有3個VoLTE商用網絡,13款VoLTE商用終端，18個網絡正在進行試驗或部署準備VoLTE，而對于VoLT部署需考慮無線覆蓋和核心網解決方案這兩個方面問題。
據曹磊介紹，與3G相比，關鍵技術差異導致問題包括OFDMA使得占空比明顯降低、無軟切換及更軟切換對鏈路質量提出更高要求、高質量的高清語音編碼速率較高，對覆蓋提出更高要求；而且與3G相比，初期的工作頻段存在一定劣勢。
我們部署VoLTE的時候，一定要考慮到這個業務能夠和我們的3G網絡語音業務的覆蓋效果相當。針對無線覆蓋問題，VoLTE容量、覆蓋、時延，是相互關聯、相互制約，通過增加技術復雜性，采用一些以犧牲容量、時延為代價的關鍵技術能改善系統的覆蓋能力。曹磊如是說。
在核心網解決方案方面，曹磊表示，需考慮IMS技術復雜性和成熟性、應用方案競爭以及新技術。基于IMS的VoLTE的方案，需要考慮到OTT業務對語音的沖擊，OTT業務平臺會疊加在分組域上，基于SIP協議或其他協議在應用服務器層面進行呼叫控制和媒體處理。
另外，曹磊指出，現在產業界非常熱的一個技術是WebRTC，其是一種新型的提供音視頻通信的移動互聯網應用技術，應用以WebApp形態呈現，基于瀏覽器標準API開發，跨終端，跨平臺，開發簡單，不關注平臺實現，這會對相關語音業務造成很大沖擊和影響，需要進行跟蹤和研究。
互操作國際標準推動
針對以上數據和語音業務的關鍵技術，由于全球CDMA產業鏈較弱，而且主流運營商需求不一致，導致原有互操作國際標準存在較大缺失，不能直接為中國電信所用，因此中國電信從2009年開始主導了相關國際標準的制定并使之完善，以解決基于現網的一些需求。
在數據業務互操作國際標準方面，針對非優化切換方案方面，曹磊表示，中國電信從2009年開始，主導C-L數據互操作標準的制訂，提交并通過3GPP/3GPP2提案近百篇，包括提出了非優化切換增強方案, 補充了互操作用戶等級區分調度功能, 增加了反向數據業務非優化切換流程，主導3GPP C-L SON的標準，提出了eHRPD與LTE的流量均衡機制等標準，提供互操作場景下保證網絡利用率的機制等
在語音業務互操作標準國際標準方面，針對e1xCSFB方案，曹磊表示，中國電信主導3GPP2立項3項，通過3GPP/3GPP2提案12項，包括提出并實現了LTE網絡下顯示主叫號碼的方案，規范中補充了主叫號碼顯示功能；提出并實現了在LTE網絡下接收1x短信的方案；優化了CSFB的標準流程，提出e1xCSFB，減少語音業務發起時延；牽頭在3GPP2補充了e1xCSFB的處理流程等。

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