VoLTE基本原理-HB201901.pdf

VoLTE，全称为Voice over Long-Term Evolution，是4G LTE网络中提供高质量语音通话的一种技术。它通过在IP多媒体子系统（IMS）上利用IP数据传输来实现语音和短信服务，从而替代了传统的电路交换语音服务。VoLTE相较于其他语音解决方案如Circuit Switched Fallback (CSFB)、Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC)和Simultaneous Voice and Data (SV-LTE)，具有更高的通话质量和更低的延迟。 VoLTE的基本原理在于，它将语音通信转化为数据包，通过LTE网络的高效IP承载进行传输。这使得用户在通话的同时能够享受高速的数据服务，实现了语音和数据的并发。VoLTE的核心组件包括LTE无线网络、EPC（Evolved Packet Core）、IMS网络以及终端设备。其中，EPC负责移动数据的管理和路由，而IMS则承担起呼叫控制和多媒体服务的重任。 在VoLTE架构中，EPC与IMS紧密协作，为用户提供服务。EPC包含MME（Mobility Management Entity）、SAE-GW（ Serving Gateway and Packet Data Network Gateway）等组件，它们负责移动性管理和数据包转发。IMS则包括CSCF（Call Session Control Function）、HSS（Home Subscriber Server）等，这些部件负责会话控制、用户数据存储和呼叫建立。 VoLTE设备需要支持VoIP服务，并且在LTE和CS网络中使用相同的MSISDN（Mobile Station International Subscriber Directory Number），确保服务的一致性。此外，VoLTE的实现还需要端到端的网络支持，包括LTE eNode B、EPC、IMS以及终端设备间的协同工作。在VoIP/VoLTE中，IMS基于SIP（Session Initiation Protocol）进行呼叫控制，创建、修改和终止会话，同时提供与不同接入网络间的互操作性。 VoLTE的语音质量得益于高清语音（HD Voice）技术，它可以提供比传统CS语音更清晰、自然的通话体验。SRVCC是VoLTE的一个重要补充，用于在LTE覆盖不稳定时，平滑地将语音通话切换到2G/3G CS网络，以确保通话连续性。然而，SRVCC仅支持从LTE到CS的切换，目前尚不支持反向切换。 VoLTE的承载组合涉及到多个网络接口，如S1-MME、S1-U、S5/Gi等，每个接口都有其特定的功能，如S1-MME处理UE与EPC之间的信令，S1-U则负责用户平面的数据传输，而S5/Gi则连接EPC与外部互联网。 总结起来，VoLTE是4G时代的一种革新技术，它利用IP网络提供高质量的语音和多媒体服务，改变了传统的通信方式。VoLTE的实施不仅提升了用户体验，也为未来更多的融合通信服务（如视频通话、RCS）奠定了基础。然而，实现VoLTE需要全面的网络升级和设备支持，包括建设完善的IMS网络，并对终端设备进行相应的优化。