基于现网的VoLTE组网测试及智能网业务继承研究

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新技术应用电信工程技术与标准化
2015年1月第1期（第28卷总第208期）月刊
2015年第1期
基于现网的VoLTE组网测试及智能网业务继承研究
陈培学1，叶卫明2，常贺2，齐志刚2
(1中国移动通信集团浙江有限公司嘉兴分公司，嘉兴314000；2中国移动通信集团设计院有
限公司浙江分公司，杭州310012）
摘　要简要阐述了VoLTE的原理及基本组网架构，重点研究了某通信运营商基于现网架构的VoLTE试验网、实际组
网测试及主要的智能网业务在VoLTE组网中的继承测试，以期为VoLTE的商用部署时智能网业务的继承提供
积极的决策参考。
关键词VoLTE；智能网；增值业务；业务继承
中图分类号TN929.5文献标识码A文章编号1008-5599（2015）01-0087-05
收稿日期：2014-11-14
2014年是TD-LTE商用部署的元年，TD-LTE核
心网EPC（EvolvedPackageCore）没有移动电路域，
其话音方案不同于过去任何的移动通信系统。而话音目
前是电信运营商的首要业务，在未来相当长时期内仍将
是电信运营商的重要的业务之一，如何为客户提供便捷
的基于TD-LTE终端的话音业务是TD-LTE要解决
的首要问题之一。从技术发展和网络演进的趋势来看，
VoLTE（VoiceoverLongTermEvolution）作为
真正直接由TD-LTE实现话音的技术，其完全符合网
络发展演进的规律，将逐渐成熟并成为TD-LTE话音
的最主要的应用技术。
1VoLTE基本原理
目前为TD-LTE提供话音业务的方案主要有两
类：VoiceoverTD-LTE和Voiceover2G/3G。其
中Voiceover2G/3G的方案是指通过网络控制实现
话音业务由2G/3G的电路域提供，主要有CSFB（CS
Fallback，电路交换域回落）和多模双通终端等两种方
案。VoiceoverTD-LTE是指话音由TD-LTE的空
中接口承载的方案，主要是IMSVoiceoverTD-LTE
（VoLTE）。VoLTE是3GPP标准定义的，基于IMS
网络的TD-LTE话音解决方案。VoLTE是通过TDLTE网络作为业务接入、IMS网络实现业务控制的话音
解决方案。VoLTE支持高清话音、高清视频等通信业务，
能够继承现有各种主要增值业务，并能够通过IMS控制
快速实现各类业务部署。
VoLTE基本原理是利用TD-LTE的EPC作为透
明传送的IP通道，将TD-LTE终端接入IMS网络，
由IMS网络为其提供话音业务，PCC架构提供端到
端的QoS保障。为了实现漫游和运营商互通，实现
4G与2G/3G覆盖区域之间的话音业务连续性，引入
了eSRVCC（EnhancedSingleRadioVoiceCall
Continuity）技术。eSRVCC主要增强了远端会话更
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新流程，媒体切换点改为更靠近本端的设备，以减少
变更消息传输时长。通过在ATCF/ATGW(Access
TransferMGW)锚定信令面和媒体面的方法，来避
免IMSSessionTransfer流程。发生eSRVCC切换
时，只需要创建UE与ATGW之间的承载通道，对
端设备与ATGW之间的媒体流还是通过原承载通道
传输。
2VoLTE组网及智能网业务继承
2.1VoLTE现网组网环境及测试内容
本文基于国内某电信运营商的VoLTE现网组建
试点测试环境，该运营商已进行了VoLTE的试验网的
建设，开展了与国内其他省、国际其他通信运营商的
VoLTE高清话音、视频的互通演示，同时还进行了基
于VoLTE音视频的多项业务测试，取得了一定的测试
经验。
试点测试组网基于现网环境和新建试验环境，其中
新建环境主要为新建IMS核心网网元包括CSCF（含
I-CSCF、S-CSCF、BGCF)、VoLTESBC、MGCF/
IM-MGW，TAS(VoLTEAS)等，同时新建一套支持
2G/3G/4G的HSS，再升级为支持三合一的融合HSS
（包含IMS-HSS、SAE-HSS、2G/3GHLR），统一
提供用户的2G/3G/4G用户和VoLTE用户数据，新建
两套L-DRA设备，新建一套eMSC设备并兼做现网端
局。本次试点测试的业务网有关网元等主要采用新建的
方式，为现网测试环境和新建试验环境共同使用。
现网环境主要为对现网IMS核心网进行升级支
持VoLTE，选择现网一套IMSCSCF、TAS(VoLTE
AS)、IMSHSS、MGCF/IM-MGW升级同时支持
VoBB和VoLTE用户，使用本次测试新建的L-DRA、
eMSC设备和业务网网元。
现网环境和新建试验环境均利用现网的无线网络、
CS核心网、PS核心网、IP承载网、运营支撑系统、信
图1某运营商VoLTE现网试点总体组网架构
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令网等进行测试。本次试点测试总体组网架构如图1所示。
本次VoLTE试点测试主要验证7个方面功能，包
括：业务功能、网络功能、无线功能及性能、网管与安全、
终端功能、计费、业务开通和网管安全。
本次测试区分现网环境和新建试验环境，测试范围
涉及移动核心网电路域、分组域、IMS域、PCC、信令
网、业务平台、智能网、无线网、IP专网及业务支撑系
统等。通过试点测试，拟全面验证VoLTE端到端组网
能力，以话音业务能力为验证重点，同时根据业务策略
进行重要智能业务及增值业务的测试工作，为VoLTE
现网部署积累建设和运维经验。
2.2智能网业务继承方案
智能网业务是中国通信运营商的重要增值业务，也
是运营商的重要业务收入来源之一。如VPN短号业务
在某些省级通信运营商的政企用户中渗透率达到了80%
以上。欠控业务也是重要的智能网业务之一，能够提
高用户使用的良好感知，同时对运营商业务收入的欠
费控制作用举足轻重。因此，对重要的智能网业务在
VoLTE中的能力继承亟需进行相关测试验证。
本次VoLTE智能网试点测试，将当前主要的集团
V网，家庭V网，欠控等业务进行了验证。为了缩短环
境准备时间，全面验证VoLTE端到端组网能力，本次
测试对智能网有关设备建设以现网升级改造、新建等方
式有机结合，形成了智能网业务在VoLTE组网的两种
主要方案，如图2所示。
方案1：新建IM-SSF/IMSAS，采用IM-SSF
互联方案，现网的SCP仅支持CAP协议，需要升级支
持获取TD-LTE下位置信息。
方案2：采用SCP升级支持IMSAS方案，SCP
升级支持ISC接口、Sh接口，支持获取TD-LTE下位
置信息。
由于VoLTE智能网需要BOSS/S-CSCF/HSS等
周边设备配套升级才能正常商用，且现网智能网平台均
承载了大量现网2G/3G用户，直接在现网升级存在较
大风险。因此本次试点先采用新建测试环境，在测试环
境稳定之后再割接入现网，进行现网的升级测试验证。
智能网的环境搭建分为新建和现网升级两个步骤，分别
对应两个方案进行说明。
步骤1：初期试点测试阶段，先新建独立的测试环境，
与周边VoLTE设备进行功能、接口调测。
方案1（IM-SSF互连）：新建3套SCP(VPN、欠控、
SCOM（VPN与欠控业务叠加）)，新建一套独立网管
设备管理本次测试网元；
方案2（升级支持IMSAS）：方案1的3套
SCP(VPN、欠控、SCOM（VPN与欠控业务叠加）)升
级支持IMSAS，复用方案1建设的网管设备。
步骤2：现网升级阶段，基于步骤1测试稳定为基
础，为尽量减小对现网的影响，建议在测试的智能网目
标版本稳定之后，在现网部分设备上升级，正式承载试
点用户。
方案1：升级现网一套VPNSCP，将VoLTE用
户加入VPN业务，升级现网一套欠控SCP，支持全省
VoLTE用户加
入欠控业务；
方案2：升
级SCPPool，
支持全省VoLTE
用户加入VPN
集团。本次测试
的欠控SCP进
图2VoLTE智能网测试组网架构行改造，支持全
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省VoLTE用户加入欠控业务。
2.3智能网业务在VoLTE组网的继承测试及主要结论
本次测试现网测试和新建测试环境，对现网智能网
业务针对方案1和方案2进行了集团V网、家庭网、欠
控等全面测试。包括终端用户发起V网网内呼叫、网外
呼叫、网外号码组呼叫以及网间呼叫、家庭网网内呼叫、
家庭网外呼叫等业务体验测试。
在步骤1的新建试点测试阶段，本次测试对4G和
2G/3G用户需考虑不同的策略。测试中对于4G用户
采用IMS的S-CSCF通过SIP协议触发本次新建的
VoLTEAS(IM-SSF)，VoLTEAS将SIP协议转换为
主要网元关键改造总结
SCP
适配HSS关于TD-LTE用户位置查询的接
口(MAP3.0-ATI)
适配IM-SSF在被叫IDP无法携带被叫位置
信息的变化
话单中增加TD-LTE用户小区号(ECGI)
需要增加TA-ID到区号的映射配置，支持
SCP发送ATI获取到TA-ID后，将其映射
为相应的区号
能够从AdditionalCallingPartyNumber
中获取短号
适配TD-LTE视频类呼叫的改造（可选）
VoLTE
AS(IM-SSF)
将TD-LTE位置信息上报主叫侧SCP：拜访
地区号、小区号（ECGI）
根据CAP-RELEASE中原因值进行放音
符合MSC的话单格式：支持SCP发FCI挑
单和60前缀挑单
支持TD-LTE视频类呼叫的改造（可选）
能够触发SCP的前转流程
SBC/
P-CSCF
SBC/P-CSCF获取4G小区信息填写在
PANI头域中上报;
SBC需要在PANI头域中extension-accessinfo扩展sbc-domain信息，设置用户拜访地
区号
三合一HSS全网HLR升级为HSS，并且支持SCP通过
MAP3.0-ATI查询LTE用户位置信息
BOSS
VPNSCP话单中增加LTE用户小区号（ECGI），
需要BOSS适配;
欠控SCP与BOSS的DCC接口，增加LTE
用户小区号（ECGI）,需要BOSS适配
表1VoLTE现网智能网测试方案1（IM-SSF互连）
有关网元改造方案总结
CAP协议后，触发原有的现网SCP。对于2G/3G用
户以及4G用户在GSM覆盖范围内，采用现网MSC通
过CAP触发SCP。通过测试本次新建的独立测试环境，
与周边VoLTE设备进行功能、接口调测，信令、媒体、
计费、开销户、网管等接口均正常。表1根据测试情况，
对方案1相关网元改造实际情况进行了总结：
在步骤2现网升级阶段，方案2SCP改造为AS方
案，将现网SCPPool进行升级，支持VoLTEVPN方
案2的测试；将步骤1新建的欠控测试SCP改造支持
VoLTEAS方案2的测试。对签约智能业务的4G用户，
IMS的S-CSCF通过SIP协议直接触发SCPAS。在
VoLTEAS目标版本测试稳定之后，在现网部分设备上
升级，正式承载试点用户。
通过测试将本次新建测试环境在步骤1之后进行升
级并割接入现网SCP改造为AS的方案，签约智能业
务的4G用户，IMS的S-CSCF通过SIP协议直接触
发SCPAS，与周边VoLTE设备进行功能、接口调测，
信令、媒体、计费、开销户、网管等接口均正常。表2
根据测试情况，对方案2相关网元改造实际情况进行了
总结。
主要网元关键改造总结
SCP
SCP升级支持SIP协议，用于承载4G用户，同
时需要部署一套MRF提供放音功能
IM-SSF不涉及
S-CSCF
能够触发TD-LTE用户的MO/MF/MT的SIP
AS
SBC/
P-CSCF
SBC/P-CSCF获取4G小区信息填写在PANI
头域中上报;
SBC需要在PANI头域中extension-accessinfo扩展sbc-domain信息，设置用户拜访地区
号
三合一HSS无特殊定制需求
BOSS
VPNSCP话单中增加LTE用户小区号（ECGI），
需要BOSS适配;
欠控SCP与BOSS的DCC接口，增加LTE用
户小区号（ECGI）,需要BOSS适配;
欠控SCP与BOSS的DCC接口，增加适音视频
呼叫类型,需要BOSS适配
表2VoLTE现网智能网测试方案2（SCP改造为AS）
有关网元改造方案总结
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2015年第1期
ResearchonVoLTEnetworktestingandinheritanceofintelligentnetworkservice
CHENPei-xue1,YEWei-ming2,CHANGHe2,QIZhi-gang2
(1ChinaMobileGroupZhejiangCo.,Ltd.JiaxingBranch,Jiaxing314000,China;2ChinaMobileGroupDesignInstitute
Co.,Ltd.ZhejiangBranch,Hangzhou310012,China)
AbstractThispaperbrieflydescribestheprincipleofVoLTEandthebasicnetworkarchitecture,thenstudiesthe
networking,thesuccessionofmainintelligentnetworkserviceandtestsofVoLTEbasingonthecurrent
networkarchitectureofacommunicationoperators,inordertoprovidereferenceforthecommercial
successiondeploymentofintelligentnetworkservicesinVoLTEnetwork.
KeywordsVoLTE;intelligentnetwork;valueaddedservice;servicesuccession
参考文献
[1]徐德平，程日涛，张新程.VoLTE关键技术及部署策略研究[J].
电信工程技术与标准化，2014(02):75-79.
[2]周峰，许正锋，罗俊.VoLTE业务与技术实现方案的研究与分
析[J].电信科学,2013(02):31-35.
[3]张长青.TD-LTE终极话音技术VoLTE应用分析[J].移动通信,
2014(03-04):52-56.
[4]朱斌，文涛，符刚，等.VoLTE部署关键问题研究[J].邮电设
计技术,2014(02):1-5.
基于本次现网测试和新建测试环境进行验证，终端
用户发起V网网内呼叫、网外呼叫、网外号码组呼叫
以及网间呼叫、家庭网网内呼叫、家庭网外呼叫，业务
体验与现网一致，验证了VoLTE端到端组网中终端用
户在TD-LTE和2G/3G覆盖下，集团V网、家庭网、
欠控等智能网业务均实现了可继承性。由于各省区均有
地方特有的部分智能业务，建议基于VoLTE的智能网
业务正式商用之前，对省区内特有的智能业务再进行充
分的VoLTE组网测试继承验证。
从初步测试结果看，VoLTE的智能网业务测试方
案2相对方案1无需IMS-SSF做协议转换，对接的接
口都是标准接口，即涉及周边网元更少，接口对接更为
简单，对现网的改造要求更少，调测周期也更短。从成
本控制和网络稳定的角度，建议将来VoLTE商用时采
用智能网业务采用方案2，即采用现网SCP升级支持
IMSAS。
3结束语
从工信部从2013年12月4日发布TD-LTE牌
照以来，国内TD-LTE产业链得到更加迅速地发展。
VoLTE作为解决4G用户话音的目标方案已经日渐成
熟，而VoLTE商用除了考虑话音、视频等基本业务之外，
作为中国各大运营商主要业务的智能网业务在VoLTE
环境下的继承性能亟需进行大量测试研究。
本次试点测试分别采用智能网新建部署和现网升级
改造两种方案，全面验证了现网环境下的VoLTE端到
端商用组网能力，VoLTE的网络功能和智能网业务均
基本满足测试要求。为了更好适应将来VoLTE商用环
境的使用，通过进一步验证复杂商用环境下的智能网业
务继承性以及IOT的兼容性，将更好实现智能网业务在
VoLTE网络中的全面良好的业务继承。
51学通信（51xuetongxin.com），致力打造最佳的通信技术分享平台，主打IMS、EPC、NFV、云、SDN以及5G核心网等主题。
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