基于天津联通LTE网络的VoLTE技术研究与实现

发布时间：2020-05-08 06:45

【摘要】：随着近几年智能终端和各类手机应用软件的迅速发展,传统的2G/3G网络数据业务带宽和速率已经无法满足用户的上网需要,加快部署LTE网络成为了全世界运营商提升移动网络带宽和速率的迫切选择。在全球范围内有两百多个运营商建成了LTE商用网络,LTE网络用户数量飞速增长。在我国,中国联通LTE网络用户数已达到1.75亿,并且有越来越多的2G/3G用户转网成为LTE网络用户。语音业务是手机用户的主要业务需要之一,也是运营商的主要收入来源。由于LTE网络取消了2G/3G网络中承载语音业务的电路域,因此在LTE网络中,如何为用户提供高速率数据业务的同时提供高质量的语音业务成为一个值得探讨和深入研究的课题。论文首先简明扼要的对比了三种LTE语音业务方案,通过用户体验、运营成本、产业链成熟度等方面的对比,指出基于分组交换域的VoLTE技术是未来LTE网络的最终语音解决方案。随后论述了VoLTE技术的基本原理、主要业务流程和需要解决的关键技术。论文基于VoLTE技术原理和天津联通的网络现状,提出部署VoLTE语音业务的网元升级改造方法。基于现有已商用的LTE核心网和FDD LTE无线网,搭建了VoLTE业务实验环境,成功的完成了基于LTE网络的VoLTE业务,并且在实验室单基站环境下、商用LTE网络单站环境下和商用LTE网络连片基站三种不同环境下进行了业务初步验证,测试结果达到高清语音标准。
【图文】：

网络架构

第 2 章 LTE 网络架构和实体功能第 2 章 LTE 网络架构和实体功能VoLTE 技术是基于 LTE 网络架构实现的，LTE 网络架构包括演进的无线接入网 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)、演进的分组核心网 EPC(EvolvedPacket Core)、IMS(IPMultimediaSubsystem)网等，如图 2-1 所示。无线网实现手机无线信号的接入，核心网实现用户信令和数据包的转发与处理，IMS 网是实现 VoLTE 业务的核心控制网络[10]。

系统架构

S4 接口：位于 SGW 与 SGSN 之间，用户在 LTE 网络和 3G 网络切换时，用于用户平面的承载建立和释放。S5 接口：位于 SGW 与 PGW 之间，LTE 网络用户面承载建立和释放，数据包转发。S12 接口：位于 SGW 与 3G 网络 RNC 之间的接口，在用户从 LTE 到 3G 的直接隧道方式 PS 切换过程中传输信令和数据包。SGi 接口：位于 PGW 与 IMS 域之间的接口，传输数据包。2.3 策略控制与计费系统（PCC）PCC 在 3GPP R7 阶段被提出，，能够为运营商进行业务 Qos 和计费控制的系统。PCC 的主要组成部分包括策略与计费规则功能单元（PCRF）、策略与计费执行功能单元（PCEF）、业务策略提供点功能（AF）。PCC 系统架构如图 2-3。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5

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