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中国电信CDMA向LTE演进关键：数据和语音的互操作

满足用户对移动宽带快速增长的需求，解决现网速度和容量瓶颈是CDMA运营商迈向LTE 的驱动因素。目前全球已有多家CDMA 运营商开始LTE商用或者向LTE演进，包括美国Verizon和Sprint、韩国LG U+、日本KDDI等。
而对于国内CDMA运营商来说，在全球无线网络都向LTE演进的形势下，LTE 网络部署策略研究也迫在眉睫，而且，其还要面对相对较弱的产业链、国际漫游、GSM/UMTS挤压等带来的更多压力。
作为国内CDMA 运营商，中国电信也在加紧推动CDMA向LTE演进步伐，但是，由于CDMA网络刚刚完成大规模建设、移动业务发展需要稳定的网络环境、LTE网络在较长时期内难以达到CDMA网络的覆盖广度和深度，因此，中国电信集团公司技术部技术管理处处长曹磊指出，CDMA与LTE网络融合是中国电信移动网向LTE演进的必经之路。
而且，曹磊表示，由于CDMA与LTE两网不能孤立运行，必须通过互操作来保证业务在两网之间的连续性，因此，如何实现CDMA与LTE的互操作成为中国电信CDMA向LTE演进的关键问题，其中数据、语音业务互操作关键技术选择至关重要。
两大数据方案选择
据了解，现有的CDMA/LTE数据互操作方案主要基于3GPPTS23.402提出的网络架构，需要将CDMAHRPD无线网络升级为eHRPD网络，在CDMA核心网侧引入HSGW网元，通过HSGW将eHRPD网络接入到EPC核心网。数据互操作有非优化切换和优化切换两种方案。
但由于优化切换方案下网络改动较大，需新增MME与eAN间的S101信令接口、SGW与HSGW间的S103数据接口，而且尚未有支持该功能的商用终端与网络设备产品，部分厂家仍未有产品路标，因此，曹磊指出，目前，运营商实际网络部署采用非优化切换方案。
所谓非优化切换方案，曹磊表示，其指首先，终端在LTE网络附着，然后在LTE网络接入进行数据传输，最后，终端检测到LTE信号弱而eHRPD信号良好，将中断LTE连接，并接入eHRPD继续数据业务。
然而，采用非优化切换方案切换时间较长，大约在3~9秒，为此，据曹磊介绍，中国电信提出来两种方案来缩短切换时间：一种是在eHRPD网络和终端需支持非优化切换增强，切换时延约3~7秒；另一种是eHRPD与EPC新增S121接口，进行LTE与eHRPD间的SON信息，如负载信息等交互，实现两网间负载均衡。
四大语音方案比较
另外，由于LTE是一个纯数据网络，不能直接承载语音，为此业界提出了四种语音解决方案：SVLTE、e1xCSFB、SRVCC/DRVCC、VoLTE。前两种方案基于 CDMA 1X 网络承载语音业务，后两种方案基于 IMS 实现 LTE 承载语音业务。
据曹磊介绍，SVLTE方案的优势在于对网络侧无需任何改动，部署实施快，而且由于主流运营商的推动，成熟终端产品较多。劣势主要在于终端成本及耗电量略高，续航时间较短。随着终端电池能力的提升，终端芯片省电能力的提升，这个方案使用最普遍的，而且在商用终端里面占有量非常大。
对于e1xCSFB方案，曹磊表示，其终端在LTE网络中可以通过信令隧道接收1X网络的消息，实现1X语音业务，未来可通过增强终端能力（SVDO）实现语音与数据业务并发。但由于终端单收单发，终端返回到1X网络进行语音业务，需增加中间网元（IWS）和S102接口，对现网局数据配置有影响。另外，由于LTE侧的寻呼时间短等原因，因此实现1X语音呼叫接续时间比现网小。
至于SRVCC/DRVCC方案，曹磊指出，其适用于网络建设中后期，已建成大规模成片覆盖的 LTE 网络，但尚未实现全覆盖。但目前该方案标准还不成熟，运营商关注较少，还没有网络及终端产品。
另外，曹磊强调，由于 LTE是 3GPP 的标准，作为非 3GPP网络的 CDMA 与 LTE 网络之间的互操作要更为复杂，其方案也不成熟，业内对过渡性方案CSFB、SRVCC看法存在分歧，为此海外主流 CDMA 运营商倾向于初期采用终端 SVLTE 解决方案，同时快速推进 LTE 全网覆盖，最终基于 IMS 实现 VoLTE。
VoLTE部署两大难题
据了解，目前全球有有3个VoLTE商用网络,13款VoLTE商用终端，18个网络正在进行试验或部署准备VoLTE，而对于VoLT部署需考虑无线覆盖和核心网解决方案这两个方面问题。
据曹磊介绍，与3G相比，关键技术差异导致问题包括OFDMA使得占空比明显降低、无软切换及更软切换对链路质量提出更高要求、高质量的高清语音编码速率较高，对覆盖提出更高要求；而且与3G相比，初期的工作频段存在一定劣势。
我们部署VoLTE的时候，一定要考虑到这个业务能够和我们的3G网络语音业务的覆盖效果相当。针对无线覆盖问题，VoLTE容量、覆盖、时延，是相互关联、相互制约，通过增加技术复杂性，采用一些以牺牲容量、时延为代价的关键技术能改善系统的覆盖能力。曹磊如是说。
在核心网解决方案方面，曹磊表示，需考虑IMS技术复杂性和成熟性、应用方案竞争以及新技术。基于IMS的VoLTE的方案，需要考虑到OTT业务对语音的冲击，OTT业务平台会叠加在分组域上，基于SIP协议或其他协议在应用服务器层面进行呼叫控制和媒体处理。
另外，曹磊指出，现在产业界非常热的一个技术是WebRTC，其是一种新型的提供音视频通信的移动互联网应用技术，应用以WebApp形态呈现，基于浏览器标准API开发，跨终端，跨平台，开发简单，不关注平台实现，这会对相关语音业务造成很大冲击和影响，需要进行跟踪和研究。
互操作国际标准推动
针对以上数据和语音业务的关键技术，由于全球CDMA产业链较弱，而且主流运营商需求不一致，导致原有互操作国际标准存在较大缺失，不能直接为中国电信所用，因此中国电信从2009年开始主导了相关国际标准的制定并使之完善，以解决基于现网的一些需求。
在数据业务互操作国际标准方面，针对非优化切换方案方面，曹磊表示，中国电信从2009年开始，主导C-L数据互操作标准的制订，提交并通过3GPP/3GPP2提案近百篇，包括提出了非优化切换增强方案, 补充了互操作用户等级区分调度功能, 增加了反向数据业务非优化切换流程，主导3GPP C-L SON的标准，提出了eHRPD与LTE的流量均衡机制等标准，提供互操作场景下保证网络利用率的机制等
在语音业务互操作标准国际标准方面，针对e1xCSFB方案，曹磊表示，中国电信主导3GPP2立项3项，通过3GPP/3GPP2提案12项，包括提出并实现了LTE网络下显示主叫号码的方案，规范中补充了主叫号码显示功能；提出并实现了在LTE网络下接收1x短信的方案；优化了CSFB的标准流程，提出e1xCSFB，减少语音业务发起时延；牵头在3GPP2补充了e1xCSFB的处理流程等。

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