lte建设初期语音技术实现探析

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1、LTE建设初期语音技术实现探析　　【摘要】通过对语音IP化的技术特点进行分析，探讨了VoIP在LTE承载时应重点考虑语音协议、语音编码、时延及抖动等因素，并根据LTE主要技术特点，得出了LTE语音终极解决方案是IMS、初期语音解决方案是双待机终端方案或CSFB。【关键词】IP语音化LTEIMSCSFB方案1引言从3GPP在2009年初正式发布LTE（LongTermEvolution）基础版本Release8到2011年完成Release10定稿，所需时间不过三年；同时，LTE从理论走向建设也取得了巨大的发展。截至目前，无论是基于频分双工的FDD-LTE还是基于时分双

2、工的TDD-LTE都已完成了实验网工作，基于两种标准的商用化建设在世界范围内正如火如荼地展开，因此可以看到4G时代确实来了。LTE的快速发展，原因之一要归功于其物理层采用了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用）技术和傅立叶变换工具。本质上LTE是端到端的IP分组网络，IP技术的成熟足以使Everythingisover10IP在电信领域成为事实，但在电信级要求下，语音在LTE网络上传送，有很多问题需要考虑。通过对VoIP主要技术参数的初步分析，结合LTE网络特征，本文探讨了VoIP技术在LTE上实现需要

3、重点考虑的问题，最后提出了LTE建设初期语音解决方案。2VoIP技术概述随着电信传输网的光纤化及数据通信分组化的发展，特别是IP技术在数据领域的巨大成功，语音技术的IP承载逐渐被人们所关注，并已逐渐商用。实现VoIP，不管是ITU-T提出的H.323系统，还是IETF（InternetEngineeringTaskForce，互联网工程任务组）提出的SIP（SessionInitiationProtocol，会话启动协议）系统，IP承载语音都需要重点考虑以下两个重要因素：（1）语音处理技术10IP网络中的语音处理技术需解决两个问题：第一个是要在保证话音质量的前提下尽可

4、能降低编码比特率，这主要涉及话音编码技术，包括静音检测；第二个是要在IP网络环境中保证一定的通话质量，通话质量的解决则主要涉及分组丢失补偿和回波抵消技术。其中第一个问题相对重要，即什么样的话音编码技术最适合VoIP。实际应用中，话音编码的要求可用编码器的四个主要属性来表示，即比特率、时延、复杂度和话音质量。降低比特率是话音编码的主要任务，它直接关系到传输资源的有效利用和网络容量的提高；时延主要由以下部分组成：算法时延、计算时延、复用时延及传输时延，对于一个话音交互式系统来说，其单向最大容忍时延为450ms；复杂度决定了编码器的硬件组成和功耗，也影响到编译码器的实时性；

5、话音质量一般以ITU-TP.800定义的MOS（MeanOpinionScore，平均意见得分）等级来决定话音的可懂程度，以5分制计，质量要求3分以上。（2）IP语音通信协议IP语音通信协议主要包含以下几个部分：话音通信控制协议、语音信息的传送协议及实时控制协议。语音通信控制协议相对于电信网中的呼叫控制信令；语音信息的传送协议规定了话音分组如何封装、复用和传送，包括具有静音检测功能的各种话音编码分组如何组装和标识，由于话音分组必须采用实时传送，不允许有大的时延，因此无法采用重发校错机制的TCP作为其运输层的协议，只能采用UDP协议；实施控制协议和ATM中适配层话音仿真

6、通信的AAL1适配层类似，TETF也定义了RTP（Real-timeTransportProtocol，实时传输协议）协议，该协议可以传送分组的时间戳、分组序号等信息，支持QoS监视和数据合并。目前端到端语音通信协议比较成功且多采用SIP协议。3VoIP技术在LTE实现的探讨3.1LTE主要技术特点10LTE是世界范围内的新一代宽带无线移动通信技术，不同于以往的移动通信系统。在新的LTE系统架构下，LTE不再有支持实连接要求的网络架构。因此，LTE是分组网络，且该网络结构非常扁平，从接入网到核心网，只有两层架构，即基站和核心网两种网元结构，其功能结构如图1所示。3.2

7、LTE承载语音的协议及平台选择目前有两大协议支持实现VoIP，分别为ITU-T提出的H.323协议和IETF提出的SIP协议。但两种协议研究的出发点有所不同：H.323是在已有的PSTN基础上着重考虑与IP网络的互联，因此其协议复杂，同时语音的实现与承载媒体有很大的对应或依赖关系；SIP协议则重点把语音当作IP的一个应用，协议相对简单，且语音实现与承载媒体不需要很强的对应关系。目前，LTE已发展成为端到端的IP网络，语音可以看作LTE网络今后的一个应用，因此其语音协议只能选择SIP协议。为在分组域基础上实现语音及多媒体业务，3GPP在3G分组域上成功