原创 CDMA运营商的4G网络演进路线探讨

随着智能手机的迅猛发展和多媒体应用的日益丰富，运营商的4G LTE网络建设热情也日益升温，这其中CDMA运营商的LTE网络部署进度尤为激进。目前北美、日本、韩国的所有CDMA运营商均已部署了相当规模的LTE网络，其中的两个CDMA运营商于2012年8月还正式商用了基于LTE的语音业务，成为业界最早部署VoLTE的先驱运营商。

全球CDMA运营商普遍倾向于相对激进的LTE部署方案，这主要源于以下两个原因：

1) 全球CDMA产业链相对薄弱，现网持续演进能力相对欠缺，CDMA运营商急于寻求新的替代方案；

2) CDMA和LTE网络及业务共存、融合的技术标准相对不足，迫使运营商不得不采取相对激进的替代方案，降低网间互操作的可能性和时间周期。

同时由于产业链、技术标准相对欠缺等原因，目前为止全球CDMA运营商的LTE引入策略尤其是LTE语音演进策略尚未取得非常一致的意见。因此如何根据自己的网络环境、运营模式来量体裁衣，因地制宜地制定面向LTE网络及业务的演进路线和节奏，是目前CDMA运营商所面临的一个迫切问题。其中最关键的是LTE时代的语音方案以及LTE和CDMA网间的数据互操作方案，而语音方案的制定又间接地影响了数据业务方案的选择。

一、 制定适合自身网络及业务需求的LTE/CDMA语音演进方案

目前在CDMA网络中引入LTE的语音方案主要包括双待终端（SVLTE）、1xCSFB和VoLTE三大类，其中SVLTE是基于终端的解决方案，1xCSFB是基于CDMA电路域的语音方案，VoLTE是基于IMS的分组域语音方案。

1) 双待终端（SVLTE）方案概况

LTE/CDMA多模双待终端方案要求终端同时驻留在LTE（数据业务）和CDMA（语音业务）网络，该方案又分为双收双发终端和双收单发终端两种方式，其中双收单发终端也被称为“双收CSFB”方案。

目前已部署LTE的CDMA运营商都已部署了双待终端方案，是目前为止LTE+CDMA手持终端方案中最主流的方式，也是目前为止最成熟的商用方案。

该方案的优势是其方案成熟度以及对网络的要求较低。其中双收单发终端只要求LTE网络支持数据业务的挂起和恢复功能，在终端收发CDMA语音、短信时将并发的数据业务挂起，并在语音、短信结束后返回LTE并恢复挂起的数据业务；其中双收双发终端对网络的要求则只体现在业务配置层面，对网络节点没有特殊的功能性需求。

该方案的劣势是双收双发终端的待机时间和终端成本问题，以及双收单发终端在进行语音、短信业务时会导致并发数据业务被挂起的问题。

与WCDMA/GSM运营商普便将CSFB作为LTE初期的语音方案不同，CDMA运营商普便将双待终端作为LTE初期所必选的语音方案。目前三星、LG、苹果等主流终端厂商均支持LTE/CDMA双待终端方案（如三星Galaxy支持双收双发方式，iphone5支持双收单发方式）

2) 1xCSFB方案概况

CDMA的CSFB方案采用LTE/CDMA多模单待终端，又分为1xCSFB和enhanced-1xCSFB两种方案，其中e1xCSFB方案还提供了一些可选能力如并发数据业务的优化或非优化切换以及双收双发单待终端方式等。

相对于WDMA/GSM的CSFB，1xCSFB的技术标准成熟度及网络效率相对较低，这主要体现在无联合注册机制、无联合位置更新机制、CS流程通过隧道方式在LTE/EPC网络中透传、缺少WCDMA/GSM的CSFB的相关配套技术如RIM机制、DMCR机制、基于PSHO的CSFB方式、MTRF机制、Fast Return、CSFB支持MSC pool等等技术方案。相对于1xCSFB，e1xCSFB改善了呼叫建立时延的问题，但导致了更为复杂的流程并对终端和网络均提出了更高的要求。

1xCSFB或e1xCSFB方案的优势是相对于双收双发终端改善了终端的待机时间问题，相对于双收单发终端改善了短信业务导致的并发数据业务挂起的问题。

1xCSFB方案的劣势是呼叫建立时延问题，以及要求终端、无线网、分组域和电路域端到端的升级改造。此外1xCSFB方案在国际漫游时的有效性将受到较大的限制。

1xCSFB方案目前在日本KDDI一个相对封闭的LTE网络中有小范围的商用部署，另外美国Sprint也有下一步部署1xCSFB的计划。但是美国MetroPCS和韩国LG U+则已明确放弃了1xCSFB方案；根据Verizon下一步的语音演进计划，也很有可能放弃1xCSFB方案。

3) VoLTE方案概况

VoLTE方案要求终端、无线网络、分组域、电路域和IMS域端到端的技术配合以实现基于IMS的分组域语音和多媒体业务。目前MetroPCS和LG U+均已商用部署了VoLTE业务；Verizon计划在2013年下半年开始VoLTE试商用并在2014年初正式商用；KDDI计划在2013年进行VoLTE业务的测试和验证，并在2014年初正式商用。

由于在CDMA网络中部署VoLTE的技术标准不如WCDMA/GSM相关标准那样完备，MetroPCS和LG U+的VoLTE方案均未提供1xSRVCC和ICS等关于业务连续性、网络融合演进的相关技术，而且也没有下一步引入上述方案的计划；另外Verizon的VoLTE计划中也未包括1xSRVCC和ICS机制。这几个运营商均计划通过加快LTE/VoLTE部署进度的方式，来避免4G与2G/3G的语音互操作问题，并实现LTE对2G/3G网络的替换。

这种简化的VoLTE方案降低了对CDMA电路域以及分组域和IMS域的技术要求，减少了IMS、CS、PS之间的互操作接口及相关功能要求，从而回避了CDMA相关的技术标准相对不足的问题（如WCDMA/GSM的mid-call SRVCC，振铃中的SRVCC, 紧急呼叫SRVCC，视频SRVCC，反向SRVCC等等）。

运营商从双待终端方案直接演进到VoLTE方案的优势是一步到位、避免了中间过渡方案导致的反复的网络改造问题，回避了CDMA相关的过渡方案的技术标准不足的问题，并可以提供高清语音、高清视频、RCS等新应用。

这种简化的VoLTE方案的缺点是在LTE/VoLTE未实现全网覆盖之前，用户在通话中离开VoLTE覆盖区时会导致通话中断的问题，并对运营商的LTE和IMS部署进度提出了较高的要求。

二、 LTE/CDMA数据业务互操作方案的选择

关于LTE/EPC数据业务的APN及承载的设置、IP地址规划、漫游时的home-routed或者local breakout方案、DRA架构、PCRF方案等，CDMA运营商的部署方式和WCDMA/GSM运营商没有很大的差别。但是关于4G与3G/2G之间数据业务切换的方案则差别较大，LTE与CDMA间的数据业务互操作包括优化切换和非优化切换两种方案，两者的技术标准都已基本成熟。

其中非优化切换的优势在于对终端和网络的要求比较低，但是切换时数据业务的中断时间较长；而优化切换的优势在于较快的切换速度和较好的用户体验，但是对终端、无线网络、MME、HSGW均有改造要求，因此目前的产业链对优化切换的支持比较弱。

目前优化切换方式只在KDDI有小规模的商用部署；大部分CDMA运营商都采用了非优化切换的方式，这也和CDMA运营商的语音业务普遍倾向于降低4G与3G/2G网络间互操作的策略相呼应。

三、 爱立信推动LTE+CDMA的技术发展及网络演进

作为全球领先的移动通信设备及解决方案提供商，爱立信参与了美国Verzion、Sprint和MetroPCS、日本KDDI、韩国LG U+等所有CDMA运营商的LTE建设项目，涉及无线网络、分组域、电路域、IMS域、用户数据库等各个领域。这使得爱立信在不断完善提升设备性能的同时，获得了更为宝贵的网络规划、建设、优化和运营经验。基于这些经验，爱立信公司愿意和全球CDMA运营商共同探讨、量身定做适用于运营商自身特点的LTE+CDMA建设方案，共同打造下一代的精品网络。