IP承载网VoLTE改造研究与应用

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1 背景
IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务,成为全IP时代的
核心网标准架构。 经历了发展成熟后,如今IMS已经成为固定话音领
域VoIP、 PSTN网络升级的主流选择,而且也被3GPP、 GSMA确定为
移动语音的标准
[1]
。
VoLTE,即Voice over LTE,是一种IP数据传输技术,它基于
4G LTE网络的高清话音视频通话技术。 因为全部业务承载于4G网
络上,可实现数据与语音业务在同一网络下的统一,从长远来看,这
将给运营商带来两方面的价值:一是提升无线频谱利用率、 降低网
络成本;二是提升用户体验,VoLTE的体验明显优于传统CS语音
[2]
。
而根据工信部及发改委发布推进IPV6在LTE网络中部署应用
的实施意见,要求新建LTE网络及VoLTE需支持IPv6,所以需要对
现有I P 成承载网的AR 、 BR 、 CE 路由器支持I Pv 6 , 并符合支持
IPv6&IPv4双栈要求。
本文将结合工程实际情况提出IP承载网VoLTE改造方案,为类
似工程的建设提供技术的指导。
2 网络现状
如图1所示,某省移动现有IP专用承载网,在省会设有2台骨干
网接入路由器(AR)兼作全省汇聚路由器(BR)和省会城市接入路由
器(AR),两台BR之间设置1条GE局内高速互联链路。 各地区分别设
有2台AR路由器(NE40E), 两台AR路由器之间采取1000M 以太网电口
互联,形成负荷分担,互为备份的工作方式,并分别以一个2.5GPOS
口和一个155MPOS口接入到全区相应的汇聚节点BR1, 以一个
2.5GPOS口接入到全区相应的汇聚节点BR2。 在六地市节点,两台
AR路由器均下挂四台路由器作为CE路由器,其中两台为CS域接入
路由器,两台为PS域接入路由器。
3 建设原则
(1)开放性。 IP承载网技术选择建议符合相关国际标准及国内标
准,避免个别厂家的私有标准或内部协议,确保网络的开放性和互
联互通,满足信息准确、 安全、 可靠地交换传送的需要。
(2)可运营性。 IP网络需要向大量用户提供不同类型的服务,网
络应提供良好的业务管理能力,支持对宽带用户的接入管理、 身份
认证、 宽带许可、 地址管理和服务质量(QOS)。
(3)可管理性。 IP网络为分层的网络结构,需要统一的分级、 分权
管理能力的网管系统,实现统一的网络业务调度和管理,降低网络
收稿日期:2015-07-29
作者简介: 魏会娟(1980 —), 女, 河南濮阳人, 硕士研究生, 工程师, 研究方向: 数据通信。
IP 承载网 VoLTE 改造研究与应用
魏会娟
(重庆信科设计有限公司  四川重庆401121)
摘要:作为4G核心技术之一的VoLTE,具有永不掉线、 低延时、 高清通话的优点,是运营商反击互联网业务的武器之一,运营商尽管在VoLTE部署
上也较积极,但部分依然停滞在试验和业务演示阶段。 而根据工信部及发改委发布实施意见,要求新建VoLTE需支持IPv6,因此需要对现有IP承载网进
行相应改造。 本文将结合工程实际情况提出IP承载网VoLTE改造改造方案,为类似工程的建设提供技术的指导。
关键词:IPv6 VoLTE IP承载网
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)09-0033-01
图 1  现网 IP 承载网拓扑图
图 2 IP 承载网 VoLTE 改造后网络结构示意图
通信技术
数字技术
与应用
35
(a
mean
+0.1dB)/2,是光纤平均衰减系数。
2.4 光纤时序
EPON协议中三个重要的时序1) 注册开窗时间;(2)DBA轮
询周期;(3)系统最大RTT。 传输距离增大后,距离OLT最远的那个
ONU的RTT将会最大, 假设最远ONU为50km, 则RTT为2 ×
(50000/2*108)=500us( 光信号在光纤中速度按照2×108 m/s计算),
系统的注册开窗时间在500us以上,说明传输距离越长,注册时间就
越长,调节时序可以起到延长传输距离的效果。
3 可行性实施论证
考虑以上的因素,我们在中国电信的EPON系统上进行实际测
量,并进行技术验证,通过调整最大轮询周期,不调整物理层参数,
可以做到在1:4均分分支比下,可传输40km以上。 通过OEO的方式,
做到了1:16分支比的20km的传输。 就我们大冶有色集团公司下属的
各矿山及工业园区进行测算,以黄石下陆地区为OLT中心基站建
设,光纤敷设范围不超过40公里,而目前已建设的各ONU光工作站
已达到961个,最大传输衰耗不超过3dB/s,传输距离最大可达到50
公里,证明这个理论是实际可行的。
4 结语
通过文章分析可以看出,EPON加大光功能够有效的保证信号
传输质量、 速度、 效率和远距离传输,而且应用EPON技术可以进一
步推进接入网FTTX改造、 采纳新技术、 提升接入带宽,能够广泛解
决大冶有色当前光纤信号远距离传输的技术问题, 实现大冶有色工
业网络智能化转型的技术跨越式发展。
参考文献
[1]王涛.PON 面进入规模商用期“平台化”消解技术路径之争[J].
通信世界,2009,25.
[2]林强.EPON 接入网建设的关键技术研究[J].计算技术与自动化,
2010,4.
表 1  均分分光器衰减参考值
表 2  非均匀分光器衰减参考值
运营成本。
4 改造方案(图2)
(1)CE路由器替换。 该省六个地市PS域的两台CE路由器为中兴
T1200,不支持IPV6且已停产,本次工程将对其进行替换,并进行替
换割接。 具体情况如表1所示:
新的CE路由器选型要求:1)具备24个GE电口,24个GE光口;2)
具备密集GE接口板,便于后期大量GE端口扩容;3)软件版本具备网
络部颁发的入网许可证,支持IPv6,并符合支持IPv6&IPv4 双栈要求。
(2)CE路由器软件升级。 目前该省移动IP 承载网的CS域所有
CE,以及省会城市PS域CE均为华为NE40E路由器,软件版本不支
持IPv6,但可进行软件升级。 本次将对这20台CE路由器(NE40E)的
软件版本进行升级,具体如表2所示:
1)软件版本升级。 由于全区CE路由器部署采用的主备方式,本
次工程CE路由器软件版本升级采用倒换方式升级,即先将业务全部
切换到CE2路由器上,然后再升级无业务的CE1路由器,当CE1路由
器升级完成后将业务全部切换回来,再升级CE2路由器,整个升级过
程业务不中断,升级后的CE路由器将支IPv6。
2)双栈改造。 软件升级后, 全网CE路由器软件版本都将支持
IPv6,但现网的业务大部分采用的是传统的IPv4协议,为保障业务的
正常运行,必须进行双栈改造,使之既支持IPv6,也支持IPv4,即符合
支持IPv6&IPv4双栈要求。 本次双栈改造包含网络侧对接和网元级
对接两部分,采用的方式为6VPE。
5 业务割接
本次CE路由器替换后需对其进行业务割接,具体割接方式有
两种:
(1)硬替换。 首先,确认现网T1200板卡、 端口,保证新的CE路由
器硬件能力足够; 其次,确认现网T1200业务流量,收集现网脚本; 然
后,根据现网脚本和现网实际端口配置,在新的CE路由器上端口配
置现网业务;最后,先断一台T1200,用配置好的新CE路由器将其替
换,确认业务后替换另外一台,替换过程直接拔插光纤。
(2)割接替换。 首先,确认现网T1200板卡、 端口,保证替换的CE
路由器硬件能力足够;其次,确认现网T1200业务流量,收集现网脚
本;然后,新的CE路由器通过AR接入路由器上线,需要新分配管理
地址;最后,新的CE路由器上线完成之后逐条割接下行业务。
6 结语
通过IP承载网VoLTE改造,IP承载网将支持IPv6和VoLTE方
案, 有利于运营商提升无线频谱利用率、 降低网络成本、 提升用户体
验,从而达到增强企业竞争力,提高整体经济效益的目的。 本文针对
IP承载网VoLTE改造进行研究,结合工程实际情况提出改造方案、
系统流程和设备配置要求, 为类似工程的建设提供一些借鉴和参
考。
参考文献
[1]周峰, 许正锋, 罗俊, 等.VoLTE 业务与技术实现方案的研究与分析
[J].电信科学,2013,29(2):31-35.
[2]张达,张婷,戴国华,等.终端 VoLTE 与 RCS 融合方案研究[J].移动通
信,2014,(14):28-31.

作者： 魏会娟
作者单位： 重庆信科设计有限公司 四川重庆 401121
刊名：
数字技术与应用
英文刊名： Digital Technology and Application
年，卷(期)： 2015(9)
参考文献(2条)
1.周峰,许正锋,罗俊 VoLTE业务与技术实现方案的研究与分析[期刊论文]-电信科学2013(02)
2.张达,张婷,戴国华,等.终端VoLTE与RCS融合方案研究[J].移动通信,2014,(14):28-31.2014
引用本文格式：魏会娟 IP承载网VoLTE改造研究与应用[期刊论文]-数字技术与应用2015(9)