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Volte中SRVCC技术有何缺点?

简单回顾一下SRVCC是什么,这样能更好地理解它的缺点。

Volte中SRVCC技术有何缺点?-图1
(图片来源网络,侵删)

什么是SRVCC?

SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity),即单射频语音呼叫连续性,是3GPP定义的一项关键技术。

  • 核心目标:保证用户在VoLTE通话过程中,当用户从LTE/4G网络移动到2G/3G网络覆盖不佳或没有LTE覆盖的区域时,语音通话能够不中断地切换到传统的电路交换(CS,Circuit-Switched)网络。
  • 工作场景:想象一下,你正在用4G网络打一个高清语音电话,边走边进入电梯、地下室或偏远郊区,这些地方可能只有2G/3G信号,如果没有SRVCC,你的VoLTE通话会立即中断,有了SRVCC,手机会发起一个切换流程,将正在进行的LTE语音通话“交接”给2G/3G的普通语音网络,从而保证通话的连续性。

一句话总结:SRVCC是VoLTE通话的“安全网”,确保在4G信号变差时,通话能无缝切换到老网络。


SRVCC 的主要缺点

尽管SRVCC解决了VoLTE的覆盖连续性问题,但它本身也带来了一系列的挑战和缺点,主要集中在切换延迟、体验降级、网络复杂性和部署成本等方面。

切换时延较长,可能导致通话中断

这是SRVCC最核心、最被诟病的缺点。

Volte中SRVCC技术有何缺点?-图2
(图片来源网络,侵删)
  • 原因:SRVCC切换过程非常复杂,需要多个网元(如MME、MSC Server、ATCF等)的信令交互,整个流程包括:
    1. 手机测量到2G/3G信号变好。
    2. 手机向eNB(LTE基站)上报测量报告。
    3. eNB通过MME(移动性管理实体)发起切换请求。
    4. MME查询用户的语音承载信息,发现是IMS语音,于是将请求发给IMS核心网的ATCF (Access Transfer Function)ATGW (Access Transfer Gateway)
    5. ATCF/ATGW与CS网络的MSC Server (移动交换中心服务器) 进行交互,为用户在CS域分配资源。
    6. MSC Server准备好资源后,再通过一条长长的信令链路一路返回给MME、eNB,最后发给手机。
    7. 手机切换到2G/3G网络并完成通话。
  • 后果:这个信令流程下来,通常需要几百毫秒到1秒甚至更长的时间,在切换过程中,如果时延过大,用户会听到明显的“咔哒”声、静音或掉线,体验非常糟糕,相比之下,普通LTE到LTE的切换通常在100毫秒以内。

切换后语音质量显著下降

这是SRVCC切换后不可避免的体验降级。

  • 原因
    • 编解码转换:VoLTE使用高清语音编解码器,如AMR-WB (宽带语音),采样率为8kHz,音质更清晰、更自然,接近CDMA质量,而传统的2G/3G CS语音使用的是AMR (窄带语音),采样率为7.2kHz,音质较差。
    • 媒体面路径变化:切换后,语音媒体流不再经过IMS核心网的TrGW (传输网关),而是直接通过CS域的MGW(媒体网关)进行传输,这个过程必然涉及从AMR-WB到AMR的编解码转换,会引入语音失真和噪声。
  • 后果:用户会明显感觉到通话质量从“高清”降级到“普通”,尤其是在嘈杂环境下,对方的语音会变得难以听清,体验感大打折扣。

网络架构复杂,部署和维护成本高

SRVCC引入了新的网元和复杂的信令流程,增加了网络的复杂性。

  • 新增网元:需要在IMS网络中部署ATCFATGW,ATCF负责处理切换相关的信令,ATGW则作为媒体流的锚点,在切换前进行媒体流的处理和转换。
  • 网间互通:SRVCC是IMS域(分组域)CS域(电路域)之间的桥梁,这意味着IMS网络和传统的CS网络(由运营商的2G/3G网络组成)必须紧密协同工作,这涉及到两个不同域的网元配置、接口调试和互通测试,大大增加了部署的难度和运维的复杂性。
  • 信令网压力:每次SRVCC切换都需要在LTE核心网、IMS核心网和CS核心网之间传递大量信令,对运营商的信令网络构成了额外的压力。

仅针对“语音”业务,覆盖范围有限

SRVCC的英文全称是“Single Radio Voice Call Continuity”,它只关心正在进行的语音通话

  • 不解决数据业务:当用户离开LTE覆盖区时,如果正在进行的是数据业务(如浏览网页、看视频),这些业务会直接中断,SRVCC无能为力,解决这个问题需要另一种技术——eSRVCC (enhanced SRVCC),用于处理数据业务的切换,但eSRVCC的部署更为复杂,尚未大规模商用。
  • 不解决新发起的呼叫:如果用户在2G/3G覆盖区,想要发起一个语音呼叫,SRVCC机制本身并不适用,这个呼叫会直接通过CS网络发起,而不是通过IMS,运营商需要部署SVLTE (Simultaneous Voice and LTE)CSFB (Circuit Switched Fallback) 等技术来处理这类场景,这又增加了系统的复杂性。

影响VoLTE的核心优势

VoLTE的核心优势在于提供“全IP”的统一通信体验,包括高清语音、视频通话、高清通话等待等。

Volte中SRVCC技术有何缺点?-图3
(图片来源网络,侵删)
  • 违背全IP理念:SRVCC的实质是在VoLTE通话中,将部分业务“回退”到古老的电路交换网络,这破坏了VoLTE作为全IP通信的纯粹性,也使得一些基于IMS的增值业务(如视频通话)在切换后会立即中断。

缺点类别 具体表现 根本原因
切换体验 切换时延长,可能导致通话中断 信令流程过于复杂,涉及多个网元(MME, ATCF, MSC)的多次交互。
语音质量 切换后音质下降,从高清语音降级为窄带语音 必须进行AMR-WB到AMR的编解码转换
网络部署 架构复杂部署和维护成本高 需要新增IMS网元(ATCF/ATGW),并实现IMS域与CS域的深度互通。
业务范围 仅支持语音,对数据和新增呼叫无能为力 SRVCC设计之初只针对“正在进行的语音呼叫”,无法解决所有移动性场景。
技术理念 削弱VoLTE全IP优势,使体验不统一 将IMS通话强制回落到CS网络,破坏了端到端的IP通信体验。

未来展望:为什么我们还需要SRVCC?

尽管SRVCC有这么多缺点,但它目前仍然是保证VoLTE商用可行性的关键技术,在没有SRVCC的情况下,VoLTE的覆盖“断点”会非常多,用户体验极差,运营商无法大规模推广。

业界也在积极寻求更好的替代方案,

  • VoWiFi (Voice over Wi-Fi):允许用户的手机在4G信号弱但Wi-Fi信号好的地方,通过Wi-Fi进行语音通话,这完美解决了室内覆盖问题,且切换体验远好于SRVCC,是目前运营商重点发展的方向。
  • 持续演进的网络:随着5G的普及,5G NR(新空口)的覆盖和移动性性能远超4G,SRVCC的需求将大大降低,在5G时代,语音主要通过5G VoNR (Voice over NR) 来实现,其切换性能和体验都优于VoLTE,SRVCC技术将逐渐被边缘化。

SRVCC是一个在特定历史时期为解决特定问题(VoLTE覆盖连续性)而生的“过渡性”技术,它成功地让VoLTE得以商用,但其固有的缺点也决定了它最终会被更先进的技术所取代。

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