Messtechnik
Sprachübertragung in LTE-Netzen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Sprachübertragung über LTE
Sprachübertragung über LTE wurde unter der Annahme konzipiert, dass das IP-Multimedia-Subsystem (IMS) zur Verfügung steht. Die vollständige Lösung zur Unterstützung von Multimedia-Applikationen besteht aus der IMS-Unterstützung im Endgerät, dem IP-Connectivity-Access-Network (IP-CAN) und spezifischen IMS-Funktionen im Kernnetz.
IMS beruht soweit wie möglich auf Standard-IETF-Protokollen (Internet Engineering Task Force). Die in 3GPP TS 23.228 spezifizierte IMS-Referenzarchitektur einschließlich der Schnittstellen zu bestehenden Netzwerken und zu weiteren IP-basierenden Multimediasystemen verdeutlicht die Flexibilität, aber auch die Komplexität des Systems. Es erlaubt, beliebige Multimedia-Anwendungen zu kombinieren und in einer mobilen Umgebung zur Verfügung zu stellen.
Für die Übertragung von Sprache ist jedoch nur eine Teilmenge der Funktionen und der Funktionseinheiten notwendig. Ein LTE-Endgerät muss sich vor dem Aufbau einer Sprachverbindung im IMS-Sys-tem registrieren. Für die Signalisierung und die Sprachdaten werden unterschiedliche, so genannte Bearer im LTE-System verwendet. Signalisierungs-Bearer zeichnen sich durch niedrige Verlustraten aus und gewährleisten so, dass Steuerbefehle auch sicher vom Endgerät empfangen werden. Sprach-Bearer sind dagegen durch eine geringe Verzögerung und durch eine geringe Varianz dieser Verzögerung gekennzeichnet und erzielen damit eine gute Sprachqualität.
Für die Signalisierung wird das Session-Initiation-Protocol (SIP), für die Sprachpakete das Realtime-Transport-Protocol (RTP) verwendet. Um den besonderen Anforderungen der Sprachübertragung im IMS gerecht zu werden, wurden darüber hinausgehend spezielle Paketzuteilungsalgorithmen eingeführt. Beispielsweise das SPS (Semi-Persistent-Scheduling), welches für die Sprachübertragung eine nahezu statische Zuteilung von Frequenz- und Zeitressourcen auf der Luftschnittstelle vorsieht. Hervorzuheben ist, dass im LTE-System Sprach- und Datendienste gleichzeitig über den gleichen Funkkanal übertragen werden.
Um das Risiko unterschiedlicher Implementierungen des IMS-Systems zu verringern, wurden Initiativen gestartet, das umfangreiche IMS-System auf die Funktionen zu beschränken, die zur Sprachübertragung auch im allgemeinen Roaming-Fall, also der Benutzung außerhalb des Heimatnetzes, notwendig sind.
Die „One Voice“-Initiative veröffentlichte im November 2009 hierzu ein IMS-Profil, welches von der Global System for Mobile Communications Association (GSMA) im Februar 2010 in die Voice-over-LTE-Initiative (VoLTE) überführt wurde. Auch im IMS-Fall wird berücksichtigt, dass LTE nicht vom ersten Tag an flächendeckend zur Verfügung steht.
Ein Endgerät betreibt beim Übergang in bestehende Netze (Handover) nach Möglichkeit immer nur eine Luftschnittstelle aktiv. Die Prozeduren im Netz und auf der Endgeräteseite wurden unter dem Namen Single-Radio-Voice-Call-Continuity (SRVCC) spezifiziert. In dieser Spezifikation kontrolliert das IMS-System den Handover des Sprachdienstes und eines eventuell parallel laufenden Datendienstes von der Packet-Switched-Domäne (PS) im LTE-System in die CS-Domäne des 3G-Netzes (für den Sprachdienst) beziehungsweise in die PS-Domäne des 3G-Netzes (für den Datendienst).
- Sprachübertragung in LTE-Netzen
- Sprachübertragung über LTE
- Alternativen zu IMS
- Fazit und Ausblick
- Teststrategie für Sprache im realen Netzbetrieb
