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19.4.2014

LTE Fachbeiträge

Fachbeiträge zu verschiedenen Bereichen der LTE Mobilfunk Technik:

Opens internal link in current windowLTE Advanced
Opens internal link in current windowSprachübermittlung im LTE Netz
Opens internal link in current windowEPC / SAE Das LTE Kernnetz
Opens internal link in current windowFemtozellen
Opens internal link in current windowDie LTE/SAE-Test-Initiative LSTI
Opens internal link in current windowDigitale Dividende

Mittwoch 16. April 2014 | Keine Anmerkungen

Telekom bietet ab Mai neue LTE-Datentarife an – Weniger Volumen, niedrigere Preise

Ab dem 6. Mai ersetzt die Telekom ihre bisherigen Mobile Data Eco-Tarife durch drei neue Angebote namens Data Comfort S, M und L. Mit diesen bietet das Düsseldorfer Unternehmen höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zu niedrigeren...[mehr]

Montag 07. April 2014 | Keine Anmerkungen

Nokia stellt zwei neue LTE-Smartphones vor: Lumia 635 und Lumia 930

Nokia Lumia 930

Der finnische Telekommunikationskonzern Nokia hat auf der Microsoft Entwicklerkonferenz Build 2014 zwei neue LTE-Smartphones der Lumia-Serie vorgestellt. Während sich das Lumia 635 anhand von Preis und Ausstattung als...[mehr]

Mittwoch 02. April 2014 | Keine Anmerkungen

Continental stellt neues Hochgeschwindigkeits-Telematik-Modul für Automobile vor

Continental LTE Telematik

Der Hannoveraner Automobilzulieferer Continental hat die sogenannte “Always on“ Konnektivität,  die Möglichkeit externe Daten jederzeit schnell und unterbrechungsfrei abzurufen, als eine der zentralen Anforderungen an...[mehr]

Optionen für die Sprachübermittlung in LTE Netzen

Die Überlastung mit Daten ist zu einem ernsten Problem der Mobilfunk Netzbetreiber geworden. USB Sticks, die Datenverbindungen über 3G Netze ermöglichen in Verbindung mit kostengünstigen Netbooks sind eine Ursache für diese Entwicklung. Die Sprachübertragung stellt, was das Datenvolumen angeht einen zunehmend kleineren Anteil an der gesamten Netzlast. Die Prognosen sehen hier ein exponentielles Wachstum in den nächsten Jahren voraus, ein Umstand, den die Netzbetreiber bei der Entwicklung der zukünftigen Mobilfunknetz Generationen berücksichtigen müssen. So steht bei der Entwicklung neuer Mobilfunktechnologien auch die Bewältigung der großen Datenmengen im Blickpunkt, weniger die Sprachübertragung. Mit der Einführung von LTE, einem rein IP basierten Netz ist die leitungsgebundene Sprachübertragung in der bekannten Form nicht mehr möglich, es muss umgedacht werden, was alles andere als trivial ist.

Das Fehlen von SMS und Sprache über LTE ist ein sehr reales Problem für die Betreiber. Sprachübertragung und SMS sind die wichtigsten Dienste der Netzbetreiber aus monetärer Sicht. Daraus resultiert, dass solange dieses Problem nicht gelöst ist, viele Provider, wenn übrhaupt, nur zögerlich auf LTE umsteigen werden. Aktuell sind in Oslo und Stockholm die weltweit ersten kommerziellen LTE Netze live gegangen, beide ohne Unterstützung für Sprachübertragung. Das Problem der fehlenden SMS Funktionalität stellt sich etwas anders da. SMS wird im Gegensatz zur Sprachübertragung über die Signalisierungskanäle übermittelt. SMS ist für die Betreiber nicht nur Dienst für die Nutzer und als Einnahmequelle wichtig sondern auch für den operativen Betrieb.

IMS - IP Multimedia Subsystem

Derzeit gibt es mehrere technische Optionen für die Bereitstellung von Sprachübertragung in LTE Netzen, drei der am häufigsten diskutierten werden im Folgenden vorgestellt. Einer dieser Ansätze ist Sprachübertragung über das IMS (IP Multimedia Subsystem) zu ermöglichen. IMS wurde beim 3GPP im Rahmen der UMTS Standardisierung entwickelt, um einen standardisierten Zugriff auf Dienste aus unterschiedlichen Netzen zu ermöglichen. Die Grundlagen des IMS werden in der 3GPP Spezifikation Opens external link in new windowTS 23.228 beschrieben. SIP ist Das Basisprotokoll von IMS, welches über ein IP-Netz Verbindungen zwischen den Teilnehmern aufbaut.

Viele Betreiber und Experten sind der Ansicht, dass IMS langfristig die richtige Plattform für die Bereitstellung von Diensten wie SMS und Sprache ist. Der Ansatz über IMS stellt die vermutlich zukunftssicherste, jedoch zugleich auch die technisch aufwändigste Lösung dar, so aufwändig, dass einige Betreiber momentan noch vor ihr zurückschrecken, obwohl IMS technisch gesehen nichts Neues ist. IMS wäre jedoch auch in Hinblick auf die Entwicklung hin, zu einem vollständig IP basiertem Netz und somit auch Voice over IP, die richtige Lösung und entspricht auch den 3GPP Spezifikationen. Die "Fast Track VoLTE" genannte Lösung ist ein von Nokia Siemens Networks entwickelter technischer Ansatz, der auf dem IP Multimedia Subsystem basiert. Aufgrund der Komplexität sind jedoch auch Zwischenlösungen, als weicher Übergang hin zu einer echten VoIP Technik ausgearbeitet.

Circuit Swiched (CS) Fallback

Die zweite Option ist eine dieser Zwischenlösungen und nennt sich Circuit Swiched (CS) Fallback, der auch unter Opens external link in new windowTS 23.272 vom 3GPP spezifiziert wurde. CS Fallback kann mit "Rückzug auf leitungsgebundene Übertragung" umschrieben werden. Das Endgerät verwendet für die Sprachübertragung nicht die LTE Verbindung sondern nutz eine GSM oder UMTS Verbindung. Meldet sich das Endgerät im LTE Netz an, wird parallel auch eine Anmeldung im 2G/3G Netz durchgeführt.

Bei einem eingehenden Anruf bekommt das Endgerät von der MME einen eingehenden Anruf aus einem 2G oder 3G Netz signalisiert so, dass das Gerät eine leitungsgebundene Verbindung aufbauen kann. Ein Nachteil dieser Option sind die langen Wartezeiten für den Verbindungsaufbau, die der Nutzer in Kauf nehmen muss. In dieser Hinsicht ist CS Fallback die wohl uneleganteste und nutzerunfreundlichste Option. Ein weiteres Problem wird vermutlich sein, dass bestehende Datenverbindungen die über das LTE Netz aufgebaut sind bei einer 2G oder 3G Verbindung nicht aufrecht erhalten werden können.

VoLGA - Voice over GAN

EPC und VANC

Die dritte Option nennt sich VoLGA. Die etwas sonderbare Abkürzung steht für Voice over LTE via GAN. VoLGA ist eine weitere Übergangsoption hin zu echtem VoIP. Ein großer Vorteil von VoLGA ist, dass am EPC also am Kernnetz keine Änderungen nötig sind, wodurch sich die VoLGA Technik leicht implementieren lässt. VoLGA basiert auf dem 3GPP GAN (Generic Access Network), das entwickelt wurde, um leitungsgebundene Dienste, darunter auch SMS über ein IP Netz anbieten zu können. GAN ermöglicht es mit dual mode Handys, sich am GSM Netz über eine WIFI Verbindung zu registrieren und die Dienste zu nutzen, diese Entwicklung ist auch als UMA bekannt. VoLGA hat die Funktionalität so umgestaltet, dass anstelle der WIFI Verbindung LTE genutzt wird. Es handelt sich so mit also nicht um eine Vollständige Neuentwicklung, sondern VoLGA nutzt bestehende Technologie und entwickelt sie weiter. Hinter der Entwicklung stehen eine Reihe von Firmen, darunter auch T-Mobile, die sich im VoLGA Forum zusammengeschlossen haben.

VoLGA hat gegenüber dem CS Fallback eine ganze Reihe von Vorteilen. Für das Endgerät ist die Sprachverbindung nur eine weitere IP Verbindung, die neben anderen hergestellt werden kann. Es muss also weder auf eine 2G oder 3G Netz gewechselt werden, noch müssen Verbindungen abgebrochen werden. Ein weiterer Vorteil ist der Fallback auf 3G und 2G Netze. Verlässt der Teilnehmer den durch LTE abgedeckten Bereich ist ein Wechsel auf ein vorhandenes 2G/3G Netz möglich.

Zentrales Element für die VoLGA Technik ist der VANC (VoLGA Access Network Controller), er ist die einzige Hardware, die dem Mobilfunknetz hinzugefügt werden muss, um VoLGA zu implementieren. Aus der Perspektive eines GSM MSC (Mobile Switching Centre) verhält sich der VANC wie ein GSM Base Station Controller(BSC), für ein UMTS MSC ist der VAN Controller ein UMTS Radio Network Controller (RNC). Aus Sicht des LTE Kernnetzes ist der VANC über den PDN Gateway angebunden, und verhält sich wie ein externer IP Netzknoten.