Voice transmission service over IP in LTE networks and its implementation in IP multimedia subsystem

Abstract

Pojavom standarda LTE, korisnicima je omogućena niska latencija i veća brzina prijenosa podataka. Takve brzine postigle su se promjenama u radijskoj pristupnoj mreži korištenjem novih tehnika modulacije signala, korištenjem više odašiljačkih i prijemnih antena (MIMO) i korištenjem različitih širina frekvencijskih pojasa, a promjene u jezgrenoj mreži uključuju paketsko komutiranje pomoću protokola IP i uklanjanje čvorova mreže u kojima može doći do ispada cjelokupnog sustava ako ne rade. LTE standard je osmišljen kao dugoročno konkurentan i lako nadogradiv standard te je od svog prvotnog izdanja doživio brojne preinake. Time se još povećala brzina prijenosa podataka krajnjim korisnicima. Međutim, LTE mreže prvotno su bile namijenjene samo za prijenos podataka, dok su se glasovni pozivi prenosili isključivo preko mreža s komutacijom kanala. Razvojem IP multimedijskog podsustava, globalne arhitekture upravljanja uslugama neovisne o pristupu koja omogućuje različite vrste multimedijskih usluga krajnjim korisnicima, podržane su brojne usluge koje su dotad bile razvijene samo za mreže s komutacijom kanala. Time je omogućen put razvoju prijenosa govora u LTE mrežama isključivo putem protokola IP što je dovelo do nove usluge, prijenos govora u LTE mrežama (engl. Voice over LTE, skr. VoLTE). Usluga VoLTE je usluga prijenosa govora putem protokola IP koja korisnicima omogućuje prijenos govora visoke kvalitete u stvarnom vremenu sa smanjenim kašnjenjem . Ključni dio usluge VoLTE čini upravo IP multimedijski podsustav (IMS) koji predstavlja kontrolni dio i omogućuje registraciju korisnika te upravljanje, usmjeravanje, naplatu i raskidanje govornih sjednica, dok je LTE mreža samo pristupni dio za IMS. Usluga VoLTE omogućuje korisnicima različite funkcionalnosti te samim time u budućnosti će biti jedna od glavnih usluga koje će operatori nuditi korisnicima.With the introduction of LTE (Long-term Evolution) standard, users have low latency and higher data rates. Such speeds have been achieved by changes in the radio access network using new signal modulation techniques, using multiple transmitting and receiving antennas and using different frequency bandwidths, and changes in the core network include packet switching using IP protocol and removal of single point of failure network nodes. The LTE standard is designed as a long-term competitive and easy-to-upgrade standard, and since its initial release, has passed through many changes. In further releases, data rates have been increased. However, LTE networks were originally intended for data transfer only, while the voice calls were transmitted only through channel switched networks. By developing the IP Multimedia Subsystem (abbr. IMS), a global, access-independent service control architecture that enables various types of multimedia services to end-users, numerous services have been supported that have only been developed for channel-switched networks only. This enabled the way for the development of voice transmissions in LTE networks through IP protocol, leading to a new service, called Voice over LTE, VoLTE. VoLTE is a voice over IP protocol service that enables users to transfer high-quality, real-time speech with reduced delay. A key part of the VoLTE service is the IP Multimedia Subsystem, which is the control part and enables user registration, management, routing, billing and termination of voice sessions, while the LTE network is just an IMS access part. The VoLTE service provides users different functionalities, and in the future it will be one of the main services that operators will offer to their users