VoLTEの技術と特性

VoLTEの技術と特性
エリクソン・ジャパン CTO
藤岡雅宣
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 2
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 3
LTE加入者数の推移
9
百万
LTEの加入者の75%が米国
8
7
韓国での急速な立上り、半年間
で120万加入
6
5
世界
米国
4
2011年第4四半期、1日当り
48,000加入者増
3
スマートフォンの増加が全ての
市場予想を上回るペース
2
1
0
4Q 2010
1Q 2011
2Q 2011
* Source: Wireless Intelligence, WCIS, Ericsson Analysis
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 4
3Q 2011
4Q 2011
LTE加入者数の推移（2012年3月）
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 5
韓国のLTE現状
LTEカバレッジ
ビットレート
加入純増数
LG U+がLTEネットワーク
拡充により、純増数でリード
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 6
67ベンダーから417のLTE搭載端末
2012年7月
› 83スマートフォン (1月から73% の増加)
› 31タブレット (1月から72%の増加)
› 157ルータ
– WiFiルータを含む
› 78USBモデム/ドングル
› 45モジュール
› 19ラップトップ/ネットブック
– 埋込みモジュール
› 1PCカード
› 3Femtoセル
Source: GSA July 11th 2012
LTEはスマートフォンとタブレット: Apple、RIMも2012年に提供
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 7
LTEの商用化動向（エリクソン機器選定事業者）
事業者
北欧TeliaSonera
米MetroPCS
米Verizon Wireless
日NTTドコモ
独Vodafone
カナダRogers
韓国SK Telecom
韓国LG U+
米国AT&T
豪Telstra
デンマークTDC
フィンランドDNA
ハンガリーT-Mobile
ソフトバンク(WCP)
イー・アクセス
米Sprint
ソフトバンクモバイル
スイスSwisscom
米T-Mobile
伊Telecom Italia
仏Bouygues
サービス開始時期
2009年12月
2010年9月
2010年12月
2010年12月
2010年12月
2011年7月
2011年7月
2011年7月
2011年9月
2011年9月
2011年10月
2011年12月
2012年1月
2012年2月
2012年3月
2012年
2012年
2012年
2013年
2013年
2013年
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 8
周波数帯域（バンド#）
2.6GHz(7)
1.7/2.1G(4), 1.9GHz(2)
700MHz(13)
2GHz(1)
800MHz(20), 2.6GHz(7)
1.7/2.1G(4), 2.6GHz (7)
800MHz(5)
800MHz(5)
700MHz(17)
1.8GHz(3)
1.8GHz(3), 2.6GHz(7)
1.8GHz(3)
1.8GHz(3)
2.5GHz (AXGP)(41)
1.8GHz(3)
1.9GHz(25)
2GHz(1)
1.8GHz(3), 2.6GHz(7)
1.7/2.1G(4), 1.9GHz(2)
800MHz(20), 1.8GHz(3), 2.6GHz(7)
800MHz(20), 2.6GHz(7)
エリクソン機器
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線
無線
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
コア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
無線及びコア
3GPPでの周波数帯域（バンド）規定
FDD
TDD
1
IMT Core Band
1920-1980/2110-2170
2
PCS 1900
1850-1910/1930-1990
33
TDD 2000 lower
1900-1920
3
GSM 1800
1710-1785/1805-1880
34
TDD 2000 upper
2010-2025
4
AWS
1710-1755/2110-2155
35
TDD 1900 lower
1850-1910
5
850 (US, Korea etc.)
824-849/869-894
36
TDD 1900 upper
1930-1990
6
850 (Japan #1)
830-840/875-885
37
PCS Center Gap
1910-1930
7
IMT Extension
2500-2570/2620-2690
38
IMT Extension Gap
2570-2620
8
GSM 900
880-915/925-960
39
China TDD
1880-1920
9
1700 (Japan #2)
1749.9-1784.9/1844.9-1879.9
40
2.3 TDD
2300-2400
10
3G Americas
1710-1770/2110-2170
41
US 2600
2496-2690
11
1500 (Japan #3)
1427.9-1447.9/1475.9-1495.9
42
3500
3400-3600
12
US 700
699-716/729-746
43
3700
3600-3800
13
US 700
777-787/746-756
14
US 700
788-798/758-768
17
US 700
704-716/734-746
18
850 (Japan #4)
815-830/860-875
19
850 (Japan #5)
830-845/875-890
20
800 Digital Dividend
832-862/791-821
27
850 Lower
806-824/851-869
21
1500 (Japan #6)
1447.9-1462.9/1495.9-1510.9
28
APT700
703-748/758-803
22
3500
3410-3490/3510-3590
LTE DL FDD
N/A /716-728
23
US S-band
2000-2020/2180-2200
24
US L-Band
1626.5-1660.5/1525-1559
25
PCS 1900G
1850-1915/1930-1995
26
E850 Upper
814-849/859-894
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 9
TDD Work in Progress
44
APT700
698-806
FDD Work in Progress
TBD
2010
2011
日本特有
TD-LTEの世界動向
国・事業者
現状・計画
商用時期
周波数
中国・
中国移動
• 2011年第二四半期から、上海、南京、杭州、厦門、広州、深セ
ンで各100基地局以上で大規模フィールド試験フェーズ1完了
• 2012年末までに北京、天津、チンタオを加えて大規模フィール
ド試験フェーズ2で計2万局、5億人の人口カバー地域
• 2013年末までに20万基地局に拡大
2013/14(フィ
ールド試験と
商用化の線
引きは不明
確、商用免許
時期不明)
2.5GHz
(2570-2620,
屋内・屋外)
2.3GHz
(2300-2400,
屋内のみ)
• TDD帯域のオークションが2010年6月に完了（技術は自由）
• Bharti Airtelが2012年4月に商用導入
• Reliance、Tikona 、Qualcomm、AircelがTD-LTE採用の方向。
BSNL、MTNLも採用する可能性大。
2012～ (免
許付与された
帯域ではい
つからでも
可)
2.3GHz
(2305-2325,
2327.52347.5など)、
2.5GHz
• 2.5GHz帯（バンド41）でのTD-LTE導入、当初は20MHz帯域
• WiMAXへのオーバレイで構築、WiMAXとの同期が必要
2013
2.5GHz
(2496-2690)
• 各国でTDDを含む2.5GHz帯オークション実施
• FDDより優先度は低いが、落札価格は比較的高い
• 独、仏、英、アイルランド、フィンランド、スウェーデン、ノル
ウェー、デンマーク、クロアチア、などでTD-LTE導入の方向
2012以降
2.5GHz
(2570-2620)
2GHz
インド
米国・
Clearwire
欧州
その他
• ブラジル（Sky Brazil）、ポーランド（Aero2）、サウジアラビア
（Etisalat Mobily、STC）で商用化
• 豪、加、HK、マレーシア、シンガポール、台湾、タイ、ロシア等
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 10
2.3GHz
2.5GHz
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 11
Voice over LTE (VoLTE)とは
VoLTEと3G電話の相互接続
3G
SRVCC
HSPA
IMS
Telephony
WCDMA
LTE
LTE
Circuit
switched
Core
LTE UE間の VoLTE
Packet
Core
INTERNET
LTE
SRVCC: Single Radio Voice Call Continuity
LTEはパケットのみで回線交換無し。LTE上の電話はVoIP!
VoLTEは単に音声ということではなく、マルチメディアへの拡張性あり
高い無線利用効率、短い通話設定時間、小さな遅延
VoLTEと3G回線交換とのハンドオーバ (SRVCC)も提供
3GPPとGSMA (GSM Association)によるグローバル標準
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 12
LTEにおいてVoLTEは不可欠
› LTEのネットワーク拡充はスマートフォンが牽引
› 電話は移動通信事業者の70％以上の売上げに寄与（世界）
› スマートフォンには電話機能が不可欠
– VoLTEは電話のソリューション
600
– 高い電波利用効率
500
– 長い電池寿命
– マルチメディア展開
› OTTへの対抗
ユーザ者 (百万 )
– 高い性能
400
LTE加入
LTEスマホ
VoLTE
300
200
100
0
2011 2012 2013 2014 2015 2016
VoLTEは導入の是非より、どのように展開するかが課題
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 13
VoLTE導入に向けた動き
幾つかの事業者が2012年導入に向けた動き
端末業界がIODT/IOT推進
ネットワークベンダが製品・ソリューションを開発
VoLTEでの使用に適する周波数帯でのLTE導入
LTEカバレッジが急速に拡大
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 14
VoLTEの展開シナリオ１
3GPPベースのネットワークと端末の展開
スポット的なLTE
カバレッジ
LTE
CSFB
Legacy
Phone
MSS
CSFB
Phone
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 15
LTE
LTE
LTE
2G/3G
LTE
MSS
LTE
LTE
LTE
LTE e
S VoicLTE
LTE
IM
LTE
LTE
LTE
LTE
PS voice
SRVCC
VoLTE
CSFB
Phone
CS voice MSS
LTE
IMS
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
V
3G / HSPA o
SRVCC
LTE
CSFB
CS voice
LTE
連続的IMS
voice over PS
LTE
カバレッジ
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
CS voice
LTE
LTE
2G/3G
2G/3G
連続的LTEカバレッ
ジのエリアが拡大
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
ice
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
PS voice
PS voice
SRVCC
& ICS
IMS
VoLTE
Phone
LTE
HSPA
IRAT PS HO
IMS
VoLTEの展開シナリオ２
CS
Step 1: スポット的なLTEの島を導入。LTE
カバレッジ内ではCSFB適用。
›
›
ユーザをIMSサービスの仕組みへ移行
ユーザがセルエッジやLTE圏外にいると
きにSRVCCが必要
Step 3: フルLTEカバレッジでVoLTE利用
›
›
›
CSFB
業界で統一された中間解
電話とSMSについては、CS（回線交換）
サービスの仕組みを利用
Step 2: LTEカバレッジにおいてVoLTEを
導入（連続エリア拡大）
›
›
LTE
LTE
業界において最終ソリューションと認識
新規端末はLTEのみ利用
3Gネットワークは3G端末のみが利用
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 16
GSM
GSM // WCDMA
WCDMA // HSPA
HSPA
IMS Voice over
CS access
VoLTE
LTE
LTE
SRVCC
GSM
GSM // WCDMA
WCDMA // HSPA
HSPA
IMS Voice
LTE
LTE
GSM
GSM // WCDMA
WCDMA // HSPA
HSPA
ネットワークの状況と適用ソリューションの関係
通話中にLTE圏外になる
可能性が非常に大きい
CSFB
CS Telephony
ICS +
CSFB
SRVCC
IMS Telephony
with PS to CS
handover
通話中にLTE圏外になる
可能性が非常に小さい
ICS
IMS Telephony
Without SRVCC
› IMSベースの加入者にはICSを利用
› ICSとCSFBの組合せ:
– ローミング加入者
– ICS加入者に対して、 VoLTEをサポートしていないLTE tracking areaで適用
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 17
VoLTEにより単純な音声通話以上のサービス
簡単に利用可能な
付加サービス
（会議通話、着信転送、等）
HD voice
File Sharing
Video
calling
Messaging
Active
Sofia:
Sofia:
LuigiLuigi
is amazing
is amazing
CHOOSE
A SPONSOR
CHOOSE
A SPONSOR
Drag
andand
drop
anyany
Drag
drop
sponsor
intointo
your
sponsor
your
address
book
andand
get get
address
book
freefree
messaging
andand
gifts!
messaging
gifts!
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 18
Address Book
Presence
VoLTEのロードマップ
2010
2011
エリクソン提供
ネットワーク上
で最初のス
マートフォン
2012
LTE
LTE
CS
CSFB
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
2014
LTE
LTE
LTE
3G / HSPA LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
CS
初期商用化本格商用化
LTE
LTE
LTE
LTE
SRVCC
LTE
LTE
LTE
2013
(SRVCCなし)
LTE
CSFB (CS Fallback)
(2G/3G)
Dual Radio (CDMAのみ)
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 19
(SRVCCあり)
LTE
LTE
LTE
2015
無線アクセス追加
(WiFi、HSPA)
LTE
LTE
LTE
LTE
ローミング及び
相互接続
• 2012年に早期導入
• 2013-2014年に本格化
• 通話設定時間の改善
• IMSローミングが始まるまではローミングで利用
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 20
VoLTE仕様化の背景
› 3GPP仕様には、無線チャネル上のパケットによる音声サービス
などを実現する上において多くの選択肢、オプションがある。
› LTE上でIMSを用いた高品質で相互接続性のある電話サービス
の早期実現には、選択肢やオプションの問題を解決する必要
› 3GPPのLTE、EPC、IMS及びMMTel (Multimedia Telephony)
仕様のプロファイリング
› プロファイル規定であるGSMA PRD (Permanent Reference
Document) IR.92は、サービスやフィーチャ追加の出発点
– UEやネットワークで実装すべき最小の必須フィーチャセット
– 業界としてフルにサポート
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 21
One Voice Initiative (Nov. 2009)
Industry leaders promoting 3GPP standard for Voice and SMS over LTE
One
OneVoice
Voiceininaanutshell
nutshell
High
Highlevel
leveltarget
targetsetting
setting
One
OneVoice
Voiceisisan
anopen
openactivity
activitytotoutilize
utilize
current
open
standards
to
define
current open standards to definethe
the
mandatory
set
of
functionality
for
the
mandatory set of functionality for theUE,
UE,
the
LTE
Access
Network,
the
Evolved
the LTE Access Network, the Evolved
Packet
PacketCore
CoreNetwork,
Network,and
andthe
theIP
IP
Multimedia
Subsystem
in
order
to
define
Multimedia Subsystem in order to define
aaTelephony
Telephonyover
overLTE
LTEsolution
solutionutilizing
utilizing
IMS
technology.
IMS technology.
Date
Date
Presentation / Author
Presentation / Author
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 22
– Define the role of telephony in LTE
– Define the role of telephony in LTE
– Speed up commercial deployment of IMS
– Speed up commercial deployment of IMS
voice over LTE
voice over LTE
– Pave the way to true multimedia IMS
– Pave the way to true multimedia IMS
architecture by building LTE voice
architecture by building LTE voice
ecosystem based on IMS
ecosystem based on IMS
– Avoid fragmentation through alternative
– Avoid fragmentation through alternative
market options
market options
Date
Date
Presentation / Author
Presentation / Author
VoLTEへの進化
2010年2月にGSMA VoLTE Initiative発足
OneVoice
Nov 2009
GSMA PRD
に変換
PRD IR.92
UNI
› GSMA RiLTEワーキンググループがプロファイル規定に責任
› PRD IR.92は元のOne Voiceプロファイルに対応
› IR.92は2010年9月に凍結し、メインテナンス・モードに (FASMO対応のみ)
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 23
FASMO: Frequent and Serious Mis-operation
VoLTE仕様化の全体像
PRD IR.58
IMS voice on
HSPA
PRD IR.65
PRD IR.64
PRD IR.94
PRD IR.92
Video call
additions
SR-VCC
& ICS
UNI
IMS Roaming
& interconnect
One
Voice
VoLTE
MMTel
Release 7
NGN
Release 1
2003
2004
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 24
2005
MMTel
2006
2007
Release 8 Release 9
2008
2009
2010
Release 10
2011
PRD IR.88
LTE
Roaming
GSMA VoLTE (IR.92) UNIプロファイル
全レイヤの規定
UNI
MMTel
UNI
IMS
電話サービス及び
付加サービス
IMS制御及びメディア
SMS over IP
緊急呼
UNI
EPC
IPフロー及びベアラ管理
UNI
LTE無線機能
LTE
› 多くの事業者はLTEカバレッジが既存の回線交換のカバレッジと同等になる
までは、移行期間としての措置に対応する必要
› CSFB
› SRVCC
› SMS over SGs
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 25
VoLTEアーキテクチャ例
S6a
Sh
MME
S1-MME
S11
HSS
MMTel
AS
PCRF
Gx
Rx
ISC
Cx
e-Uu
S1-U
eNodeB
LTE
SGi
Mw
S&P
GW
PCSCF
Gm
IR.
92
Mb
Ut
E-UTRAN
IMS
AGw
着信
NW
EPC, Evolved Packet Core
EPS, Evolved Packet System
VoLTE, Voice over LTE
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 26
I-/SCSCF
IMS
IR.92全体像
IMSフィーチャ
–ISIMベースの認証（USIMフォールバック）
–IPSecによるシグナリング保護
–Tel-URIとSIP URI両方利用可
–UtのGBA(推奨）又はhttp digest認証
–IMS Emergency
–SMS over IP
- PCCルール
- 無線イベントの通知
S6a
Sh
MME
S1-MME
- DRXによる省電力
- RoHCによる容量確保
HSS
MMTel
AS
PCRF
S11
Gx
Rx
Cx
e-Uu
S1-U
eNodeB
IR.
92
MMTel付加サービス
- OIP, OIR,TIP, TIR
- CDIV (CFU, CFNL, CFB, CFNRc, CFNR)
- CB (ICB, OCB, ICB-R, OCB-IC)
- HOLD
- MWI
- Comm. Waiting
- Ad-hoc Conf
SGi
S&P
GW
SIP (SDP)
XCAP
信号用ベアラ (デフォールト) 、QCI=5
音声 (RTP)
RTCP
音声専用ベアラ、QCI=1
Mw
Gm
PCSCF
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 27
I-/SCSCF
Ut
Mb
IMS
AGw
- QoSのためのベアラ管理
- Well Known IMS APN
- P-CSCF Discovery
- 緊急呼対応
ISC
- AMR NB及びWB
- RTCP
- ジッターバッファ
発側着側
- XCAPによる付
加サービス管理
LTEのQoS規定
優先度
パケット遅延
許容値
パケットエラー
紛失率
サービスタイプ
1
2
100 ms
10-2
VoLTE voice
2
4
150 ms
10-3
VoLTE video
3
50 ms
10-3
4
5
300 ms
10-6
5
1
100 ms
10-6
6
6
300 ms
10-6
7
100 ms
10-3
8
8
300 ms
10-6
9
9
QCI
3
7
リソース
タイプ
GBR
Non-GBR
› IMS信号用のデフォールトベアラはQCI=5
› 音声はQCI=1
› ビデオはQCI=2 又は 7
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 28
IMS signaling
VoLTE video (non-GBR)
IR.92付加サービス
付加サービス名
3GPP MM Tel 仕様
対応するGSM規定
Originating Identification Presentation
Terminating Identification Presentation
Originating Identification Restriction
Terminating Identification Restriction
Communication Diversion* Unconditional
Communication Diversion on not Logged in
Communication Diversion on Busy
Communication Diversion on not Reachable
Communication Diversion on No Reply
Barring of All Incoming Calls
Barring of All Outgoing Calls
Barring of Outgoing International Calls **
Barring of Incoming Calls - When Roaming
Communication HOLD
Message Waiting Indication
Communication Waiting – Terminal mode
Ad-Hoc Multi Party Conference
24.607 OIP
24.608 TIP
24.607 OIR
24.608 TIR
24.604 CDIV - CFU
24.604 CDIV - CFNL
24.604 CDIV - CFB
24.604 CDIV - CFNRc
24.604 CDIV - CFNR
24.611 ACR/CB – ICB
24.611 ACR/CB - OCB
24.611 ACR/CB – OCB
24.611 ACR/CB – ICB
24.610 HOLD
24.606 MWI
24.615 Comm. Waiting
24.605 CONF
CLIP
CoLP
CLIR
CoLR
CFU
CFNRc
CFB
CFNRc
CFNRy
BAIC
BAOC
BOIC
BIC-Roam
HOLD
(SMS)
CW
MPTY
Manipulating and Configuration of MMTel over Ut
24.623 XCAP over the Ut for MMTel
*
**
Media (audio) or (audio AND video) is also a supported condition in CDIV
Barring Condition International is a 3GPP R9 feature
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 29
2009--11
11--24
2009
(MMTelの最小必須サブセット)
Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC)
Prepare
Handover
GERAN
UTRAN
GSM / WCDMA
MSC
Sv
SRVCC
handover
eNB
SCC
AS
B
Access
transfer
MMTel
IMS
Handover
trigger
A
Con
ne
leg t ct CS
o IM
S
EPC/
MME
SCC AS: Service Centralization and
Continuity Application Server
LTE
Moving UE
LTE
SRVCC handover
CS coverage
IMS制御でVoLTEから3G回線交換へ切替
– MMEからMSCへハンドオーバー信号転送（Sv i/f経由）
– MSCがハンドオーバー準備、回線交換パスをIMSへ接続
– SCC ASがアクセス切替
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 30
SRVCC – 制御信号とメディアのフロー
通話設定フェーズ
BTS
NodeB
1. ATCFが通話設定
時のアンカーとなる
BSC
RNC
MSS
GSM / WCDMA
Sv
3. 通話中は、UEが近傍セル
(LTEやWCDMA）からの電
波強度測定を行い結果を
eNodeBに送付
MMTel
B
P-CSCF
ATCF
I-/SCSCF

S&P
GW

MME
eNodeB
A
SCC AS
Signaling
ATGw
Voice media
LTE
Serving Network
ATCF: Access Transfer Control Function
ATGw: Access Transfer Gateway
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 31
Home Network
2. ATCF決定時にATGW
がメディアのアンカーと
して決定
SRVCC – 制御信号とメディアのフロー
ハンドオーバー及び再設定フェーズ
6. UEに対してメディ
アの設定
3b. MSSはATCFへの通話路を
STN-SR numberを参照して
設定。アクセスネットワークに
対してHO起動
BSC
RNC
BTS
NodeB
MSS
GSM / WCDMA
4. ATCFは参照された
通話を検出し、セッ
ション転送実行
Sv
SCC AS
MMTel
3a. MSS及びRANはハンド
オーバーを受ける準備
SRVCC
handover
B

MME
P-CSCF
ATCF
1. eNodeBが
SRVCC HOを行
うことを決定
I-/SCSCF
HO request
A
LTE
2. MMEがSvインタ
フェースを介して
SRVCC HOを遂行
S&P
GW
ATGw
Serving Network
STN-SR: Session Transfer Number for SRVCC
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 32
Signaling

eNodeB
Voice media
Home Network
5. ATGWは新たなメディア
の接続先を通知される
SRVCCアーキテクチャ（３GPPリリース10）
SRVCC
SRVCC
Um / Uu
BTS
NodeB
A
Abis /
Iub
BSC
RNC
A / IuCS
SRVCC
GSM / WCDMA
Sv
SCC AS
MMTel
ISC
SRVCC
I2
Mw /
Mg /
Mx
SRVCC
S1-MME
SRVCC
handover
HLR /
HSS
MSS
Mw
MME
Gm P-CSCF
ATCF
I-/SCSCF
Reuse
S11
Mb
Mb
SRVCC
e-Uu
SRVCC
A
SRVCC
S1-U
eNodeB
LTE
S&P
GW
ATGw
SGi
Mb
Serving Network
Home Network
SRVCC
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 33
SRVCC
functionality
B
VoLTE緊急呼とSRVCC
Um / Uu
BTS
NodeB
A
Abis /
Iub
BSC
RNC
A / IuCS
MMTel &
SCC AS
MSS
GSM / WCDMA
ISC
Sv
I2

SRVCC
MME
Gm P-CSCF
Mw
Mb
S1-U
LTE
I4
EATF
E-CSCF
Mi /
Mg /
Mm /
Mx
ATCF
S11
A
Mw /
Mg /
Mx
I-/SCSCF
I5
S1-MME
eNodeB
Ml
Mw
Mw
e-Uu
Location Retrieval
Function
(LRF)
S&P
GW
SGi
Mb
AGW
ATGｗ
B
PSAP
Mb
Sig. before
Signaling after
media before
PSAP: Public Safety Answering Point
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 34
Media after
SMS over LTE – ユースケース
› LTEデバイスのコンフィギュレーション
– SMS-Over the Air activationによる加入者プロビ
ジョニング
– HSPAのプロビジョニングの仕組みを再利用
› PSローミング時のSMSによるコスト警告
– 設定したLTEローミング料金超過時のエンドユー
ザへの警告
› エンドユーザへのメッセージング
– ノートPCやスマートフォンへのダッシュボードSMS
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 35
LTEにおけるSMS概要
› LTEのSMSは2G及び3Gと同等のサービス
› SMS配信のアーキテクチャも同等
› LTEキャンプオン時の2つの新規メカニズムを導入
– SMSoSGs
– SMSoIP
着側
発側
GSM
HLR
DTAP
MAP
MSC
RANAP/NAS
MAP
MAP
DTAP
SMSC
WCDMA
MSC
SGsAP/NAS
MAP
SIP
LTE
IP-SMGW
LTE
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 36
SMS over SGs
SMS-C
MSC-S
3. SGsを通して
SMSをトネリング
1. UEがLTE及び
MSCにアタッチ
SGs
2. LTE内の加入
者にSMS着信
MME
eNode
B
LTE
4. MMEがNASシグナリ
ングでSMSをUEへ配信
– 全LTEデバイス及びネットワークでサポート（NGMNで推奨）
– IMSは不要（VoLTE実装前でも実現可）
– 既存SMSソリューションの再利用
› PCカードやドングルのプロビジョニング、コンフィグレーション
› ローミング時のコスト情報転送
› エンドユーザへのメッセージング
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 37
SMS over IP
3. SMS-CがSMSを
IP-SM-GWへ転送
4. IP-SM-GWがSMS
転送をSIPに変換
SMS-C
2. IMS内の加入
者にSMS着信
1. UEがLTEにアタッ
チし、IMSに登録
IP-SMGW
ISC
IMS
Core
EPC
– IMSが必要
– IMSローミングが前提
– 固定とモバイルでの共通ソリューション
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 38
eNode
B
LTE
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 39
VoLTEの特性
" VoLTE  2G/3G CS"
LTE/EPCの側面:
› ２G/3Gと同等またはそれ以上の特性/品質  QoS処理
› 同等またはそれ以上の容量/カバレッジ  高効率の無線ベアラ
› 緊急呼をサポート  ポジショニングサービス及び優先度付け
› IRATモビリティ  サービス継続を実現するソリューション
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 40
VoLTEの特性（全般）
通話時間 [h]
効率的な無線リソース利用
音声トラフィック
無線負荷
2G
3G
16
VoLTE
14
12
10
8
1
6
1
4
½
<¼
2
0
VoLTE
呼設定時間 (UE-to-UE [s])
GSM
WCDMA
品質は回線交換と同等かそれ以上
4
品質
3.5
3
2.5
200 ms
2
1.5
1
0.5
0
VoLTE (idle)
WCDMA (idle)
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 41
遅延
サービス品質とネットワーク品質の関係
音声通話品質及び
呼設定時間
Codec
Jitter Buffer,
Echo Canceller
etc.
フレーム
エラーレート
サービス品質
伝送遅延
(e.g. 通話路遅延)
スケジューリング
信号対雑音比
L2再送
送信パワー
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 42
負荷
ネットワーク品質
の要素
評価テストのシナリオ
良好なRF条件 –
基準
悪条件の無線環境での高
速移動時の性能 –
合否判定
ハンドオーバ性能 –
合否判定
セルエッジ性能 –
合否判定
› 無負荷状態と負荷を掛けた状態で試験
– QCI5で信号転送、QCI1で音声ベアラ転送した場合のQoS評価
› ラボとフィールドでの試験
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 43
VoLTEの呼設定時間
› UEからUEへの呼設定時間 – 商用2G/3Gネットワークでの一般的な呼設
定時間である6秒を基準
– 付加的基準：負荷が掛かっても遅延が大きく加わらない
› LTEにおける留意点:
– QCI5ベアラでの測定
– UEが省電力状態 (ECM-IDLE) とアクティブ状態 (ECM-CONNECTED)の両方
で測定
› 試験条件
QCI5におけるVoLTE呼設定時間
良好なRF条件（ラボ、フィールド）
QCI5におけるVoLTE呼設定時間
悪条件の無線、負荷
UE-A ECM-IDLE, UE-B ECM-IDLE
UE-A ECM-CONNECTED, UE-B ECM-IDLE
UE-A ECM-IDLE, UE-B ECM-CONNECTED
UE-A ECM-CONNECTED, UE-B ECM-CONNECTED
UE-A ECM-CONNECTED, UE-B ECM-CONNECTED
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 44
VoLTEの呼設定時間測定結果
2G/3Gの基準値
6
ラボテスト
5
フィールドテスト
4
[秒]
3
2
1
0
IDLE-IDLE
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 45
IDLECONNECTED- CONNECTED- Poor radio and
CONNECTED
IDLE
CONNECTED
load
通話路遅延及びフレームエラーレート
› VoIP/VoLTEに最適化されたQCI1の
ベアラについて測定
› 非動的状態でのパケットロスはほとん
ど無し：全テストケースについてフレー
ムエラーレート<0.2%
› 通話路遅延の測定値は220-240 ms
の範囲（全テストシナリオ）
– UE側の処理の改善により、200 ms以
下に削減できる可能性
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 46
通話路遅延 [ms]
300
250
200
UE遅延(処理遅延、
ジッター処理等）
AMR遅延の推定値
（符号化、復号化）
平均RTP遅延
（e2e伝送遅延）
150
100
50
0
ラボフィールド
テスト
テスト
Interarrival jitter [ms]
ラボ – 最適な無線環境
Interarrival jitter [ms]
ラボ – 悪条件の無線
環境、高速移動（高速
フェージング）、負荷あ
り (UL)
ラボ – セル境界 (UL)
38
32
Interarrival jitter [ms]
› QoS制御は効果あり、QCI1ベアラは期待通りの性能
› 全テストケースで、遅延変動（ジッター）は制御可能
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 47
26
0
8
14
20
0
2
0,1
-4
0,1
-1
0
0,2
-1
6
0,3
0,2
-2
2
0,3
-2
8
0,4
-4
0
0,5
0,4
38
0,5
32
0,6
26
0,6
8
14
20
0,7
2
0,7
-4
0,8
-1
0
0,8
-4
0
-3
4
-2
8
-2
2
-1
6
-4
0
-3
4
-2
8
-2
2
-1
6
-1
0
-4
2
8
14
20
26
32
38
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-3
4
ラボテストでの遅延変動
フィールドテストでの遅延変動
良好 RF環境
悪条件のRF環境
Difference (D) Distribution - Poor RF
Difference (D) Distribution - Very Good RF
0.4
40
0.4
40
100
90
35
100
90
35
80
80
30
30
70
70
25
50
[PDF]
20
[CDF]
0.2
[PDF]
60
60
0.2
40
15
20
50
40
15
30
30
10
10
20
20
5
[ms]
0
10
負荷あり
20
18
16
14
12
8
10
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
> 22
-20
-10
20
-12
0
-14
0
-16
20
18
16
14
12
8
10
0
-18
0
[ms]
10
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-14
-12
-10
> 22
-20
-16
-18
-20
0
< -22
0
10
-20
10
< -22
5
0
[CDF]
25
20
[ms]
Difference (D) Distribution - 4 UE BG Load
0.4
100
40
90
35
80
30
70
25
50
20
40
15
30
10
20
5
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 48
[ms]
10
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
-2
-4
0
0
> 22
-10
-6
-8
-10
-12
-14
-20
-16
-18
0
-20
0
< -22
0
10
20
[CDF]
0.2
[PDF]
› ラボと同等の特性
60
ハンドオーバ時の音声品質
› 上り(UEeNB)においては
中断は全く、あるいはほとん
ど無し
› 下り(eNBUE)では中断あり
– データ転送の中断は50 ms程度
– 音声中断時間 (SIT：Speech
interruption time) は50 ms –
200 ms程度
Handover
interruption
SIT
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 49
専門家による主観評価
› 全てのテストケースについて音声品質は期待通り
– 理想的な無線環境
– 悪条件の無線環境、高速フェージング、負荷あり
– セル境界
› UEは少量のパケット紛失に十分に対応可能
› ジッタースパイクによる障害はほとんどなし
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 50
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 51
VoLTEの課題
› 品質
– 通話品質、2G/3Gと同等あるいはそれ以上の品質が望まれる
– 端末間の遅延及び遅延変動、呼設定遅延
› カバレッジと容量
– 既存ネットワークでのカバレッジとの関係、利用周波数での特性
– 音声とデータが混在した状況での容量
– セルエッジの容量
› サービス上の差別化
– OTT事業者が提供するVoIPサービスとの差別化
– 従来の様々な付加サービスを踏襲する範囲
– 音声から展開して、ビデオなどの多様なメディア利用の可能性
› その他
– ローミング
– 制度的な課題（例えば自動発呼、緊急呼び返し）
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 52
HD voice  AMR-WB
Adaptive Multi-Rate - Wide Band
低周波領域
• より自然な音声
高周波領域
• 了解度の向上、音声認識
HD voice
従来の電話
100
300
7000
3400
HD Voice
より優れた音声品質
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 53
Frequency [Hz]
QoS-Awareスケジューラ
eNB DL
QoS Aware
Web
UE Scheduler
VoIP
eNBは、 SignallingやVoIP
UEは、Signallingを
パケットに対応するUEを、
VoIPより、またVoIPを
Webパケットのみに対応す
Webより優先
るUEより優先
QoS Aware
UE Scheduler
Signalling
QoS Aware
eNB UL
QoS Aware
UE UL
eNBは、VoIPベ
アラを利用する
UEを優先
eNB はVoIPベ
アラを優先
QoS-Awareスケジューラは、UL及びDLの遅延要件を満足する
ようにVoIPパケットを優先処理
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 54
Robust Header Compression (ROHC)
› VoLTEの音声パケットヘッダ
のオーバヘッド
(IP/UDP/RTP)はIPv6で60か
ら、IPv4では40から3バイトに
削減
› セルラーリンクで一般的なエ
ラーに対して強靭
– 数個の連続したパケット紛失
に対して圧縮効率を保持
› eNBとUEの間で圧縮/伸張が
完全にトランスペアレント
ROHC
roughly doubles the capacity and increases coverage
ROHCは容量を約2倍にすると同時にカバレッジを拡張
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 55
VoLTEの相互接続とローミング
相互接続関係
IR.88
発信側
ネットワーク
ホーム (B)
IR.88
LTE
Roaming
ローミング関係
訪問先
ネットワーク (B)
IR.65
IMS call legs
between service
providers
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 56
VoLTE
Phone
ローミングユーザ
VoLTEユーザのローミングシナリオ
ホームネットワークの
サービス
ローミング方式
CS
Roaming
訪問先ネットワークのLTE
シナリオと端末モード
CS
MMTel
IMS
VoLTE user
with ICS and
SRVCC
LTE
CS
VoLTE
phone
LTE
LTE
LTE
LTE
CS
SRVCC
IMS
Roaming
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
VoLTE
phone
LTE e
S VoicLTE
LTE
IM
LTE
I MS
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
V
3G / HSPA o
LTE
CS / CSFB mode
LTE
LTE
LTE
CS mode
CSFB
LTE
CS
S
g
C
I
min
a
ro
VoLTE
phone
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
LTE
ice
LTE
LTE
LTE
LTE
CS / CSFB mode
IMS mode
LTE
LTE
LTE
VoLTE
phone
CS / CSFB mode
IMS mode
LTE
VoLTEはIMSローミングが実現する前に提供可能
音声以外のメディアを使う通信においてはIMSローミングが必要
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 57
VoLTEローミングアーキテクチャ
S6a
IP routed
IPX /GRX+
HSS
Gx
MME
ISC
PCRF
Cx
S1-MME
S11
Ut
e-Uu
A
Rx
S1-U
eNodeB
LTE
S&P
Gm
GW
Mb
IMS APN
P-CSCF /
IMS AGw
ローミング先ネットワーク
Sh MMTel
AS
Mw /
Mg /
Mx
Mw
SIP
routed
IPX /GRX+
I-/SCSCF
Mb
ホームネットワーク
› IMS専用APNを利用してローカルブレークアウト、ローミング先ネットワーク
のPDN GW及びP-CSCFを利用
› ローミング先でも、ホーム事業者のサービスを利用
› 本アーキテクチャは、ローミング先ネットワークでもサービス内容を認識
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 58
B
インターネット事業者との競争
› インターネット事業者は低料金でVoIP提供
› インターネットベースの通話サービスを提供
ユーザは
現状維持志向、
それなりの料金で
同じサービスが提供
されれば変更しない。
より多くのフィーチャ
競争力ある料金
従来型の
電話
使い易さ Web GUI利用
インターネット事業者
移動通信事業者
カスタマー・ロイヤルティがキー!
インターネット事業者に対抗できるサービスを提供
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 59
競争力のあるサービス
MTE： Mobile Telephony Evolution
Video
Communication
HD voice
File Sharing
Instant
Messaging
Presence &
VOICE
より多くのフィーチャ
Active Address
Book
競争力ある料金
使い易さ Web GUI利用
エリクソンMTE –
競争力あるサービス
インターネット事業者
移動通信事業者
エリクソンの MTEは、従来の電話の延長線上で新たなモバイルVoIPを実現
サービス内容と使い勝手でインターネット事業者に対抗
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 60
リッチなサービス
Multimedia Telephony (MMTel)とRich Communication Suite (RCS)
› 独自なフィーチャセットを持つ電話
Video
› HD音声とビデオ通信による従来
のサービスとの差別化
› File SharingとPresence機能の
シームレスインテグレーション
Communication
HD voice
File Sharing
Instant
Messaging
Presence &
VOICE
› 複数のデバイスからActive
Address Bookによりコンタクト先
にアクセス
コミュニケーションの
進化
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 61
Active Address
Book
ブロードバンドアクセスとスマートデバイスに
より進化したコミュニケーション
通信事業者の強み – 既存の枠組みの有効利用
ブランド/信頼度/
顧客ケア
ローミング/モビリティ/
ハンドオーバ
品質/サービス統合/
安全/セキュリティ
より多くのフィーチャ
E.164の利用
グローバルな通信
競争力ある料金
加入者ベース
使い易さ Web GUI利用
インターネット事業者
エリクソンMTE –
競争力あるサービス
移動通信事業者
インターネット事業者の弱点に対して、既存の枠組みで対抗
インターネット事業者の優位は既成事実ではない
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 62
差別化の要素
緊急呼
重要通信
エリクソンのVoLTEに向けたソリューション
› モバイルコア
MOBILE CORE
– Mobile Softswitch Solution
– User Management
– IMS System
› EPC（Evolved Packet Core）
EPC
サービス
LTE RAN
– SGSN-MME
– GGSN-MPG / CPG
– SAPC / PCRF
› LTE RANでの音声サポート
› 付帯サービス
• スケーラブルなブレードシステム
• 豊富なIMS、MTAS運用実績
• キャリアグレードのシステム
• 国際標準完全準拠
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 63
エリクソンのIMS/MTAS関連の契約
› 91のIMS商用契約のうち、32がMTAS (Multimedia
Telephony Application Server)を含む
Operator, public
Operator, non public
Telefonica (Spain)
Central European Operator
Elion (Estonia)
Central European Operator
Globalstar (USA but global operation)
Central European Operator
Nigeria Telecom 21st Century
Technologies
Superonline
Central European Operator
Iusacell Mexico
African Operator
Central Asian Operator
Middle Eastern Operator
Vimpelcom Russia
Western European Operator
Deutsche Telekom
Telenor Norway
MTN Rwandacell
Eastern European Operator
Middle East
Soth American Operator
T-Com (Croatia)
South Asian Operator
T-Com Slovak
Western European Operator
Cyprus Telecom
Western European Operator
Verizon
Central European Operator
NetAmerica
South American operator
South East Asian operator
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 64
目次
› LTEの動向
› VoLTE展開シナリオ
› VoLTEの仕様
› VoLTEの特性
› VoLTEの課題
› まとめ
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 65
まとめ
› VoLTE展開シナリオ
– VoLTEは導入の是非ではなく、何時どのように導入するかに関心
– VoLTE導入のシナリオ、ロードマップが明確化
› VoLTEの仕様
– GSMA VoLTE Initiativeが仕様のプロファイリング
– 付加サービス、SMS、ローミング、ビデオ通信なども含めて規定
› VoLTEの課題とソリューション
– 品質、カバレッジ、容量などを検証、OTT事業者との対抗
– エリクソンもMobile Telephony Evolutionとしてソリューション開発
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 66
Press Conference VoLTE | 2012.07.26 | Page 67

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