VoWiFi，4G通话新方式

       WiFi已经成为国际运营商蜂窝网络的深度补充覆盖的一种手段。运营商利用WiFi热点，为用户提供语音服务（VoWiFi）成为业界的主要关注点。通过VoWiFi技术，用户可以利用WiFi接入，在使用移动互联网的同时，拨打和接听语音或视频电话。

VoWiFi基本架构

　　T-Mobile USA2014年9月在全球首先推出基于ePDG架构的VoWiFi业务，终端使用iPhone 6/iPhone 6+，支持VoWiFi与VoLTE的双向无缝切换，拉开了全球VoWiFi商用大幕。

　　由于当时3GPP R12针对VoWiFi的标准没有完善，比如WiFi接入下的紧急呼叫、ePDG接入的用户位置上报、IP-Can变化后用户位置上报、接入域选择、被叫域选择等问题都未完善定义，因此T-Mobile USA推出的VoWiFi功能对终端、IMS网络有大量的定制化要求，特别对终端定制化要求较高，比较难以在Android系统的智能机上推广。

　　3GPP针对语音在WLAN和LTE间的无缝切换给出了两种方法：ePDG架构和SCC AS架构。

　　●   ePDG架构：网络需要新部署ePDG网元、3GPP AAA网元，手机要支持S2b接口接入，在IP-Can变化后，需要在新的IP-Can上发起SIP Re-register消息。该架构优点在于网络部署ePDG网元，保持UE在IP-Can变化后IP Address相同，完美解决了语音+数据的连续性；缺点是新增ePDG、3GPP AAA网元，增加了网络的复杂度。

　　●   SCC AS架构：手机、CSCF、SCC AS需要支持多注册，手机在IP-Can变化后，需要在新的IP-Can上向SCC AS发起“Re-invite”消息。该架构优点在于网络不用新增网元设备，仅需手机、IMS网络升级；缺点是仅解决了语音的连续性，未解决数据的连续性，目前没有一家运营商选择该方案落地商用。

　　按照WLAN与EPC核心网之间的信任关系以及采用的移动性管理协议（GTP、PMIP和DSMIP），WLAN接入EPC网络可以分为S2a、S2b和S2c三种场景，如图1所示。

　　●   S2a接口：应用于受信域接入网络和EPC互通，采用GTP/PMIP协议。为了支持互通，需要对现有WLAN（AC/BRAS）进行增强改造，使之支持移动性要求。这种接入方式符合国内运营商的运营环境，特别是采用GTP协议的S2a接口，对终端影响小，能避开芯片厂家大量的专利。

　　●   S2b接口：应用于非受信域接入网络和EPC互通，采用GTP/PMIP协议。WLAN通过ePDG接入PDN GW，通过ePDG以实现非授信域和EPC的互通，对WLAN改造较小。完美解决了语音、数据业务的连续性问题。

　　●   S2c接口：采用DSMIPv6协议，提供UE和PDN GW之间的DSMIP隧道连接，这样UE和EPC网络交互的数据可以实现透传，因此采用S2c方式对WLAN的影响也较小。S2c的技术方案得力于芯片厂家的推动，技术完善、成熟，但该技术要求终端支持DSMIPv6，这样运营商会受制于芯片厂家的专利。

VoWiFi的关键技术

　　VoWiFi有很多关键技术，如统一鉴权（有USIM卡/无USIM卡）、计费话单体现不同接入类型、接入域选择、被叫域选择等。

　　●   统一鉴权：当Native终端（具备USIM卡的终端）通过ePDG接入EPC网络时，3GPP AAA/HSS可以使用EAP-AKA算法进行鉴权。当非Native终端（如APP/软终端等没有USIM卡的终端）通过ePDG接入EPC网络时，3GPP AAA/HSS、ePDG需要支持EAP-TLS鉴权认证和TLS隧道建立过程。

　　●   计费策略：运营商可能会针对用户在LTE下接入和WiFi等不同IP-Can接入下的呼叫有不同的计费要求，需要网络能够准确获取手机IP-Can的实时变化，并且在计费话单中体现。GSMA IR.51协议明确要求：手机在IP-Can变化后，必须发起到IMS网络的Re-register消息过程，这样可以保证网络侧准确获取用户IP-Can的变化。

　　●   接入域选择：与手机在LTE下接入模式类似，由于增加了WiFi新的接入方式，需要手机和网络协商确定接入域。运营商可以在手机上预先定义LTE和WiFi接入IMS网络的方式。

　　●   终呼域选择：与VoLTE的终呼域选择类似，SCC AS针对用户仅从CS+WiFi接入的场景增加需要特殊处理。

　　●   语音切换策略：运营商需要确定手机的语音业务在WiFi与LTE的切换策略。

　　●   紧急呼叫：紧急呼叫涉及接入域的选择，也涉及用户位置的上报，还涉及到E-CSCF网元的选择等多个关键技术。但3GPP目前还未完成VoWiFi的紧急呼叫流程的制定，GSMA IR.51中要求用户在WiFi接入下，如果发起紧急呼叫需要返回到CS下进行。

全球运营商VoWiFi部署进展

　　美国运营商T-Mobile、Sprint和AT&T，英国运营商EE和Vodafone，法国运营商Orange，西班牙运营商Telefonica都积极和手机厂商合作，为用户在WiFi接入下提供高清语音业务。Apple也提供了没有USIM卡的iPad、iPod等终端在WiFi接入下能进行语音通话的综合解决方案。

　　一些运营商已经将RCS（富通信套件）作为一个基本的电信能力嵌入在手机通信簿中，成为一个默认的4G业务，有智能手机即可使用IM、HD voice、VoWiFi等业务。

　　目前中兴通讯已与Apple、D2 Tech、Summit Tech/Taqua等终端和解决方案提供商建立了广泛的业务联系和联合实验室，共同推进VoWiFi的产业进程，并已经完成了与Apple的VoWiFi IOT测试且签署了相互认可的IOT测试资质，和其他厂家的IOT测试，也在有序推进。

　　中兴通讯积极为U Mobile、DiGi、HTMCL、SmartFren、H3G、Telenor、PTC、中国联通等运营商提供VoWiFi的商用/实验局建设方案；积极参与中国联通的智能云通信战略布局，共同组建智能云通信实验室，已经率先完成了第一阶段VoWiFi+VoLTE融合业务的方案认证，二阶段基于ePDG的VoWiFi解决方案外场测试也正在紧锣密鼓筹备。通过部署中兴通讯的端到端全套产品，中国联通将已有的WiFi网络与LTE和3G网络融合为一体，为用户提供了无缝、流畅的多媒体语音业务。