پیش‌نویس:تداوم تماس صوتی با تک‌رادیو

تداوم تماس صوتی با تک‌رادیو یا SRVCC سازوکاری در شبکه‌های تلفن همراه است که امکان انتقال یک تماس صوتی در حال انجام را از دامنهٔ سوئیچینگ بسته‌ای (PS)، مانند تماس VoLTE در شبکهٔ LTE، به دامنهٔ سوئیچینگ مداری (CS) در شبکه‌های نسل دوم یا سوم مانند GSM، UMTS یا شبکه‌های مبتنی بر 3GPP2 فراهم می‌کند. این فناوری به‌ویژه در دورهٔ گذار از شبکه‌های صوتی سنتی به شبکه‌های تمام‌آی‌پی اهمیت دارد، زیرا اپراتور می‌تواند تماس‌های مبتنی بر IMS را روی LTE ارائه کند و در عین حال، در نقاطی که پوشش LTE کافی نیست، تماس فعال را به شبکهٔ مداری موجود منتقل کند.

در شبکهٔ LTE، برخلاف نسل‌های پیشین، دامنهٔ سوئیچینگ مداری برای تماس صوتی بومی وجود ندارد و خدمات صوتی از طریق IMS و حامل‌های بسته‌ای ارائه می‌شود. SRVCC برای حل مسئلهٔ تداوم تماس هنگام خروج کاربر از پوشش LTE تعریف شده است؛ در این حالت، تماس VoLTE بدون نیاز به قطع و برقراری مجدد تماس، به یک تماس مداری در شبکهٔ هدف تبدیل می‌شود.

 پیشینه و ضرورت 
ظهور LTE با هدف ارائهٔ دسترسی رادیویی پهن‌باند و مبتنی بر بسته انجام شد. در معماری سامانه بسته‌ای تکامل‌یافته (EPS)، تماس صوتی به‌صورت ذاتی از طریق دامنهٔ سوئیچینگ مداری حمل نمی‌شود و راهکار بلندمدت برای ارائهٔ سرویس صوتی، استفاده از IMS و VoLTE است. با این حال، پوشش LTE در بسیاری از شبکه‌ها به‌صورت تدریجی توسعه یافت و اپراتورها برای مدت طولانی ناچار بودند شبکه‌های LTE را در کنار شبکه‌های GSM، UMTS یا CDMA موجود بهره‌برداری کنند.

راهکار بازگشت به سوئیچینگ مداری یا CSFB این امکان را فراهم می‌نماید که دستگاه پیش از آغاز تماس صوتی از LTE به شبکهٔ مداری منتقل شود؛ اما این روش برای تماس VoLTE در حال انجام کافی نیست، زیرا در SRVCC تماس از پیش برقرار شده و باید در حین جابه‌جایی کاربر حفظ شود. بنابراین SRVCC برای سناریویی تعریف شد که در آن کاربر هنگام برقراری تماس VoLTE از ناحیهٔ پوشش LTE خارج می‌شود و شبکه باید تماس فعال را به دسترسی مداری انتقال دهد.

 استانداردسازی 
SRVCC در 3GPP به‌عنوان بخشی از تکامل معماری LTE/EPS و IMS استاندارد شده است. مشخصات اصلی مرحلهٔ دوم این فناوری در سند 3GPP TS 23.216 با عنوان «Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC); Stage 2» بیان شده است. این سند در ابتدا برای Release 8 برنامه‌ریزی شد و در نسخه‌های بعدی برای سناریوهای تکمیلی، از جمله تداوم تماس اضطراری، تماس تصویری و برخی حالت‌های مرتبط با دسترسی‌های جدیدتر توسعه یافت.

استاندارد 3GPP TS 23.237 نیز چارچوب گسترده‌تر «تداوم سرویس IMS» را تعریف می‌کند و نقش موجودیت‌هایی مانند SCC AS، ATCF و ATGW را در انتقال نشست‌های IMS میان دسترسی‌های مختلف توضیح می‌دهد. معماری عمومی IMS در 3GPP TS 23.228 و سیگنالینگ کنترل تماس مبتنی بر SIP و SDP در 3GPP TS 24.229 تعریف شده است.

رابط Sv که میان MME یا SGSN و MSC Server برقرار بوده و برای SRVCC استفاده می‌شود، در استاندارد 3GPP TS 29.280 مشخص شده است. این رابط در فرایند انتقال از دامنهٔ بسته‌ای به دامنهٔ مداری برای تبادل اطلاعات لازم میان هستهٔ LTE/EPS و هستهٔ مداری نقش دارد.

 معماری 
معماری SRVCC از چند دامنه و چند موجودیت شبکه تشکیل می‌شود. در سمت LTE، دستگاه کاربر از طریق شبکه رادیویی E-UTRAN به شبکه هسته EPC متصل است و تماس صوتی به‌صورت نشست IMS برقرار می‌شود. در سمت شبکهٔ مقصد، تماس پس از انتقال از طریق دسترسی مداری، مانند GERAN یا UTRAN، ادامه می‌یابد.

مهم‌ترین موجودیت‌های درگیر در SRVCC عبارت‌اند از:

 UE یا تجهیزات کاربر، که تماس VoLTE را برقرار کرده و فقط توانایی استفاده هم‌زمان از یک فناوری دسترسی رادیویی را دارد.
 MME در EPC، که در سمت LTE مسئول کنترل تحرک، مدیریت سیگنالینگ و آغاز بخش‌هایی از فرایند انتقال است.
 MSC Server، که در شبکهٔ مداری هدف، تماس را دریافت و ادامهٔ تماس را در دامنهٔ CS کنترل می‌کند.
 SCC AS یا کارساز کاربردی تداوم و تمرکز سرویس، که نشست IMS را دریافت کرده و امکان انتقال نشست را فراهم می‌سازد.
 ATCF که در معماری‌های بهبودیافتهٔ SRVCC برای کنترل انتقال دسترسی و کاهش وقفهٔ تماس به‌کار می‌رود.
 ATGW که مسیر رسانه را در سناریوهای دارای ATCF/ATGW کنترل یا هدایت می‌کند.

در معماری IMS، نشست تماس در سطح سرویس و کنترل تماس از طریق IMS مدیریت می‌شود؛ در حالی که رسانهٔ صوتی در مرحلهٔ نخست روی حامل بسته‌ای LTE و پس از انتقال، روی مسیر مداری شبکهٔ مقصد حمل می‌شود.

 نحوهٔ عملکرد 
فرایند SRVCC معمولاً زمانی آغاز می‌شود که دستگاه کاربر در حال تماس VoLTE باشد و شبکه، بر اساس اندازه‌گیری‌های رادیویی و سیاست‌های تحرک، تشخیص دهد که ادامهٔ تماس روی LTE پایدار نیست. در این وضعیت، شبکه انتقال تماس از دسترسی LTE به دسترسی مداری هدف را آماده می‌کند. برخلاف CSFB، در اینجا تماس از قبل برقرار شده است و هدف اصلی، حفظ همان تماس در حین تغییر دامنهٔ دسترسی است.

در حالت رایج انتقال از LTE به GERAN یا UTRAN، MME با استفاده از رابط Sv با MSC Server تبادل اطلاعات می‌کند. MSC Server منابع لازم را در شبکهٔ مداری آماده می‌سازد و IMS از طریق SCC AS نشست را به گونه‌ای مدیریت می‌کند که طرف مقابل تماس، تغییر دسترسی کاربر را به‌صورت قطع تماس یا تماس جدید مشاهده نکند.

در SRVCC پایه، انتقال رسانه و کنترل تماس ممکن است باعث وقفهٔ قابل توجه‌تری نسبت به معماری‌های بهبودیافته شود. در معماری‌های مبتنی بر ATCF و ATGW، بخشی از کارکردهای تداوم سرویس در شبکهٔ سرویس‌دهنده (Serving) یا بازدیدشده (Visited) انجام می‌شود تا مسیر رسانه و کنترل دسترسی سریع‌تر تغییر کند.

 ارتباط با IMS Service Continuity 
SRVCC بخشی از مسئلهٔ کلی‌تر تداوم سرویس در IMS است. در 3GPP، تداوم سرویس IMS به مجموعه‌ای از سازوکارها اشاره دارد که اجازه می‌دهد نشست‌های چندرسانه‌ای IMS هنگام تغییر نوع دسترسی، تغییر دامنهٔ انتقال یا تغییر مسیر رسانه حفظ شوند. در این چارچوب، SCC AS نقش اصلی در هدایت‌کردن نشست و انجام انتقال نشست را بر عهده دارد. این کار باعث می‌شود که سرویس‌های IMS در صورت استفاده از دامنهٔ بسته‌ای یا مداری، تا حد امکان تجربهٔ یکسانی برای مشترک فراهم کنند.

IMS Centralized Services یا ICS نیز با SRVCC مرتبط است. ICS برای آن تعریف شده است که سرویس‌های تماس، حتی زمانی که رسانه از طریق حامل مداری منتقل می‌شود، همچنان از منطق سرویس IMS بهره ببرند. از این نظر، SRVCC فقط یک فرایند رادیویی نیست، بلکه ترکیبی از تحرک رادیویی، کنترل نشست IMS، تعامل با شبکهٔ مداری و مدیریت رسانه است.

 گونه‌ها و توسعه‌ها 

 SRVCC پایه 
SRVCC پایه برای انتقال تماس صوتی IMS از LTE یا برخی دسترسی‌های بسته‌ای دیگر به شبکهٔ مداری تعریف شده است. دامنهٔ اولیهٔ آن شامل انتقال از E-UTRAN به UTRAN/GERAN و همچنین برخی سناریوهای 3GPP2 بود. این گونه برای دوره‌ای طراحی شد که LTE به‌صورت کامل جایگزین پوشش صوتی نسل‌های پیشین نشده بود.

 eSRVCC
در ادبیات صنعتی، اصطلاح enhanced SRVCC یا eSRVCC معمولاً برای معماری‌هایی به‌کار می‌رود که در آن‌ها از ATCF و ATGW برای کاهش وقفهٔ تماس و بهبود تجربهٔ کاربر استفاده می‌شود. 3GPP در TS 23.237 به SRVCC بهبودیافته با ATCF اشاره می‌کند و نقش ATCF/ATGW را در شبکهٔ سرویس‌دهنده یا شبکهٔ بازدیدشده توضیح می‌دهد.

 vSRVCC 
vSRVCC یا video SRVCC برای انتقال تماس تصویری از E-UTRAN به دسترسی مداری UTRAN-CS تعریف شده است. در این حالت، هدف فقط حفظ صوت نیست، بلکه انتقال تماس تصویری یا بخش‌هایی از نشست چندرسانه‌ای نیز مطرح می‌شود.

 rSRVCC 
rSRVCC یا reverse SRVCC به سناریوهایی اشاره دارد که مسیر انتقال از شبکهٔ مداری به سمت E-UTRAN یا دسترسی بسته‌ای انجام می‌شود. این قابلیت در برنامه‌های کاری 3GPP برای پشتیبانی از انتقال معکوس میان UTRAN/GERAN و E-UTRAN مطرح شده است.

 تداوم تماس اضطراری 
پشتیبانی از تماس اضطراری در IMS نیازمند ملاحظات خاصی دربارهٔ مکان‌یابی، مسیریابی به مرکز پاسخ اضطراری و حفظ تماس در هنگام جابه‌جایی است. 3GPP پشتیبانی از SRVCC برای تماس‌های اضطراری IMS را در ارتباط با TS 23.216 و TS 23.167 پوشش داده است.

 مقایسه با CSFB 
SRVCC و CSFB هر دو برای دورهٔ همزیستی LTE با شبکه‌های مداری تعریف شده‌اند، اما هدف و زمان اجرای آن‌ها متفاوت است. در CSFB، دستگاه کاربر معمولاً پیش از برقراری تماس صوتی از LTE به شبکهٔ مداری بازگردانده می‌شود و تماس از ابتدا در دامنهٔ CS برقرار می‌گردد. در مقابل، SRVCC برای زمانی است که تماس VoLTE از قبل برقرار شده و باید در حین حرکت کاربر به شبکهٔ مداری منتقل شود.

از دید عملیاتی، CSFB راهکاری ساده‌تر برای راه‌اندازی اولیهٔ سرویس صوتی در شبکه‌های LTE بود، اما تجربهٔ تماس و زمان برقراری آن به شبکهٔ مداری وابسته می‌ماند. SRVCC در کنار VoLTE امکان می‌دهد که تماس به‌طور پیش‌فرض روی IMS و LTE برقرار شود و فقط در صورت خروج از پوشش LTE به دامنهٔ مداری منتقل گردد.

 مزایا 
مهم‌ترین مزیت SRVCC حفظ تماس فعال هنگام خروج کاربر از پوشش LTE است. این ویژگی برای اپراتورهایی اهمیت دارد که پوشش LTE آن‌ها تدریجی توسعه یافته و همچنان برای پوشش فراگیر صوتی به شبکه‌های 2G یا 3G متکی هستند. از سوی دیگر، SRVCC امکان می‌دهد اپراتور سرویس VoLTE را بدون الزام به پوشش کامل LTE در تمام مناطق راه‌اندازی کند.

SRVCC همچنین بخشی از مسیر مهاجرت از شبکه‌های صوتی سنتی به شبکه‌های تمام‌آی‌پی محسوب می‌شود. در این مسیر، IMS نقش سکوی مشترک سرویس را ایفا می‌کند و SRVCC کمک می‌کند که گذار از CS voice به VoLTE با حداقل اختلال در تجربهٔ مشترک انجام شود.

 محدودیت‌ها و چالش‌ها 
پیاده‌سازی SRVCC نیازمند هماهنگی میان چند دامنهٔ شبکه است: شبکهٔ رادیویی LTE، EPC، IMS، شبکهٔ مداری، MSC Server، HSS/HLR، سیاست‌های کیفیت سرویس و رابط‌های بین‌دامنه‌ای. به همین دلیل، راه‌اندازی آن از نظر طراحی، آزمون و عیب‌یابی پیچیده‌تر از یک فرایند سادهٔ handover رادیویی است.

یکی از چالش‌های مهم SRVCC، کاهش وقفهٔ صوتی در هنگام انتقال است. اگر فرایند آماده‌سازی منابع، انتقال رسانه و به‌روزرسانی نشست IMS به‌موقع انجام نشود، کاربر ممکن است وقفهٔ محسوس در صدا یا حتی قطع تماس را تجربه کند. معماری‌های بهبودیافته مانند SRVCC مبتنی بر ATCF/ATGW برای کاهش همین وقفه و بهبود نرخ موفقیت انتقال معرفی شده‌اند.

چالش دیگر، پشتیبانی از سرویس‌های تکمیلی (SS) تماس مانند انتظار مکالمه، نگه‌داشت تماس، کنفرانس و سرویس‌های وابسته به IMS است. در برخی سناریوها، اگر شبکهٔ مداری و IMS به‌درستی هماهنگ نشده باشند، پس از انتقال تماس ممکن است همهٔ قابلیت‌های سرویس IMS به شکل کامل حفظ نشوند.

 کاربرد در شبکه‌های تجاری 
SRVCC در شبکه‌هایی کاربرد دارد که VoLTE راه‌اندازی شده است اما پوشش LTE یا VoLTE در تمام نقاط، به‌ویژه در مناطق روستایی، داخل ساختمان‌ها، مسیرهای جاده‌ای یا محیط‌های رومینگ، کامل نیست. در چنین شرایطی، SRVCC امکان می‌دهد تماس روی LTE آغاز شود و در صورت کاهش پوشش LTE، از طریق شبکهٔ GSM یا UMTS ادامه پیدا کند.

در نسل پنجم نیز موضوع تداوم تماس همچنان مطرح است. با گسترش VoNR، اپراتورها ممکن است برای مناطقی که پوشش NR کامل نیست، از مسیرهای انتقال به VoLTE یا در برخی سناریوها به شبکه‌های نسل‌های پیشین استفاده کنند. با این حال، نقش SRVCC کلاسیک عمدتاً به دورهٔ همزیستی VoLTE با شبکه‌های مداری 2G/3G مربوط است.

 جستارهای وابسته 

 VoLTE
 LTE
 زیرسامانه چندرسانه‌ای آی‌پی
 سوئیچینگ بسته‌ای
 سوئیچینگ مداری
 پروژه مشارکت نسل سوم
 SIP
 جی‌اس‌ام
 سامانه جهانی مخابرات سیار

 منابع 

 کتاب‌شناسی تکمیلی