Single Radio Voice Call Continuity biegt Gespräche auf 2G/3G um

Reserveleitung für Gespräche am LTE-Rand

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Andreas Donner

Bereits seit September 2012 hatten Telefónica-Teams an technischen Designs getüftelt und diese im Testlabor geprüft.
Bereits seit September 2012 hatten Telefónica-Teams an technischen Designs getüftelt und diese im Testlabor geprüft. (Bild: Telefónica)

Sprache wird im LTE-Netz paketorientiert übertragen. Das erschwert den Wechsel in 2G/3G-Zellen bei laufenden Gesprächen. Telefónica hat die Herausforderung beim Handover jetzt unter realen Bedingungen gemeistert.

“Die Übergabe funktioniert” – verkündete Telefónica Anfang Januar stolz im eigenen Unternehmensblog. Gemeint waren damit Handytelefonate, die in einer LTE-Zelle begonnen und danach reibungslos – also ohne Gesprächsabbruch – an eine 2G/3G-Zelle delegiert wurden. Das klingt nach einer Selbstverständlichkeit, hatte den Netzbetreiber aber offenbar einige Arbeit gekostet.

Die Herausforderung: Während klassische Mobilfunknetze Gespräche leitungsorientiert vermitteln, arbeitet LTE paketbasiert. Die Übergabe der Gespräche erfordert damit nicht nur den Wechsel des jeweiligen Zugangsnetzes. Zusätzlich sind am Vorgang zahlreiche Netzwerkelemente und Interfaces beteiligt.

SRVCC skizziert

Die dabei genutzten Verfahren werden unter dem Begriff Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC) zusammengefasst und lassen sich wie folgt skizzieren. Grundannahme ist dabei, dass ein Benutzer mit seinem Endgerät bereits eine paketvermittelte Sprachverbindung im LTE-Netz (mobile Voice over LTE, mVoLTE) aufgebaut hat.

Bewegen sich Nutzer und Handy aus dem von LTE abgedeckten Gebiet heraus, sendet das Mobiltelefon eine entsprechende Mitteilung an das Netzwerk. Stellt das Netz nun fest, dass die Verbindung nur über ein klassisches Netz gehalten werden kann, wird der MSC-Server (MSC = Mobile Switching Centre) bemüht. Dieser stellt einen entsprechenden Pfad im Legacy-Netz her und teilt dem IMS (IP Multimedia Subsystem) mit, dass ein Wechsel von der Packet in die Circuit Domain ansteht. Im Anschluss stellt die Circuit-Packet-Funktion im IMS Core die nötigen Verknüpfungen für das Telefonat her. Wenn das Handy schließlich das LTE-Netz verlässt und in einer 2G/3G-Zelle ankommt, schaltet schließlich die interne Sprachverarbeitung von VoIP auf klassische Verfahren um. Falls das Legacy-Netz Datenverbindungen unterstützt, können diese in diesem Zuge ebenfalls umgestellt werden. Der Endanwender bleibt also nicht nur im Gespräch, sondern auch online.

Praktische Umsetzung

Telefónica hat den oben geschilderten Handover nun erstmals unter den Realbedingungen eines echten Mobilfunknetzes realisiert und dabei Komponenten zahlreicher Lieferanten genutzt. Die Vorarbeiten starteten allerdings bereits im September 2012. Schon seit dieser Zeit hatten Teams in Hamburg und München an technischen Designs getüftelt und technische Anforderungen beschrieben. Anschließend habe man im Testlabor überprüft, wie man die diese mit der aktuell vorhandenen Hardware erfüllen kann.

Projektleiter Arno Schneider berichtet: “Der schwierigste Teil war die Komplexität des Projektes”. Insgesamt musste Telefónica nach eigenen Angaben vier neue Plattformen integrieren, etwa 30 weitere teilweise mit einer neuen Software ausstatten und anschließend konfigurieren. Mehr als 60 Schnittstellen waren betroffen. Auch bei der Service Technology (ST) waren zahlreiche Anpassungen nötig.

Dabei habe man lediglich auf erste Standards zurückgreifen können. Im Zusammenspiel mit den bestehenden Netzelementen sei es dann aber häufig zu Abweichungen gekommen, die nicht vorgesehen waren.

Zudem hätten die Standards immer wieder viele Möglichkeiten zur Parametrisierung offengelassen. Bis Netzelemente untereinander sowie Smartphones und Netz miteinander optimal zusammenspielen, müssten “sehr viele Parameter eingestellt und ihre Einstellungen untereinander koordiniert werden”, berichtet Telefónica.

Anwendung

Stellt sich die Frage, warum sich Mobilfunkanbieter eine derart komplexe Implementierung eines VoLTE-Handovers überhaupt antun sollen. Schließlich könnte man für Telefonate doch die noch ausbaufähigen LTE-Netze ignorieren und direkt auf die bewährten 2G/3G-Netze ausweichen. Ein Blick auf die technische Alternative löst das Rätsel jedoch schnell.

Statt auf SRVCC könnten Mobilfunkprovider auf den Circuit Switched Fallback (CSFB) setzen. Bei dem startet das Handy Gespräche nicht im LTE-Netz, sondern bucht sich sofort aus dem LTE-Netz aus und schaltet auf die älteren 2G/3G-Funktechniken um. Damit gehen allerdings gleich Nachteile einher, welche das Nutzererlebnis verschlechtern.

Zum einen, benötigt der Verbindungsaufbau per CSFB deutlich länger als per VoLTE. Laut Berichten aus dem Telefónica-Umfeld dauere ein VoLTE-Rufaufbau maximal eine Sekunde; per CSFB verlängert sich diese Zeit “um einige Sekunden”. Zum anderen verringert sich bei einem CSFB auch die Geschwindigkeit einer möglicherweise aktiven Datenübertragung – darunter fallen etwa laufende Downloads. Schlussendlich verspricht sich Telefónica von VoLTE auch noch bessere Akkulaufzeiten.

Für Mobilfunkbetreiber bedeutet das also: Der VoLTE-Handover per SRVCC ist immer dann interessant, wenn LTE-Zellen zwar als Zugriffsoption angeboten werden, aber nicht flächendeckend verfügbar sind.

Ausblick und Wettbewerb

Trotz der erfolgreich durchgeführten Tests werden normale Endanwender noch etwas auf den VoLTE-Handover warten müssen – nicht zuletzt, weil die für VoLTE nötigen Standards noch nicht endgültig verfügbar sind und Endgeräte bestimmte Chipsätze und Software besitzen müssen.

Telefónica arbeitet aktuell daran, die Gesamtfunktionalität im Live-Netz zu stabilisieren und für Kunden nutzbar zu machen. Hersteller und Lieferanten sollen in umfangreiche Tests einbezogen werden; dabei gewonnene Erfahrungswerte für die kontinuierliche Verbesserung der neuen Technik sorgen.

Auch Mitbewerber Vodafone testet den VoLTE-Handover in 2G/3G-Netze “gerade in einer spezifischen Region”. Unabhängig davon könnten Teilnehmer des “Friendly User Trials” bereits bundesweit im gesamten LTE-Netz mobil telefonieren.

Bei der E-Plus Gruppe hält man sich derzeit noch zurück und verweist auf eine recht geringe Verbreitung von LTE-Geräten überhaupt. Auch bei der Deutschen Telekom sieht man derzeit keinen Grund zur Eile in Sachen VoLTE-Handover. Pressesprecher Niels Hafenrichter meint auf Anfrage: “Bei der Einführung neuer Technologien geht für uns Qualität vor Geschwindigkeit. Unser Ziel ist es, Sprach-Dienste über IMS als vollständig IP-basierte Lösung zu realisieren. Dabei ist es für uns wichtig, dass unsere Kunden über VoLTE mit mindestens der gleichen Qualität wie bisher telefonieren können. Unsere etablierte und hervorragende CSFB-Lösung bedingt jedoch, dass wir keinen zeitlichen Druck bei der Einführung haben.”

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