2022年TFO和TRFO功能简介 .pdf

Trfo 与 TRFO TFO 是 Tandem Free Operation 的缩写，是在呼叫建立后通过两个TC（编解码器）对所使用的 Codec进行带内协商完成，使得移动用户之间的呼叫可以避免在发端和收端侧进行不必要的语音编解码转换，从而提高话音质量。虽然不需要TC 进行编解码转换，但TC 要一直监视进行中的呼叫，所以TFO 并不节省TC 资源。 TFO 在 GSM 、R99 都有应用。TrFO 是Transcoder Free Operation的缩写，是一种带外的协商机制，可通过MSC SERVER 之间的信令进行协商，使得网络可以在呼叫建立前就对Codec的类型和模式进行协商， 经协商后，移动用户之间的呼叫可以完全不经过编解码器，从而提高话音质量。因为采用的是带外的协商机制，所以TrFO 不需要 TC 资源，从而节省了昂贵的TC 资源及其带来的功耗。 TrFO 的另一好处是分组承载中使用时可以节省网络带宽，因为话音可以以AMR 12.2 kbps的速率在核心网中传输。TrFO 是使用 ATM 或 IP 承载的 R4 网络特有的技术。R99 到 R4 在功能上差别比较小，主要是引入了TrFO 功能。由于话音编码器对话音编码是有损压缩，每经过一次编解码会降低话音质量，因此减少语音解码次数可以改善语音质量。同时减少语音解码次数还可以减少话音的传输时延和节省网络设备功率。为充分利用空中接口和无线接入网的带宽资源，WCDMA采用了 AMR压缩语音编码，其最大编码速率为12.2kbit/s，在 R99 阶段，核心网电路域基于TDM承载方式，语音采用64kbit/s的 PCM 编码，因此 R99MSC一个很重要的功能即具备语音编解码处理(TC)功能，但是语音编解码容易降低话音质量，特别是对于移动用户之间的呼叫，需要进行两次语音编解码。相反，如果不采用编解码既有助于提升话音质量，还可节省网络的带宽。在R99 阶段，可通过TFO 实现 AMR 话音的透传，以减少语音编解码造成的话音质量损伤，而在R4阶段，则通过TrFO 减少语音编解码次数。TrFO 采用带外信令编解码控制功能(OoBTC) 实现，不仅适用于移动与移动间呼叫，也适用于移动网络与外部网络的呼叫。此技术引入的优名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 势是在呼叫双方采用相同语音编解码类型的情况下，可实现压缩语音的透传。3GPP 介绍TrFO 业务的协议为TS23.153协议，称为OoBTC(OutofBand Transcoder Control)，其主要功能如下：呼叫建立时协商编解码类型，避免插入TC；具备 TrFO 中断和恢复处理能力；编解码控制部分需要支持编解码类型扩展的能力；TrFO 建立过程或者TrFO 中断 / 恢复过程不应引起明显时间延迟；在最合适的位置插入TC 以节省带宽；在 Nc 接口呼叫控制过程应当支持TrFO 的编解码协商、 编解码更改、 编解码能力列表协商、编解码重新协商编解码能力列表重新协商等功能；在 Iu 接口和 Nb 接口应当支持TrFO，如承载能力更改。二、 TrFO 建立流程下面以移动用户之间呼叫为例说明TrFO 呼叫建立过程， 配置如图 1 所示， 涉及的网络实体包括： RNC-T/O 、MSCServer-T/O、 MGW-T /O、TBE（TrFOBreakEquipment） 、Iu FP term-T/O、 RANAP 和 TICC。其中， T 表示终止方，O 表示发起方。图 1MS-MSTrFO呼叫建立流程移动至移动用户TrFO 呼叫建立过程分为3 个阶段：编解码协商阶段、 网络侧承载建立阶段、RAB 指配阶段。编码协商阶段是MSC-O和 MST-T之间确定编码类型；网络侧承载建立阶段是MGW-O和 MGW-T建立终端T3 和 T2， 并实现二者的互通；RAB 指配阶段指MGW-O和 MGW-T建立与 RAN-O/T互通的终端T4 和 T1，并与 RAN 互通。基本过程如下：1 当 RNC-O 与 RNC-T 之间建立 TrFO 呼叫时，RNC-O 通过 RANAP 协议向 MSCServer-O名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 发起请求（请求信息中包括发起方支持的编码类型，例如为x，y，z） ；2MSCServer-O通过 BICC 协议将收到的请求信息通过IAM （ InitialAddress Message）消息直传至MSC Server-T；3 MSC-Server-T通 过UTRAN与RNC-T建 立 连 接 ， 在 接 收 到RNC-T响 应 的CALLCONFIRMED消息（消息中包含RNC-T 支持的编码类型，例如为v，w，x） ；4MSCServer-T通过 Mc 接口（ H.248 协议）请求MGW-T建立一个新端点，该端点用于 MGW-T与 MGW-O进行用户面的互通；5MGW-T根据 MSCServer-T发送的请求，建立新端点T3，并将关于端点T3 的信息通过响应消息发送给MSCServer-T；6MSCServer- T根据 RNC-T 上报的编码类型（v，w，x）与经由 MSCServer-O发送的编码类型（ x，y，z）进行比较，根据优先级确定双方都支持的编码类型（x） ，并通过 BICC协议将确定的编码类型（x）发送给MSC Server-O 。该过程为编码协商过程，用于确定MSC Server之间共同支持的编码类型。7MSCServer-O通过 H.248 协议建立MGW-O中与 MGW-T互通的终端T2，并控制MGW-O发起与 MGW-T之间的连接建立过程，MGW-T响应 MGW-O的建立请求消息之后，二者之间的承载建立，这为网络侧承载建立阶段。三、 TrFO 的实现对网络的要求从前面的呼叫建立流程不难发现TrFO 功能的实现需要终端、无线接入网以及核心网的相关功能实体的配合。终端与网络需配合完成编解码协商过程，编码协商过程可以在呼叫建立阶段进行，也可以在呼叫建立之后进行（例如切换或重定位）。以呼叫建立阶段为例，发起方终端需向网络表明其支持的编码类型，网络分析收到的编码列表，根据网络能力删除不支持的编码类型，然后名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 向前转发修改后的列表，接受方则结合自己的能力判断有无共同的编码类型，若有则网络为终端之间建立免编解码连接，无线接入网需根据协商的结果分配相应的承载资源,若没有，则需在传输路径上插入TC 单元。1TrFO 对 MS 的要求TrFO 对 MS 的要求是终端需能够向网络表明其支持的编码类型,从协议的角度上来说，终端需要在其发起的Setup （对于主叫）和Callconfirmed（对于被叫）消息中表明其支持的编码类型，这通过消息中的“SupportedCodecs”信息元素来体现。2TrFO 对 UTRAN的要求对于 UTRAN 来说，需根据协商的结果分配相应的承载资源，本质上来说即根据协商确定的编码类型配置相应的承载参数，如由于压缩语音的传输一般使用支持模式的UP 协议传输，UTRAN需采用支持模式来承载压缩语音。3TrFO 对核心网的要求对于核心网来说，为了成功建立TrFO 呼叫，需具备编解码协商能力，在TrFO 不成功时应能在传输路径上插入TC，并支持在切换、呼叫前转等特殊呼叫情况下的编解码重新协商的能力，从协议的角度来说，无论RANAP 、Iu-UP 、BICC 、H.248 还是 Nb-UP均需要做相应的扩展。四、 TrFO 与 TFO 的区别TrFO 和 TFO 均可建立免编解码的连接，但是两者的实现机制和应用场合却不相同。TrFO 是基于带外信令方式建立，在呼叫建立前建立，建立成功后可节省TC 资源，而TFO是在呼叫建立后通过带内信令协商建立，其建立的实体为TC，建立成功后并不直接节省TC资源。但TFO 提供更快的回退至正常模式的机制。TFO 不是 WCDMA特有的技术， 可以在 GSM 网络中应用， 而 TrFO 则是专为 WCDMAR4名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 设计的。如何在保证服务质量的前提下尽量的节省设备和系统的资源开销，是运营商建设网络时需要考虑的问题。在WCDMAR4阶段引入TrFO 技术后，对于节省网络带宽和提高网络服务质量均有重要意义。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -