VOLTE基礎(chǔ)培訓(xùn)V2

1、VoLTEVoLTE基礎(chǔ)原理基礎(chǔ)原理2015年12月目目 錄錄VoLTE信令流程信令流程2VoLTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)VoLTE是是什么？什么？VoLTE是什么？VoLTE(Voice over Long Term Evolution)，是指基于IMS網(wǎng)絡(luò)的LTE語音解決方案。它是架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)上、全I(xiàn)P條件下、基于IMS Server的端到端語音方案，全部業(yè)務(wù)承載于4G網(wǎng)絡(luò)上，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音業(yè)務(wù)在同一網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一。語音會話由IMS網(wǎng)元進(jìn)行控制。在LTE側(cè)，語音以IP包的形式進(jìn)行傳輸；相較于傳統(tǒng)意義的OTT語音，如Skype、微信、QQ語音，VoLTE可由運營商進(jìn)行掌控，即語音業(yè)務(wù)的識別、呼

2、叫建立、計費均在運營商控制之下，脫離了淪為管道的窘境；相較于傳統(tǒng)意義的VoIP語音，VoLTE針對語音可提供更好的QoS保障，用戶感知更好。相應(yīng)的，各網(wǎng)元均有對應(yīng)的QoS保障要求及技術(shù)；S/P-GWSBC/P-CSCFLTE無線接入網(wǎng)(eNodeB)UEIMS網(wǎng)絡(luò)EPC網(wǎng)絡(luò)SBC/P-CSCF無線側(cè)接入側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)無線側(cè)針對語音和視頻數(shù)據(jù)包特點優(yōu)化和增強接入側(cè)通過PCC保證QoS網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用IP專網(wǎng)承載保證QoSPCRF2G/TDIMS網(wǎng)絡(luò)LTELTE多模終端InternetCS網(wǎng)絡(luò)EPC網(wǎng)絡(luò)LTE多模終端語音及多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EPC實現(xiàn)移動性管理和接入鑒權(quán)為通信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)建立承載通道IMS提供通

3、信業(yè)務(wù)控制能力LTE無CS域，語音和數(shù)據(jù)均走PS域VoLTE是通過是通過LTE網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)務(wù)接入、網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)務(wù)接入、IMS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)控制的語音解決方案網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)控制的語音解決方案業(yè)務(wù)接入：LTE網(wǎng)絡(luò)是全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，沒有CS域，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音多媒體業(yè)務(wù)都承載在LTE上業(yè)務(wù)控制：EPC網(wǎng)絡(luò)不具備語音和多媒體業(yè)務(wù)的呼叫控制功能，需要通過IMS網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)控制功能業(yè)務(wù)切換：在LTE全覆蓋之前，需要通過SRVCC技術(shù)實現(xiàn)LTE與CS之間的語音業(yè)務(wù)連續(xù)性VoLTE語音方案MGCF/MGWSCC ASIMSCSCFEPCPSTN/PLMNRAN/GERANMSCSMGWMMESAE-GWCSINTRENET

4、SGseNodeBEPCPSTN/PLMNRAN/GERANMSCSMGWMMESAE-GWCSSveNodeBhandoverMSCSMGWMGWMSCSSGsVoLTE/SRVCCCSFBSvLTE特點：終端雙待，語音業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)勢：對網(wǎng)絡(luò)改動小，用戶體驗不變，語音和數(shù)據(jù)可以并發(fā)，無需切換劣勢：終端要支持雙待，對手機芯片、電池續(xù)航力都有較高要求EPCPSTN/PLMNRAN/GERANMSCSMGWMMESAE-GWCSINTRENETeNodeBMSCSMGWVoice flowDate flowVoice flowVoice flowDate flowDate flo

5、w特點：終端單待，當(dāng)有語音業(yè)務(wù)需求時，需要回落到傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)勢：對終端要求較低，重用傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)劣勢：對傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)有改造要求，時延較長，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不可并發(fā)特點：語音業(yè)務(wù)基于IMS提供，并支持從LTE切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的語音連續(xù)性優(yōu)勢：基于LTE的語音，音質(zhì)好，頻譜利用率高，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以并發(fā)劣勢：需要部署IMS，終端支持SRVCC的終端較少INTRENETVoice flowVoLTEVoLTE技術(shù)架構(gòu)技術(shù)架構(gòu)n基于IMS語音業(yè)務(wù)，是架構(gòu)在LTE網(wǎng)絡(luò)上全I(xiàn)P條件下的端到端語音解決方案VoLTE通過IMS實現(xiàn)呼叫控制等功能，并和EPC、電路域配合提供語音連續(xù)性

6、功能UEE-UTRANMMESGW/PGWIMSHSSVoLTE技術(shù)架構(gòu)技術(shù)架構(gòu)AS業(yè)務(wù)平臺支撐平臺BOSSNMSOMC核心網(wǎng)：改造MSC、MME、SAE GW等設(shè)備支持eSRVCC、IPv6等功能PCC信令網(wǎng)IMS域分組域用戶數(shù)據(jù)2G/3G電路域承載網(wǎng)接入網(wǎng)終端eNodeBBTS/BSCVoLTE UEDRAPCRFSAE GW/GGSN/PCEF三合一HSSDNS/ENUM(e)MSCGMSCMME/SGSN升級擴容IMS Core，以支撐VOLTE改造支持eSRVCC功能融合的數(shù)據(jù)庫支持IMS APN、QoS保證、eSRVCC等VoLTE的QoS控制4G：TTI Bundling, RL

7、C分片，ROHC頭壓縮，半靜態(tài)調(diào)度等支持IPv6/IPv4雙棧計費、業(yè)務(wù)發(fā)放系統(tǒng)的改造網(wǎng)元信令互通可靈活擴充配置的業(yè)務(wù)平臺, 新建VoLTE AS等業(yè)務(wù)平臺。IMS系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu) IP- 基于IP的傳輸- 基于IP的會話控制- 基于IP的業(yè)務(wù)實現(xiàn) Multimedia- 語音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合- 多種接入方式、各種不同能力的終端 Subsystem- 基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)- 無線網(wǎng)絡(luò)將PS/GPRS網(wǎng)絡(luò)作為承載網(wǎng)絡(luò)- 固定網(wǎng)絡(luò)將固定接入IP系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡(luò) 9策略控制單元（PCC）：PCC（Policy and Charging Control 策

8、略與計費控制）：提供策略控制、計費控制功能、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的事件報告等功能。 PCEF（Policy and Charging Enforcement Function 策略和計費執(zhí)行功能）：主要包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的檢測、策略執(zhí)行和基于流的計費功能。 PCRF（Policy and Charging Rule Function策略和計費規(guī)則功能）：包含策略控制決策和基于流計費控制的功能，PCRF接受來自PCEF、SPR和AF的輸入，向PCEF提供關(guān)于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流檢測、門控、基于QoS和基于流計費的網(wǎng)絡(luò)控制功能。并結(jié)結(jié)合PCRF的自定義信息做出PCC決策。信令網(wǎng)（DRA）：DRA（Diameter Rou

9、ting Agent路由代理節(jié)點）：下一代信令網(wǎng)，可以真正實現(xiàn)未來核心網(wǎng)逐步的擴展，簡化網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)快速部署、高效維護及增強網(wǎng)絡(luò)安全。 DRA節(jié)點負(fù)責(zé)LTE Diameter信令目的地址翻譯和轉(zhuǎn)接, 實現(xiàn)LTE用戶的鑒權(quán)、位置更新、計費管理。部署DRA的好處：解決移動用戶漫游到其他網(wǎng)絡(luò)時，用戶的鑒權(quán)、認(rèn)證、位置登記、計費策略等信息在漫游網(wǎng)絡(luò)與歸屬網(wǎng)絡(luò)之間的傳遞。在一些業(yè)務(wù)應(yīng)用場景中，保證對于同一個用戶，AF和PCEF能夠?qū)ぶ返酵粋€PCRF，通過部署Diameter 代理來實現(xiàn)IP地址和IMSI的動態(tài)綁定以完成尋址。從整體上看，VOLTE網(wǎng)絡(luò)分為終端、接入網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺。其中，較為

10、復(fù)雜的是核心網(wǎng)，主要分為分組域（接入核心網(wǎng)）、策略控制單元（PCC）、信令網(wǎng)（DRA）、 IMS域、CS域、用戶數(shù)據(jù)域。 10IMS域：SBC（Session Border Control 會話邊界控制器）: IMS網(wǎng)絡(luò)中一個重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其位于IMS網(wǎng)絡(luò)的邊界，起著將終端用戶接入到IMS核心網(wǎng)的重要作用。它的主要功能包括接入許可控制，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆[藏，NAT以及NAT穿越，QoS及帶寬策略，和網(wǎng)絡(luò)安全機制等。S-CSCF（Serving Call Session Control Function 服務(wù)會話控制功能）: 是IMS的核心所在，它位于歸屬網(wǎng)絡(luò)，為UE進(jìn)行會話控制和注冊請求，但當(dāng)UE處

11、于會話中時，S-CSCF處理網(wǎng)絡(luò)中的會話狀態(tài)。在同一個運營商的網(wǎng)絡(luò)中，可以有多個S-CSCF。P-CSCF（Proxy Call Session Control Function 代理會話控制功能）:是IMS中用戶的第一個聯(lián)系點（在信令平面），從SIP的角度來看，它是一個出站/入站的SIP代理服務(wù)器，所有的SIP信令，無論是來自用戶設(shè)備UE，還是發(fā)送給UE的，都必須經(jīng)過P-CSCF。UE使用本地CSCF發(fā)現(xiàn)機制可以獲得P-CSCF的地址。P-CSCF負(fù)責(zé)驗證請求，將它轉(zhuǎn)發(fā)給指定的目標(biāo)，并且處理和轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)。I-CSCF（Interrogating Call Session Control Fun

12、ction 協(xié)商會話控制功能）: I-CSCF是一個運營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的接觸點，所有與這個網(wǎng)絡(luò)運營商的用戶連接都要經(jīng)過這個實體。在一個網(wǎng)絡(luò)中可以有多個I-CSCF。MGCF（Multimedia Gateway Control Function 多媒體網(wǎng)關(guān)控制功能）: 在IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)的一個組成部分，與CSCF通信和控制媒體信道在一個IMS-MGW中的連接。它在ISDN部分(ISUP)和IMS呼機控制協(xié)議之間執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。IM-MGW（IP Multimedia Gateway IP多媒體網(wǎng)關(guān)）: IM-MGW負(fù)責(zé)IMS與PSTN/CS域之間的媒體流互通，提供CS CN網(wǎng)絡(luò)和IMS之間

13、的用戶面鏈路，支持PSTN/電路域TDM承載和IMS用戶IP承載的轉(zhuǎn)換。主要功能是承載和媒體處理。在IMS終端不支持CS端編碼時IM-MGW完成編解碼的轉(zhuǎn)換工作。IM-MGW也可以在MGCF的控制下完成呼叫的連續(xù)。1/1010X 2X話音質(zhì)量話音質(zhì)量VoLTE2G/3G0.5-2s0.5-2s5-8 sLTE2G/3G典型分辨率：480*640720P/1080P possible分辨率：176*144LTE2G/3G頻率：507000Hz編解碼：AMR-WB 23.85Kbps頻率：3003400Hz編解碼：AMR-NB 12.2Kbps 3X頻譜效率頻譜效率呼叫時延呼叫時延視頻質(zhì)量視頻質(zhì)量

14、LTE2G/3G仿真測試結(jié)果顯示：同樣承載AMR，LTE的頻譜效率可達(dá)到R99 3倍以上,實測20M小區(qū)支持200用戶左右（MOS保證3.5以上）VoLTE的特點VoLTE是什么？是什么？目目 錄錄VoLTE信令流程信令流程12VoLTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)VoLTEVoLTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)TTI Bundling頭壓縮頭壓縮半持續(xù)調(diào)度半持續(xù)調(diào)度無線承載無線承載SIP&SDPeSRVCCSIP(Session Initiation Protocol)協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織IETF提出的，是一個應(yīng)用層的信令控制協(xié)議，用于創(chuàng)建、修改和釋放一個或多個參與者的會話。VOLTE中IMS對會話的管

15、理全部通過SIP消息完成，VOLTE選擇了SIP協(xié)議，最主要的原因就是免費。SIP消息的主體是（SDP ）Session Description Protocol ，用于描述流媒體的初始化參數(shù)。SIP&SDPSIP&SDPRequest NameDescriptionDefined inINVITEindicates a client is being invited to participate in a call sessionRFC3261ACKConfirms that the client has received a final response to an INV

16、ITE requestRFC3261BYETerminates a call and can be sent by caller or the calleeRFC3261OPTIONSQueries the capabilities of serversRFC3261CANCELCancel any pending requestRFC3261REGISTERRegisters the address listed in the To header field with SIP ServerRFC3261PRACKProvisional acknowledgementRFC3262SUBSCR

17、IBESubscribes for an Event of Notification from the NotifierRFC3265NOTIFYNotify the subscriber of a new EventRFC3265UPDATEModifies the state of a session without changing the state of the dialogRFC3311PUBLISHPublishes an event to the ServerRFC3903INFOSends mid-session information that does not modif

18、y the session stateRFC6086REFERAsks recipient to issue SIP request(call transfer) RFC3515MESSAGETransports instant messages using SIPRFC3248SIP有兩種類型的消息，它們是：請求：從客戶機發(fā)到服務(wù)器的消息。響應(yīng)：從服務(wù)器發(fā)到客戶機的消息。響應(yīng)消息包含數(shù)字響應(yīng)代碼，SIP響應(yīng)代碼集部分基于HTTP響應(yīng)代碼。有兩種類型的響應(yīng)，它們是： 臨時響應(yīng)（1XX）：臨時響應(yīng)被服務(wù)器用來指示進(jìn)程，但是不終結(jié)SIP事物。 最終響應(yīng)（2XX，3XX，4XX，5XX，6XX）：最

19、終響應(yīng)終止SIP事物。1xx進(jìn)展相應(yīng)臨時相應(yīng)2xx成功最終相應(yīng)3xx重定向錯誤最終相應(yīng)4xx客戶端錯誤最終相應(yīng)5xx服務(wù)端錯誤最終相應(yīng)6xx全局錯誤最終相應(yīng)SIP 消息基于文本，包含3部分 Start-Line首行 Header頭域 Body消息體SIP&SDPSIP&SDP無線承載無線承載視頻電話視頻電話l QCI 5l QCI 1l QCI 2l QCI 8/9語音電話語音電話l QCI 5l QCI 1l QCI 8/9QCI (QoS Class Identifier)是一個標(biāo)度值，用于衡量特定的提供給SDF（服務(wù)數(shù)據(jù)流）的包轉(zhuǎn)發(fā)行為（如丟包率，包延遲預(yù)算），VoLTE

20、使用QCI=5、QCI=1、QCI=2這三種！語音業(yè)務(wù)：QCI=5 +QCI=1視頻電話：QCI=5+QCI=1+QCI=2優(yōu)先級優(yōu)先級24QCI1235134567867899典型業(yè)務(wù)典型業(yè)務(wù)VoIP電話會議電話會議, 會話視頻會話視頻(直播流媒體直播流媒體)實時在線游戲?qū)崟r在線游戲, 實時工業(yè)監(jiān)控實時工業(yè)監(jiān)控非會話視頻非會話視頻(緩沖流媒體緩沖流媒體)IMS信令信令視頻視頻(緩沖流媒體緩沖流媒體)視頻視頻(直播流媒體直播流媒體), 話音業(yè)務(wù)話音業(yè)務(wù)交互式游戲交互式游戲E-Mail, MSN, QQ, WWW P2P文件共享文件共享資源類型資源類型GBRGBRGBRGBRNon-GBRNon

21、-GBRNon-GBRNon-GBRNon-GBR時延時延100ms150ms50ms300ms100ms300ms100ms300ms300ms丟包率丟包率(-2)10(-3)10(-3)10(-6)10(-6)10(-6)10(-3)10(-6)10(-6)10VOLTE采用雙APN（數(shù)據(jù)APN+語音APN）：語音APN的默認(rèn)承載qci=5，數(shù)據(jù)APN的默認(rèn)承載qci=9.QOS保證保證17語音專用通道，QCI=1，有GBR帶寬保障信令默認(rèn)通道，QCI=5，最高調(diào)度優(yōu)先級業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)類型QCIQCI優(yōu)先級優(yōu)先級搶占搶占被搶占被搶占承載類型承載類型信令信令52YNNon-GBR默認(rèn)承載語音通

22、話語音通話13YNGBR專有承載視頻通話視頻通話音頻流13YNGBR專有承載視頻流24YYGBR專有承載語音編碼方式語音編碼方式使用AMR-WB，語音帶寬范圍：507000Hz，采樣頻率為16KHz，編碼率23.85k?！癆daptive Multi-rate - Wideband”，即“自適應(yīng)多速率寬帶編碼”，是一種同時被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU-T和3GPP采用的寬帶語音編碼標(biāo)準(zhǔn)，也稱為G722.2標(biāo)準(zhǔn)。用戶可主觀感受到話音比以前更加自然、舒適和易于分辨。同TD-SCDMA。使用AMR-NB，語音帶寬范圍：3003400Hz，采樣頻率為8KHz，編碼率12.2k。使用EFR(Enhenced

23、Full Rate，增強型全速率編碼)，語音帶寬范圍：2003400Hz，采樣頻率為8kHz ，編碼率12.2k 。語音編碼方式語音編碼方式Frame Type IndexMode IndicationMode RequestFrame content (AMR-WB mode,comfort noise, or other)000AMR-WB 6.60 kbit/s111AMR-WB 8.85 kbit/s222AMR-WB 12.65 kbit/s333AMR-WB 14.25 kbit/s444AMR-WB 15.85 kbit/s555AMR-WB 18.25 kbit/s666AMR

24、-WB 19.85 kbit/s777AMR-WB 23.05 kbit/s888AMR-WB 23.85 kbit/s9AMR-WB SID (Comfort Noise Frame)1113For future use14speech lost15No Data (No transmission/No reception)Frame Type IndexMode IndicationMode RequestFrame content (AMR-WB mode,comfort noise, or other)000AMR 4.75 kbit/s111AMR 5.15 kbit/s222AMR

25、 5.90 kbit/s333AMR 6.70 kbit/s(PDC-EFR)444AMR 7.40 kbit/s(TDMA-EFR)555AMR 7.95 kbit/s666AMR 10.2 kbit/s777AMR 12.2 kbit/s(GSM-EFR)8AMR SID9GSM-EFR SID10TDMA-EFR SID11PDC-EFR SID12-14For future use15No Data (No transmission/No reception)AMR-NBAMR-NB編碼編碼 AMR-WBAMR-WB編碼編碼半持續(xù)調(diào)度半持續(xù)調(diào)度Transient StateTalk S

26、purtSilent PeriodTalk Spurt20 ms160 msSID Frame 在在talk spurt statetalk spurt state階段，用階段，用戶正在通話，每戶正在通話，每20ms20ms產(chǎn)生一個產(chǎn)生一個采樣包，大小比較穩(wěn)定。采樣包，大小比較穩(wěn)定。 由于用戶語音包比較規(guī)律，所由于用戶語音包比較規(guī)律，所以可以使用半持續(xù)調(diào)度，半持以可以使用半持續(xù)調(diào)度，半持續(xù)調(diào)度激活后周期在固定資源續(xù)調(diào)度激活后周期在固定資源發(fā)送發(fā)送PDSCHPDSCH或接收或接收PUSCHPUSCH，不需，不需要發(fā)送要發(fā)送PDCCHPDCCH調(diào)度信令。調(diào)度信令。 在用戶語音進(jìn)行半靜態(tài)在用戶語音進(jìn)

27、行半靜態(tài)調(diào)度后，如果發(fā)現(xiàn)緩存調(diào)度后，如果發(fā)現(xiàn)緩存的語音包數(shù)據(jù)量超過一的語音包數(shù)據(jù)量超過一定門限，則主動進(jìn)行一定門限，則主動進(jìn)行一次動態(tài)調(diào)度，保證語音次動態(tài)調(diào)度，保證語音業(yè)務(wù)時延。業(yè)務(wù)時延。 在用戶語音進(jìn)行半靜態(tài)在用戶語音進(jìn)行半靜態(tài)調(diào)度時，如果數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)度時，如果數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要傳，則延遲到下一個要傳，則延遲到下一個子幀調(diào)度，即數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)子幀調(diào)度，即數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不在不在SPSSPS時間點傳輸。時間點傳輸。 Silent period Silent period 每每160ms160ms有有一個背景噪聲產(chǎn)生的一個背景噪聲產(chǎn)生的SIDSID包包，包長，包長7 7字節(jié)，采用動態(tài)調(diào)字節(jié)，采用動態(tài)調(diào)度。度。 靜默期使

28、用動態(tài)調(diào)度是為靜默期使用動態(tài)調(diào)度是為了能更快的進(jìn)入激活期，了能更快的進(jìn)入激活期，保證業(yè)務(wù)感知。保證業(yè)務(wù)感知。周期周期/包大小固定包大小固定n根據(jù)VOIP業(yè)務(wù)模型的頻域（PRB）和時域（周期）參數(shù)，配置SPS調(diào)度資源。n LTE系統(tǒng)中上下行控制區(qū)域CCE個數(shù)受限于系統(tǒng)帶寬，SPS調(diào)度時不需要每個TTI都發(fā)送PDCCH，減少了對CCE的占用。n 減少了控制信道的資源開銷，提高了系統(tǒng)用戶的容量。半持續(xù)調(diào)度策略半持續(xù)調(diào)度策略功能功能n激活期/靜默期識別：根據(jù)160ms內(nèi)的業(yè)務(wù)包數(shù)。n語音激活期激活SPS資源，語音靜默期去激活SPS資源。n根據(jù)VOIP業(yè)務(wù)類型選擇合適的PRB/TBS資源，激活SPS。n

29、語音編碼率識別： 窄帶語音12.2k：凈荷32字節(jié) 寬帶23.85k：凈荷62字節(jié)nSPS激活后每次SPS傳輸不需要再發(fā)送PDCCH，節(jié)省控制區(qū)資源。n只能使用16QAM，不能使用64QAM，在好點頻譜效率低于動態(tài)調(diào)度。策略策略頭壓縮算法提高了空口資源的利用率eNBeNBeNBeNBVoIP VoIP UserUserVoIP VoIP UserUserIP Header60 BytesAMR frame32 BytesRoHC4 BytesAMR frame32 BytesRoHC4 BytesAMR frame32 BytesIP Header60 BytesAMR frame32 Byt

30、esIP Header60 BytesAMR frame32 BytesUL UL DecompressionDL DL DecompressionDL DL CompressionUL UL Compression頭壓縮流程頭壓縮流程頭頭壓縮壓縮RoHCRoHC 減少報頭開銷減少報頭開銷n語音包頭開銷：RTP開銷占12Byte，UDP頭開銷占8Byte，IP層的IP頭開銷占20Byte（IPv4）/40Byte （IPv6）。nROHC頭壓縮后IP+UDP+RTP 頭開銷4Byte左右。n以12.2k語音為例，頭壓縮前60+32=92字節(jié)，壓縮后4+32=36字節(jié)，壓縮率為60%。DataI

31、P（v6） UDPDataRTP60byte32byte4byte 實現(xiàn)策略實現(xiàn)策略n 只對用戶面的數(shù)據(jù)執(zhí)行頭壓縮；n 可以分承載配置是否打開頭壓縮：p 默認(rèn)頭壓縮僅針對QCI=1語音承載開啟；p 對于視頻通話業(yè)務(wù)中QCI=2的視頻承載默認(rèn)不開啟；n對于上行的連續(xù)TTI進(jìn)行綁定，分配給同一UE，這些上行的TTI中，發(fā)送的是相同內(nèi)容的不同RV版本。n使用8天線可以有效提升上行性能，正常按照數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)做的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以滿足VoLTE的要求，因此基本不需要開啟TTI bundling。主要應(yīng)用于FDD 2天線。nTDD configuration 0/1/6，才支持TTI bundling。對于其它4種

32、TDD configuration，由于一個系統(tǒng)幀內(nèi)的上行子幀數(shù)小于4個，所以不支持TTI bundling。nTDD下，不能和SPS同時開啟，根據(jù)上行信道質(zhì)量自適應(yīng)。n對于長度為41個字節(jié)的VOIP數(shù)據(jù)包（包含L1/L2層的頭部信息）在1ms內(nèi)發(fā)送，物理層的速率需要達(dá)到328kbps。n在某些小區(qū)邊緣，覆蓋受限的情況下，UE由于受到其本身發(fā)射功率的限制，可能無法滿足數(shù)據(jù)發(fā)送的誤塊率（BLER）要求。TTI BundlingTTI BundlingTTI bundlingTTI bundling的必要性的必要性TTI BundlingTTI Bundling功能功能l 提高數(shù)據(jù)解碼成功的概提高

33、數(shù)據(jù)解碼成功的概率，提高上行率，提高上行34dB34dB的的SINRSINRl 提升提升30%30%上行覆蓋范圍上行覆蓋范圍SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity) 單射頻無線語音連續(xù)性技術(shù)，基于IMS的VoLTEeSRVCC （enhanced Single Radio Voice Call Continuity）是SRVCC的增強版本，SRVCC在媒體變更是需要經(jīng)IMS域進(jìn)行遠(yuǎn)端媒體面協(xié)商與切換，而eSRVCC不涉及，因此切換過程中的中斷時間縮短，性能得以優(yōu)化。二者均為國際規(guī)范，商用部署采用eSRVCC技術(shù)。VCC(Voice Call Conti

34、nuity)當(dāng)UE在支持VoIP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之間移動時，如何保持語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性？將承載在原網(wǎng)絡(luò)的VoIP語音業(yè)務(wù)平滑切換到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)CS域應(yīng)用場景應(yīng)用場景SRVCC方案解決單射頻UE在LTE/Pre-LTE網(wǎng)絡(luò)和2G/3G網(wǎng)絡(luò)之間移動時，如何保持語音業(yè)務(wù)連續(xù)性的問題？也就是單射頻UE在IMS控制的VoIP語音和CS語音之間無縫切換。SRVCC是什么？eSRVCC語音方案-SRVCC和eSRVCC區(qū)別SRVCC技術(shù)采用歸屬地SCC AS網(wǎng)元作為信令/媒體錨點，而在eSRVCC組網(wǎng)中新增加了ATCF（Access Transfer Control Function）/ATGW（Access Tran

35、sfer Gateway）邏輯網(wǎng)元作為本地信令/媒體錨點，使eSRVCC媒體切換點更靠近本端的設(shè)備，經(jīng)過IMS域的所有會話都錨定在ATCF上，對端設(shè)備與ATGW之間的媒體流還是通過原承載通道傳輸。在呼叫從EPC切換到CS后，Enhanced MSC和ATCF交互，完成會話切換SRVCC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) eSRVCC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)EPC2G/TDSRVCC eMSCMGWMMESAE-PGWHSSCSSvMGCFSCC ASIMSCSCFMGWMSCSLTE遠(yuǎn)端IMS終端信令媒體VoLTE作為基本業(yè)務(wù)能力提供，SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）要求能夠?qū)崿F(xiàn)話音服

36、務(wù)的業(yè)務(wù)連續(xù)性1. 發(fā)起VoLTE呼叫：SRVCC終端發(fā)起向另一IMS終端的語音呼叫2. 呼叫建立：呼叫成功，媒體連接建立，雙方進(jìn)行通話3. 發(fā)起SRVCC切換：用戶離開LTE覆蓋，發(fā)生SRVCC切換,EPC網(wǎng)絡(luò)通知eMSC準(zhǔn)備切換，MSC完成電路域資源預(yù)留4. 終端切換：MSC通過LTE網(wǎng)絡(luò)通知終端切換到2G/3G5. 遠(yuǎn)端媒體更新：eMSC發(fā)起遠(yuǎn)端媒體更新，通知遠(yuǎn)端IMS終端通過eMSC接收和發(fā)送語音6. 媒體切換：遠(yuǎn)端IMS終端將媒體連接切換至eMSC7. 呼叫接續(xù)：從SRVCC終端切換到2G/3G到遠(yuǎn)端IMS終端切換媒體完成SRVCC語音切換方案eSRVCC語音切換方案1.發(fā)起VoLT

37、E呼叫：SRVCC終端發(fā)起向另一IMS終端的語音呼叫.2. 呼叫建立：呼叫成功，媒體連接建立，雙方進(jìn)行通話.3. 發(fā)起SRVCC切換：用戶離開LTE覆蓋，發(fā)eSRVCC切換,EPC網(wǎng)絡(luò)通知eMSC準(zhǔn)備切換，MSC完成電路域資源預(yù)留.4. 終端切換：MSC通過LTE網(wǎng)絡(luò)通知終端切換到2G/3G.5. ATGW媒體更新：ATCF發(fā)起本端媒體更新.6. 呼叫接續(xù)：從終端切換到2G/3G到ATGW切換媒體完成.MGCFSCC ASIMSCSCFEPCRAN/GERANEnhanced MSCSMGWMMESAE-PGWCSSveNodeBHandOver T1MGWMSCSRemote IMS UEH

38、SSSignalMediaP-CSCFATGW ATCFeSRVCC關(guān)鍵點：l信令面在用戶所在本地網(wǎng)絡(luò)錨定，媒體面切換在本地進(jìn)行，不需要通知遠(yuǎn)端切換媒體面，速度快，通常不超過100ms，避免因此帶來的語音中斷l(xiāng)空口切換帶來的語音中斷無法避免，約200ms左右l總體語音中斷可滿足不超過300ms的需求VoLTE是什么？是什么？目目 錄錄VoLTE信令流程信令流程29VoLTE關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)IMS注冊過程注冊過程是為了在IMS域?qū)⒌刂?URI 和一個或者多個聯(lián)系地址相關(guān)聯(lián)，開機注冊過程包括EPS附著及IMS注冊VOLTE采用雙APN（數(shù)據(jù)APN+語音APN），語音APN的默認(rèn)承載qci=5.單U

39、E可以建立多PND連接, UE只能有1個SGW，可以有多個PGW1個APN可以對應(yīng)多個PDN連接（IPV4、IPV6、IPV4V6）IMS注冊過程eNBMMESAE-GW3in1HSSPCRFSBCS-CSCFSCC ASEPCIMS1. 用戶開機進(jìn)行EPC附著 2. 使用IMS APN建立PDN連接，并為用戶建立QCI=5的默認(rèn)承載3. 終端通過上述默認(rèn)承載發(fā)起IMS注冊請求并完成IMS核心網(wǎng)注冊4. S-CSCF發(fā)起第三方注冊，向SCC AS更新STN-SR，之后SCC AS 通過HSS向MME下發(fā)STN-SRIMS注冊過程呼叫過程11到5，UE起呼，需發(fā)送INVITE到IMS，發(fā)起Ser

40、vice Request，觸發(fā)RRC連接、安全模式等過程，并通過RRC重配置消息建立SRB2信令無線承載，配置測試控制，IMS開始尋呼后，發(fā)送INVITE 100（TRYING）給UE，響應(yīng)INVITE消息，INVITE消息中包含被叫方的號碼，主叫方支持的媒體類型和編碼等；26到13，核心網(wǎng)向處于空閑態(tài)的被叫發(fā)INVITE消息，由于被叫處于空閑態(tài)，所以核心網(wǎng)側(cè)觸發(fā)尋呼消息，尋呼處于空閑態(tài)的被叫用戶，被叫UE收到尋呼后，觸發(fā)RRC連接、安全模式等過程，被叫通過RRC重配置消息建立SRB2信令無線承載，CN側(cè)通過QCI=5的RB向被叫發(fā)送INVITE消息，UE收到后發(fā)送INVITE 100消息進(jìn)行

41、響應(yīng)，同時被叫發(fā)送INVITE 183消息給CN表示會話正在處理，啟動Precondition(資源預(yù)留)過程，并通知主叫自己所支持的媒體類型和編碼，并建立起QCI=1的承載；3. 14到15，IMS收到被叫的INVITE 83 后，對主叫啟動Precondition(資源預(yù)留)過程，通過EPC通知主叫SM層建立起QCI=1的承載后，向UE發(fā)送INVITE 183消息；4 16到23，主叫向被叫發(fā)送PRACK消息，PRACK過程是一個預(yù)確認(rèn)過程，主要為了防止會話超時及擁塞，被叫收到后返回PRACK 200，主叫收到被叫的PRACK 200以后，發(fā)送UPDATE消息，進(jìn)行媒體格式協(xié)商過程，被叫通

42、過UPDATE 200返回協(xié)商結(jié)果；5. 24到29是振鈴接聽過程，被叫發(fā)送INVITE 180給主叫，振鈴，摘機后發(fā)送INVITE 200給主叫，主叫返回ACK進(jìn)行確認(rèn)，通話完全建立，進(jìn)入通話過程；6. 通話結(jié)束后，主叫發(fā)送BYE請求結(jié)束本次會話，IMS服務(wù)器給被叫發(fā)送BYE,請求結(jié)束本次會話，被叫掛機，回BYE 200消息，核心網(wǎng)IMS服務(wù)器給主叫發(fā)BYE 200，標(biāo)明會話結(jié)束，主被叫分別通過RRCConntctionReconfiguration消息和去激活EPS專用承載消息，刪除QCI=1的數(shù)據(jù)無線承載。1、用戶發(fā)起會話請求7、I-CSCF通過HSS得到被叫用戶注冊的S-CSCF，并轉(zhuǎn)發(fā)2、P-CSCF轉(zhuǎn)發(fā)Invite消息到達(dá)S-CSCF8、S-