VOLTE基礎(chǔ)培訓(xùn)V2(教材)

VoLTE基礎(chǔ)原理2016年02月目錄VoLTE信令流程2VoLTE關(guān)鍵技術(shù)VoLTE是什么？VoLTE是什么？VoLTE(VoiceoverLongTermEvolution)，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IMSServer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(shí)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(yùn)營商進(jìn)行掌控，即語音業(yè)務(wù)的識別、呼叫建立、計(jì)費(fèi)均在運(yùn)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(diǎn)優(yōu)化和增強(qiáng)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(shí)現(xiàn)移動(dòng)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LTE網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)務(wù)接入、IMS網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(shí)現(xiàn)LTE與CS之間的語音業(yè)務(wù)連續(xù)性VoLTE語音方案MGCF/MGWSCCASIMSCSCFEPCPSTN/PLMNRAN/GERANMSCSMGWMMESAE-GWCSINTRENETSGseNodeBEPCPSTN/PLMNRAN/GERANMSCSMGWMMESAE-GWCSSveNodeBhandoverMSCSMGWMGWMSCSSGsVoLTE/SRVCCCSFBSvLTE特點(diǎn)：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(dòng)小，用戶體驗(yàn)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(jī)芯片、電池續(xù)航力都有較高要求EPCPSTN/PLMNRAN/GERANMSCSMGWMMESAE-GWCSINTRENETeNodeBMSCSMGWVoiceflowDateflowVoiceflowVoiceflowDateflowDateflow特點(diǎn)：終端單待，當(dāng)有語音業(yè)務(wù)需求時(shí)，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(shí)延較長，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不可并發(fā)特點(diǎn)：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INTRENETVoiceflowVoLTE技術(shù)架構(gòu)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(shí)現(xiàn)呼叫控制等功能，并和EPC、電路域配合提供語音連續(xù)性功能UEE-UTRANMMESGW/PGWIMSHSSVoLTE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、SAEGW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/BSCVoLTEUEDRAPCRFSAEGW/GGSN/PCEF三合一HSSDNS/ENUM(e)MSCGMSCMME/SGSN升級擴(kuò)容IMSCore，以支撐VOLTE改造支持eSRVCC功能融合的數(shù)據(jù)庫支持IMSAPN、QoS保證、eSRVCC等VoLTE的QoS控制4G：TTIBundling,RLC分片，ROHC頭壓縮，半靜態(tài)調(diào)度等支持IPv6/IPv4雙棧計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)發(fā)放系統(tǒng)的改造網(wǎng)元信令互通可靈活擴(kuò)充配置的業(yè)務(wù)平臺,新建VoLTEAS等業(yè)務(wù)平臺。IMS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(shí)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)主要網(wǎng)元及功能2VoLTE原理會話控制和路由P-CSCF（代理會話控制）S-CSCF（業(yè)務(wù)會話控制）I-CSCF（查詢會話控制）用戶數(shù)據(jù)管理認(rèn)證鑒權(quán)HSS（HomeSubscriberServer）SLF（用戶簽約地的定位功能實(shí)體）媒體資源（MRF）MRFC（MultimediaResourceFunctionController）MRFP（MultimediaResourceFunctionProcessor）業(yè)務(wù)控制AS（應(yīng)用服務(wù)器）互通功能MGCF（MediaGatewayControlFunction）BGCF（BreakoutGatewayControlFunction）MGW（IMS-MediaGatewayFunction）主要網(wǎng)元及功能2VoLTE原理CSCF功能——會話控制和路由CSCF是IMS系統(tǒng)的呼叫控制核心，它的主要作用是在IP傳輸平臺上實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的分發(fā)，具有中心路由引擎、策略管理和策略執(zhí)行功能。P-CSCF（代理會話控制）連接UE和IMS網(wǎng)絡(luò)的入口節(jié)點(diǎn)所有UE的SIP信令都要通過P-CSCF將終端的請求路由到正確的I-CSCFI-CSCF（查詢會話控制）查詢HSS為用戶分配提供服務(wù)的S-CSCF將其他網(wǎng)絡(luò)傳來的SIP請求路由到S-CSCFS-CSCF（業(yè)務(wù)會話控制）SIP信令中心節(jié)點(diǎn)。IMS用戶注冊認(rèn)證鑒權(quán)，通過HSS使注冊請求生效進(jìn)行業(yè)務(wù)觸發(fā)，控制已注冊的會話，與業(yè)務(wù)層交互主要網(wǎng)元及功能2VoLTE原理HSS\SLF——用戶數(shù)據(jù)管理 HSS的功能（類似于HLR）記錄每個(gè)IMS用戶的用戶信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：用戶號碼、地址信息；認(rèn)證和授權(quán)的安全信息用戶簽約的業(yè)務(wù)觸發(fā)規(guī)則和業(yè)務(wù)觸發(fā)邏輯 SLF功能域內(nèi)存在多個(gè)HSS時(shí)，選擇用戶數(shù)據(jù)存儲的HSS單一HSS環(huán)境下不需要SLF主要網(wǎng)元及功能2VoLTE原理MRF（媒體資源功能）的功能 MRFCIMS域內(nèi)部的媒體資源控制通過H.248協(xié)議來控制MRFP中資源的控制與S-CSCF互通，間接受AS控制 MRFP實(shí)現(xiàn)所有與多媒體相關(guān)的功能多媒體業(yè)務(wù)的播放、混合、解析處理IMS系統(tǒng)架構(gòu)2VoLTE原理AS應(yīng)用服務(wù)器——業(yè)務(wù)邏輯處理IMS系統(tǒng)架構(gòu)2VoLTE原理BGCF\MGCF——互通功能 BGCF（BreakoutGatewayControlFunction）IMS域與外部網(wǎng)絡(luò)的分界點(diǎn)將用戶的會話路由到正確的傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)與本網(wǎng)用戶互通，選擇能路由至被叫網(wǎng)絡(luò)的MGCF與其他運(yùn)營商互通，選擇與其他運(yùn)營商的BGCF互通 MGCF（MediaGatewayControlFunction）實(shí)現(xiàn)IMS域與CS域控制面信令的互通將SIP協(xié)議映射成在IP上承載的傳統(tǒng)信令通過H.248控制IM-MGW完成CS域與IMS域用戶面的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換 IM－MGW（IMS-MediaGatewayFunction）完成IMS與CS域用戶面媒體的變換提供編解碼、回聲消除、通知音、DTMF、會議橋等資源IMS系統(tǒng)架構(gòu)2VoLTE原理IMS網(wǎng)絡(luò)中其他網(wǎng)元 PDF(PolicyDecisionFunction)&PEP(PolicyEnforcementpoint)：策略決策功能(PDF)：PDF完成基于策略的業(yè)務(wù)控制和QOS控制，完成與AS以及策略信息庫的查詢交互等功能；策略執(zhí)行點(diǎn)(PEP)：接受QoS參數(shù)，完成QoS資源的控制處理，為IMS業(yè)務(wù)提供QoS保證。 DNS、ENUMServer：DNS(DomainNameSystem)服務(wù)器負(fù)責(zé)URL地址到IP地址的解析。ENUM(E.164NumberURIMapping)服務(wù)器負(fù)責(zé)電話號碼到URL的轉(zhuǎn)換。 NAT/ALG設(shè)備：為企業(yè)IP私網(wǎng)內(nèi)的SIP終端進(jìn)行安全保護(hù)。

對IMSSIP信令地址及SIP信令所包含的SDP地址信息進(jìn)行解析，從而實(shí)現(xiàn)SIP控制面UDP/IP公私網(wǎng)地址及相應(yīng)承載面RTP/IP公私網(wǎng)地址變換。1/1010X2X話音質(zhì)量VoLTE2G/3G0.5-2s5-8sLTE2G/3G典型分辨率：480*640720P/1080Ppossible分辨率：176*144LTE2G/3G頻率：50~7000Hz編解碼：AMR-WB23.85Kbps頻率：300~3400Hz編解碼：AMR-NB12.2Kbps3X頻譜效率呼叫時(shí)延視頻質(zhì)量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R993倍以上,實(shí)測20M小區(qū)支持200用戶左右（MOS保證3.5以上）VoLTE的特點(diǎn)VoLTE是什么？目錄VoLTE信令流程17VoLTE關(guān)鍵技術(shù)VoLTE關(guān)鍵技術(shù)TTIBundling頭壓縮半持續(xù)調(diào)度無線承載SIP&SDPeSRVCCSIP&SDPSIP(SessionInitiationProtocol會話初始協(xié)議)基本概念SIP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(gè)應(yīng)用層的信令控制協(xié)議，用于創(chuàng)建、修改和釋放一個(gè)或多個(gè)參與者的會話。會話包括文本，視頻，游戲和傳統(tǒng)的語音與HTTP協(xié)議一樣是基于文本的，廣泛應(yīng)用于internet基于詢問/應(yīng)答機(jī)制可使用UDP、TCP和SCTP傳輸，目前最常用UDPVOLTE中IMS對會話的管理全部通過SIP消息完成，VOLTE選擇了SIP協(xié)議，最主要的原因就是免費(fèi)。SIP消息可以被分為兩類請求信息發(fā)起一個(gè)會話響應(yīng)信息對請求的響應(yīng)SIP&SDPSIP&SDP無線承載視頻電話QCI5QCI1QCI2QCI8/9語音電話QCI5QCI1QCI8/9QCI(QoSClassIdentifier)是一個(gè)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24QCI1235134567867899典型業(yè)務(wù)VoIP電話會議,會話視頻(直播流媒體)實(shí)時(shí)在線游戲,實(shí)時(shí)工業(yè)監(jiān)控非會話視頻(緩沖流媒體)IMS信令視頻(緩沖流媒體)視頻(直播流媒體),話音業(yè)務(wù)交互式游戲E-Mail,MSN,QQ,WWWP2P文件共享資源類型GBRGBRGBRGBRNon-GBRNon-GBRNon-GBRNon-GBRNon-GBR時(shí)延100ms150ms50ms300ms100ms300ms100ms300ms300ms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23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QCI優(yōu)先級搶占被搶占承載類型信令52YNNon-GBR默認(rèn)承載語音通話13YNGBR專有承載視頻通話音頻流13YNGBR專有承載視頻流24YYGBR專有承載

PCM（PulseCodeModulation）脈沖編碼調(diào)制采樣：將話音、圖像等模擬信號每隔一定時(shí)間進(jìn)行取樣量化：將抽樣值按分層單位四舍五入取整量化轉(zhuǎn)制：將量化值賦予一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字代碼、區(qū)分正負(fù)，轉(zhuǎn)成二進(jìn)制碼系統(tǒng)聲音是如何轉(zhuǎn)化成0和1在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)?/p>

RTP（Real-timeTransportProtocol）實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議詳細(xì)說明網(wǎng)絡(luò)上傳遞音頻和視頻的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包格式為數(shù)據(jù)提供了具有實(shí)時(shí)特征的端對端傳送服務(wù)RTP報(bào)文由兩部分組成：報(bào)頭和有效載荷RTP協(xié)議和控制協(xié)議RTCP一起使用，建立在用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議RTP協(xié)議常用于流媒體系統(tǒng)（配合RTSP協(xié)議），視頻會議和一鍵通系統(tǒng)（配合H.323或SIP）語音編碼方式語音編碼方式LTE寬帶LTE窄帶TD-SCDMAGSM“Adaptive使用AMR-WB，語音帶寬范圍：50~7000Hz，采樣頻率為16KHz，編碼率23.85k。Multi-rate-Wideband”，即“自適應(yīng)多速率寬帶編碼”，是一種同時(shí)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：300~3400Hz，采樣頻率為8KHz，編碼率12.2k。使用EFR(EnhencedFullRate，增強(qiáng)型全速率編碼)，語音帶寬范圍：200~3400Hz，采樣頻率為8kHz，編碼率12.2k。

AMR-NBAMR-WB效果語音帶寬范圍300-3400Hz50-7000Hz語音更自然舒適、易于分辨8KHz抽樣16KHz抽樣編碼方式16種AMR-WB自動(dòng)調(diào)整編碼模式，增強(qiáng)QoS，抗干擾更好0-7對應(yīng)8種不同編碼0-8對應(yīng)9種不同編碼8-15用于噪音或者保留9-15用于噪音或者保留4.75-12.2kbit/s6.60-23.85kbit/sFRHFEFRAMRFullRate全速率HalfRate半速率Ehanced增強(qiáng)型全速率鏈路適配相對穩(wěn)定的語音質(zhì)量增加GSM網(wǎng)絡(luò)容量為目的,但是會損害語音質(zhì)具有話質(zhì)提升的功用，能使通話質(zhì)量更為清晰自然更高的編碼速率以獲得更好的話音質(zhì)量，

或者使用更低的編碼速率以獲得更好的冗余度語音編碼方式語音編碼方式FrameTypeIndexModeIndicationModeRequestFramecontent(AMR-WBmode,comfortnoise,orother)000AMR-WB6.60kbit/s111AMR-WB8.85kbit/s222AMR-WB12.65kbit/s333AMR-WB14.25kbit/s444AMR-WB15.85kbit/s555AMR-WB18.25kbit/s666AMR-WB19.85kbit/s777AMR-WB23.05kbit/s888AMR-WB23.85kbit/s9——AMR-WBSID(ComfortNoiseFrame)11~13——Forfutureuse14——speechlost15——NoData(Notransmission/Noreception)FrameTypeIndexModeIndicationModeRequestFramecontent(AMR-WBmode,comfortnoise,orother)000AMR4.75kbit/s111AMR5.15kbit/s222AMR5.90kbit/s333AMR6.70kbit/s(PDC-EFR)444AMR7.40kbit/s(TDMA-EFR)555AMR7.95kbit/s666AMR10.2kbit/s777AMR12.2kbit/s(GSM-EFR)8——AMRSID9——GSM-EFRSID10——TDMA-EFRSID11——PDC-EFRSID12-14——Forfutureuse15——NoData(Notransmission/Noreception)AMR-NB編碼AMR-WB編碼無線資源是寶貴的，VOLTE語音需要考慮帶寬占用情況。語音包的傳輸基于RTP協(xié)議：帶寬占用＝傳輸?shù)目傋止?jié)數(shù)/傳輸?shù)目倳r(shí)間（打包時(shí)間）RTP包的傳輸，計(jì)算傳輸總字節(jié)數(shù)時(shí)，需要考慮報(bào)頭封裝。一個(gè)語音包的實(shí)際大小計(jì)算方式為：

IPHeader(20Byte)+UDPHeader(8Byte)+RTPHeader(12Byte)+Payload(數(shù)據(jù))語音變成RTP包，打包時(shí)間，是影響端到端時(shí)延這一客戶感知的關(guān)鍵因素。打包時(shí)間越短則會產(chǎn)生一下情況：壞處：包太多，會導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)荷過高；包頭和相關(guān)的控制位消耗太多的帶寬；好處：消除了打包可能造成的時(shí)延和丟包對語音音質(zhì)的影響。打包時(shí)間越長，所占用的實(shí)際帶寬越小，但時(shí)延越大。針對包頭封裝，VOLTE推出頭壓縮技術(shù)。針對打包時(shí)延，VOLTE推出半持續(xù)性調(diào)度技術(shù)。語音編碼方式頭壓縮算法提高了空口資源的利用率eNBeNB…VoIPUserVoIPUserIPHeader60BytesAMRframe32BytesRoHC4BytesAMRframe32BytesRoHC4BytesAMRframe32BytesIPHeader60BytesAMRframe32BytesIPHeader60BytesAMRframe32BytesULDecompressionDLDecompressionDLCompressionULCompression頭壓縮流程頭壓縮RoHC減少報(bào)頭開銷語音包頭開銷：RTP開銷占12Byte，UDP頭開銷占8Byte，IP層的IP頭開銷占20Byte（IPv4）/40Byte（IPv6）。ROHC頭壓縮后IP+UDP+RTP頭開銷4Byte左右。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%。DataIP（v6）UDPDataRTP60byte32byte4byte實(shí)現(xiàn)策略只對用戶面的數(shù)據(jù)執(zhí)行頭壓縮；可以分承載配置是否打開頭壓縮：默認(rèn)頭壓縮僅針對QCI=1語音承載開啟；對于視頻通話業(yè)務(wù)中QCI=2的視頻承載默認(rèn)不開啟；31

動(dòng)態(tài)調(diào)度半持續(xù)性調(diào)度靜態(tài)調(diào)度資源分布集中式分布式固定特征突發(fā)非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)非突發(fā)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)頻資源位置固定數(shù)據(jù)量大資源保障、速率保障監(jiān)聽PDCCH相應(yīng)C-RNTI調(diào)度信令控制信令開銷小、靈活性差提高資源利用率、峰值速率在動(dòng)態(tài)調(diào)度與持續(xù)調(diào)度之間轉(zhuǎn)換適用基本調(diào)度方式，分為：輪詢；最大載干比；正比公平VOIPPSS/SSS/PBCH等半持續(xù)調(diào)度半持續(xù)調(diào)度TransientStateTalkSpurtSilentPeriodTalkSpurt20ms160msSIDFrame在talkspurtstate階段，用戶正在通話，每20ms產(chǎn)生一個(gè)采樣包，大小比較穩(wěn)定。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，半持續(xù)調(diào)度激活后周期在固定資源發(fā)送PDSCH或接收PUSCH，不需要發(fā)送PDCCH調(diào)度信令。在用戶語音進(jìn)行半靜態(tài)調(diào)度后，如果發(fā)現(xiàn)緩存的語音包數(shù)據(jù)量超過一定門限，則主動(dòng)進(jìn)行一次動(dòng)態(tài)調(diào)度，保證語音業(yè)務(wù)時(shí)延。在用戶語音進(jìn)行半靜態(tài)調(diào)度時(shí)，如果數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要傳，則延遲到下一個(gè)子幀調(diào)度，即數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不在SPS時(shí)間點(diǎn)傳輸。Silentperiod每160ms有一個(gè)背景噪聲產(chǎn)生的SID包，包長7字節(jié)，采用動(dòng)態(tài)調(diào)度。靜默期使用動(dòng)態(tài)調(diào)度是為了能更快的進(jìn)入激活期，保證業(yè)務(wù)感知。周期/包大小固定激活期：采用ROHC對RTP/UDP/IP包頭進(jìn)行壓縮（320bit壓縮為48bit），壓縮后需要加PDCP/RLC/MAC包頭約32bit標(biāo)清通話：采用AMR12.2K的編碼方式一個(gè)20MS語音包中實(shí)際數(shù)據(jù)的大小為12.2*1000*0.02=244bit，另需包頭5bit、屬信息約14bit，即一個(gè)語音包大小為244+14+5=263bit，采用ROHC進(jìn)行頭壓縮后，MAC層的數(shù)據(jù)包大小為32+48+263=343bit高清通話：采用AMR23.85K的編碼方式一個(gè)20MS語音包中實(shí)際數(shù)據(jù)的大小為23.85*1000*0.02=477bit，另需包頭5bit、附屬信息約16bit，即一個(gè)語音包大小為477+16+5=498bit，采用ROHC進(jìn)行頭壓縮后，MAC層的數(shù)據(jù)包大小為32+48+498=594bit靜默期：噪音包為39bit瞬態(tài)期：數(shù)據(jù)包不進(jìn)行頭壓縮，MAC層的數(shù)據(jù)包大小為：標(biāo)清=320+32+263=615bit，高清=320+32+498=850bitVOLTE業(yè)務(wù)速率計(jì)算：對于VOLTE業(yè)務(wù)，高清語音瞬態(tài)期發(fā)送的數(shù)據(jù)包是最大的，該數(shù)據(jù)包在MAC層的大小約為850bit，用20ms周期換算單用戶速率約為42.5kbps，考慮一定的帶寬冗余，同時(shí)參考目前福州核心網(wǎng)對VOLTE的GBR保障值，取為48kbps半持續(xù)調(diào)度根據(jù)VOIP業(yè)務(wù)模型的頻域（PRB）和時(shí)域（周期）參數(shù)，配置SPS調(diào)度資源。LTE系統(tǒng)中上下行控制區(qū)域CCE個(gè)數(shù)受限于系統(tǒng)帶寬，SPS調(diào)度時(shí)不需要每個(gè)TTI都發(fā)送PDCCH，減少了對CCE的占用。

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)度策略功能激活期/靜默期識別：根據(jù)160ms內(nèi)的業(yè)務(wù)包數(shù)。語音激活期激活SPS資源，語音靜默期去激活SPS資源。根據(jù)VOIP業(yè)務(wù)類型選擇合適的PRB/TBS資源，激活SPS。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)SPS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。只能使用16QAM，不能使用64QAM，在好點(diǎn)頻譜效率低于動(dòng)態(tài)調(diào)度。策略根據(jù)160ms時(shí)間窗內(nèi)收到的數(shù)據(jù)包數(shù)，控制靜默態(tài)和激活態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。如果在160ms內(nèi)收到3個(gè)或者以上（數(shù)量可以配置）VOIP語音包，認(rèn)為VOIP進(jìn)入激活期如果在160ms內(nèi)收到語音包不超過2個(gè)（數(shù)量可以配置），認(rèn)為VOIP進(jìn)入靜默期。eNB通過以SPS-C-RNTI掩碼的PDCCH指示UE進(jìn)行上行/下行半靜態(tài)調(diào)度資源的釋放，并對PDCCH的格式做出了相應(yīng)的規(guī)定。釋放成功后UE需向eNB進(jìn)行ACK/NACK的反饋。下行采用顯式方式激活和去激活上行采用顯式方式激活，采用顯式或者隱式的方式去激活顯式：通過PDCCH的DCI控制。隱式：RRC中定義了信令參數(shù)implicitReleaseAfter，UE沒有收到eNodeB的釋放指令，但在定義的implicitReleaseAfter的SPS傳輸上，UE沒有任何數(shù)據(jù)發(fā)送。那么UE會自動(dòng)停止SPS的傳輸，釋放SPS資源。靜默期與激活期的轉(zhuǎn)化半持續(xù)調(diào)度策略頭壓縮算法提高了空口資源的利用率eNBeNB…VoIPUserVoIPUserIPHeader60BytesAMRframe32BytesRoHC4BytesAMRframe32BytesRoHC4BytesAMRframe32BytesIPHeader60BytesAMRframe32BytesIPHeader60BytesAMRframe32BytesULDecompressionDLDecompressionDLCompressionULCompression頭壓縮流程頭壓縮RoHC減少報(bào)頭開銷語音包頭開銷：RTP開銷占12Byte，UDP頭開銷占8Byte，IP層的IP頭開銷占20Byte（IPv4）/40Byte（IPv6）。ROHC頭壓縮后IP+UDP+RTP頭開銷4Byte左右。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%。DataIP（v6）UDPDataRTP60byte32byte4byte實(shí)現(xiàn)策略只對用戶面的數(shù)據(jù)執(zhí)行頭壓縮；可以分承載配置是否打開頭壓縮：默認(rèn)頭壓縮僅針對QCI=1語音承載開啟；對于視頻通話業(yè)務(wù)中QCI=2的視頻承載默認(rèn)不開啟；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。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TTIbundling。主要應(yīng)用于FDD2天線。TDDconfiguration0/1/6，才支持TTIbundling。對于其它4種TDDconfiguration，由于一個(gè)系統(tǒng)幀內(nèi)的上行子幀數(shù)小于4個(gè)，所以不支持TTIbundling。TDD下，不能和SPS同時(shí)開啟，根據(jù)上行信道質(zhì)量自適應(yīng)。對于長度為41個(gè)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。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。TTIBundlingTTIbundling的必要性TTIBundling功能提高數(shù)據(jù)解碼成功的概率，提高上行3~4dB的SINR提升30%上行覆蓋范圍SRVCC(SingleRadioVoiceCallContinuity)單射頻無線語音連續(xù)性技術(shù)，基于IMS的VoLTEeSRVCC（enhancedSingleRadioVoiceCallContinuity）是SRVCC的增強(qiáng)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(shí)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(VoiceCallContinuity)當(dāng)UE在支持VoIP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)時(shí)，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(dòng)時(shí)，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SCCAS網(wǎng)元作為信令/媒體錨點(diǎn)，而在eSRVCC組網(wǎng)中新增加了ATCF（AccessTransferControlFunction）/ATGW（AccessTransferGateway）邏輯網(wǎng)元作為本地信令/媒體錨點(diǎn)，使eSRVCC媒體切換點(diǎn)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，EnhancedMSC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/TDSRVCCeMSCMGWMMESAE-PGWHSSCSSvMGCFSCCASIMSCSCFMGWMSCSLTE遠(yuǎn)端IMS終端信令媒體VoLTE作為基本業(yè)務(wù)能力提供，SRVCC（SingleRadioVoiceCallContinuity）要求能夠?qū)崿F(xiàn)話音服務(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)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.MGCFSCCASIMSCSCFEPCRAN/GERANEnhancedMSCSMGWMMESAE-PGWCSSveNodeBHandOverT1MGWMSCSRemoteIMSUEHSSSignalMediaP-CSCFATGWATCFeSRVCC關(guān)鍵點(diǎn)：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空口切換帶來的語音中斷無法避免，約200ms左右總體語音中斷可滿足不超過300ms的需求VoLTE是什么？目錄VoLTE關(guān)鍵技術(shù)43VoLTE信令流程IMS注冊過程注冊過程是為了在IMS域?qū)⒌刂稶RI和一個(gè)或者多個(gè)聯(lián)系地址相關(guān)聯(lián)，開機(jī)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UE可以建立多PND連接,UE只能有1個(gè)SGW，可以有多個(gè)PGW1個(gè)APN可以對應(yīng)多個(gè)PDN連接（IPV4、IPV6、IPV4V6）IMS注冊過程eNBMMESAE-GW3in1HSS