VoLTE路测信令分析-2-1.VoLTE概述及相关功能配置目录2.VoLTE基本流程及信令解析-3-VoLTE概述与基本特征特征1:VoLTE由IMS提供呼叫控制和业务逻辑特征2:VoLTE由EPC提供高质量的分组域承载特征3:连续覆盖前VoLTE可通过eSRVCC保障呼叫连续性LTE没有电路域,需要基于分组域提供IP语音业务,即VoLTE(VoiceoverLTE)VoLTE支持高清语音、高清视频等通信业务,同时可实现与现网2G/3G的语音互通VoLTE的信令和媒体经EPC路由至IMS网络,由IMS提供会话控制和业务逻辑在VoLTE中EPC作为IMS的接入网,通过全球统一的专用APN(‘IMS’APN)及独立承载为用户提供区别于普通数据业务的QoS保障VoLTE终端在通话过程中漫游至无LTE覆盖的区域时,通过eSRVCC将当前呼叫切换至2G/3G电路域,此时2G/3G网络作为IMS的接入网-4-•QCI=1/2的承载•RLC层UM模式•无线承载组合:至少2个AMDRB(分别为默认承载和IMS信令承载)+1个或2个UMDRB(分别承载高清语音和高清视频)•IMS紧急呼叫无线基本功能•保证eNB在资源调度、接入控制时给VoLTE最高优先级•无需RLC层重传,减小时延;减小RLC头开销•eNB可进行承载级别的QoS控制作用和效果•IP包头压缩•半持续/延迟调度•TTIbundling•语音连续性:eSRVCC•连接态DRX周期可基于承载QCI等级分别配合无线增强功能增强VoLTE容量;增加数据业务容量;增强边缘覆盖增强边缘覆盖(3:1时隙配比下不可用);作用和效果部署VoLTE,除了要求无线侧eNB支持相关基本功能外,还可根据实际需求,进一步考虑引入增强功能,以优化方案性能,提升网络整体质量,改善用户业务体验保证UE在移动出LTE覆盖时,语音可连续,避免掉话(考虑现网条件,语音切换至GSM承载)eNB可通过广播标识该功能支持情况,优先接入紧急呼叫基于不同业务特点设置合理DRX周期,兼顾性能及节电VoLTE无线设备技术要求概览-5-QCI等级资源类型优先级数据包时延预算数据包丢失率典型业务1GBR2100ms10-2会话语音24150ms10-3会话视频(直播流媒体)3350ms10-3实时游戏45300ms10-6非会话视频(缓冲流媒体)5Non-GBR1100ms10-6IMS信令66300ms10-6视频(缓冲流媒体)基于TCP的业务(如文件共享\逐行扫描视频)77100ms10-3语音、视频(直播流媒体)互动游戏88300ms10-6视频(缓冲流媒体)基于TCP的业务(如文件共享\逐行扫描视频)99VoLTEQCI承载要求核心网在S1-AP:InitialContextSetupRequest消息中携带eRAB信息请求eNB建立无线接入承载,并对业务携带QoS信息:-6-1.VoLTE概述及相关功能配置目录2.VoLTE基本流程及信令解析7VoLTE网络架构BOSSNMSOMC运营支撑层业务层核心层IMS域分组域PCC2G电路域eNodeBBTS/BSCLTE接入接入层2G接入终端VoLTEUE(chip)I/S-CSCF/BGCF信令网用户数据DRAPCRFVoLTESBCMGCFIBCFSAEGW/GGSN/PCEF三合一HSSDNS/ENUMeMSCGMSC彩印业务平台彩铃业务平台VoLTEAS/IM-SSF智能网SCPMME/SGSNIP短信网关ShMwSGiRxGxMxSvS11/GnMg/MjNcNcCAPCAPS1-MMES1-UUuMw/I2UmAGbISC承载层定位业务平台CxRx/GxS6a/SLgCx/Sh/Zh/S6a/SLhSLh/SLgSLs承载网JUtGm业务配置代理网关UtZhC/DGr-8-策略控制单元(PCC)PCC(PolicyandChargingControl策略与计费控制):提供策略控制、计费控制功能、业务数据流的事件报告等功能。PCRF(PolicyandChargingRuleFunction策略和计费规则功能):包含策略控制决策和基于流计费控制的功能,PCRF接受来自PCEF、SPR和AF的输入,向PCEF提供关于业务数据流检测、门控、基于QoS和基于流计费的网络控制功能。并结结合PCRF的自定义信息做出PCC决策。-9-信令网(DRA)DRA(DiameterRoutingAgent路由代理):下一代信令网,可以真正实现未来核心网逐步的扩展,简化网络,实现快速部署、高效维护及增强网络安全。部署DRA的好处:解决移动用户漫游到其他网络时,用户的鉴权、认证、位置登记、计费策略等信息在漫游网络与归属网络之间的传递。在一些业务应用场景中,保证对于同一个用户,AF和PCEF能够寻址到同一个PCRF,通过部署Diameter代理来实现IP地址和IMSI的动态绑定以完成寻址。-10-IMS域SBC(SessionBorderControl会话边界控制器):IMS网络中一个重要的网络节点,其位于IMS网络的边界,起着将终端用户接入到IMS核心网的重要作用。它的主要功能包括接入许可控制,网络拓扑隐藏,NAT以及NAT穿越,QoS及带宽策略,和网络安全机制等。S-CSCF(ServingCallSessionControlFunction服务会话控制功能):是IMS的核心所在,它位于归属网络,为UE进行会话控制和注册请求,但当UE处于会话中时,S-CSCF处理网络中的会话状态。在同一个运营商的网络中,可以有多个S-CSCF。P-CSCF(ProxyCallSessionControlFunction代理会话控制功能):是IMS中用户的第一个联系点(在信令平面),从SIP的角度来看,它是一个出站/入站的SIP代理服务器,所有的SIP信令,无论是来自用户设备UE,还是发送给UE的,都必须经过P-CSCF。UE使用本地CSCF发现机制可以获得P-CSCF的地址。P-CSCF负责验证请求,将它转发给指定的目标,并且处理和转发响应。I-CSCF(InterrogatingCallSessionControlFunction协商会话控制功能):I-CSCF是一个运营商网络内部的接触点,所有与这个网络运营商的用户连接都要经过这个实体。在一个网络中可以有多个I-CSCF。MGCF(MultimediaGatewayControlFunction多媒体网关控制功能):在IP多媒体子系统(IMS)的一个组成部分,与CSCF通信和控制媒体信道在一个IMS-MGW中的连接。它在ISDN部分(ISUP)和IMS呼机控制协议之间执行协议转换。IBCF(InterconnectionBorderControlFunctions互联边界控制功能)IBCF部署与两个IMS网络之间或IMS与其他多媒体网络之间,作为IMS网络的边界,实现拓扑隐藏、媒体编解码/地址域转换、QoS控制等功能;-11-AS服务器S-GWeNBCallerA(UE)CalleeB(UE)P-GWMMEMME释放信令连接,用户A进入IDLE模式MME释放信令连接,用户B进入IDLE模式17)InitialUeMessage(ServiceRequest)23)UplinkDataTransfer(100Trying)UserPlaneSetup功能:A和B均在IDLE模式,A用户(主叫Caller)呼叫B用户(被叫Callee)流程图预置条件:A、B均已在MME附着,已在AS服务器注册。备注:黑色,正常消息描述,包括Rrc、S1信令和普通描述等红色,NAS标准信令蓝色,SIP标准信令A发起呼叫IDLE模式,先将数据缓存,信令跑通后发送数据4)InitialUeMessage(ServiceRequest)UserPlaneSetup5)InitialContextSetupRequestRadioBearerEstablishment重配完成后上行数据即可发送1)RRCConnectionRequest2)RrcConnectionSetup3)RrcConnectionSetupComplete(ServiceRequest)6)RrcConnectionReconfiguration7)RrcConnectionReconfigutarionComplete8)InitialContextSetupResponse9)UplinkDataTransfer(INVITE)11)DownlinkDataTransfer(INVITE)13)Paging12)DownlinkDataNotification14)RRCConnectionRequest15)RrcConnectionSetup16)RrcConnectionSetupComplete(ServiceRequest)18)InitialContextSetupRequestRadioBearerEstablishment19)RrcConnectionReconfiguration20)RrcConnectionReconfigutarionComplete21)InitialContextSetupResponse22)DownLinkDataTransfer(INVITE)10)DownLinkDataTransfer(100Trying)SIP正常信令和数据流程,见A呼叫B(SIP流程)AS服务器S-GWeNBCallerA(UE)CalleeB(UE)P-GWMMEMME释放信令连接,用户A进入IDLE模式MME释放信令连接,用户B进入IDLE模式17)InitialUeMessage(ServiceRequest)23)UplinkDataTransfer(100Trying)UserPlaneSetup功能:A和B均在IDLE模式,A用户(主叫Caller)呼叫B用户(被叫Callee)流程图预置条件:A、B均已在MME附着,已在AS服务器注册。备注:黑色,正常消息描述,包括Rrc、S1信令和普通描述等红色,NAS标准信令蓝色,SIP标准信令A发起呼叫IDLE模式,先将数据缓存,信令跑通后发送数据4)InitialUeMessage(ServiceRequest)UserPlaneSetup5)InitialContextSetupRequestRadioBearerEstablishment重配完成后上行数据即可发送1)RRCConnectionRequest2)RrcConnectionSetup3)RrcConnectionSetupComplete(ServiceRequest)6)RrcConnectionReconfiguration7)RrcConnectionReconfigutarionComplete8)InitialContextSetupResponse9)UplinkDataTransfer(INVITE)11)DownlinkDataTransfer(INVITE)13)Paging12)DownlinkDataNotification14)RRCConnectionRequest15)RrcConnectionSetup16)RrcConnectionSetupComplete(ServiceRequest)18)InitialContextSetupRequestRadioBearerEstablishment19)RrcConnectionReconfiguration20)RrcConnectionReconfigutarionComplete21)InitialContextSetupResponse22)DownLinkDataTransfer(INVITE)10)DownLinkDataTransfer(100Trying)SIP