VoLTE原理及关键技术_V5.1.1

大唐移动通信设备有限公司客服中心培训中心课程名称：幼圆/Arial、加粗、32号、黑色（自动）、水平居中、与课程目录一致、无错别字文档编号/版本：大写、Arial、20号、黑色（自动）、水平居中、与课程目录一致、无错别字版权声明页、目录、文档更新记录、缩略语应隐藏，文档更新记录放在文档最后、且不显示在pdf文件中。标题页使用说明：Step1：“课程名称”占位符中输入课程名称。Step2：在“文档编号/版本”占位符中修改文档编号和版本号。end版式名称：标题VoLTE原理及关键技术DTM.PX3.016.124–v5.1.0幻灯片：课程目标含了解、掌握、运用三个层次。使用项目编号/幼圆/Arial/20号/加粗/黑色/1.25倍行距。参考书目包括外部参考资料、用户手册、内部资料，应注明书名、主要作者、出版社、版本号。无编号/幼圆/Arial/16号/黑色/1.5倍行距。备注页：无内容。课程目标页课程目标参考书目使用说明：Step1：“课程目标”占位符中输入课程目标。Step2：在“参考书目”占位符中输入书名、主要作者、出版社、版本号等信息。end版式名称：课程目标了解LTE语音解决方案熟悉VoLTE的原理熟悉VoLTE的关键技术了解VoLTE的测试方案和结果3GPPTS23.216:SingleRadioVoiceCallContinuity(SRVCC)TS24.147:ConferencingusingtheIPMultimedia(IM)CoreNetwork(CN)subsystem;TS24.173:IMSMultimediatelephonycommunicationserviceandsupplementaryservices;VoLTE技术白皮书(2013)2课程名称：幼圆/Arial/28号/白色/居中。一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。错别字：无明显错别字动画/放映模式：顺序正确，静态时不凌乱一级目录页使用说明：Step1：“课程名称”占位符中输入课程名称。Step2：“一级目录”占位符中输入章节名称。Step3：删除多余的“一级目录”占位符，并调整占位符间距。end版式名称：一级目录页VoLTE原理及关键技术1.VoLTE概述2.VoLTE原理3.VoLTE关键技术34.VoLTE测试LTE语音解决方案1VoLTE概述4VoLTE即VoiceoverLTE，它是一种IP数据传输技术，全部业务承载于4G网络上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一，通过VoLTE技术4G网络除了能提供高速率的数据业务，同时还能提供高质量的音视频通话。而且与目前2G、3G网路下打电话相比，VoLTE技术带给4G用户最直接的感受就是接通等待时间更短，以及更高质量、更自然的音视频通话效果，VOLTE是中国移动“三新”新通话、新消息、新联系的核心。VoLTE标准演进1VoLTE概述24•3GPP：主要制定VoLTE网络技术方案，通过R8到R10的标准化工作，和IMS网络相关的技术标准已基本成熟，能够满足业界部署需求。•GSMA：主要制定VoLTE国际运营相关的需求，对于国际漫游和互通的相关需求也基本确定。5基于IMS语音业务，是架构在LTE网络上全IP条件下的端到端语音解决方案VoLTE通过IMS实现呼叫控制等功能，并和EPC、电路域配合提供语音连续性功能UEE-UTRANMMESGW/PGWIMSHSSVoLTE技术架构1VoLTE概述6VoLTE技术架构AS业务平台支撑平台BOSSNMSOMC核心网：改造MSC、MME、SAEGW等设备支持eSRVCC、IPv6等功能PCC信令网IMS域分组域用户数据2G/3G电路域承载网接入网终端eNodeBBTS/BSCVoLTEUEDRAPCRFSAEGW/GGSN/PCEF三合一HSSDNS/ENUM(e)MSCGMSCMME/SGSN升级扩容IMSCore，以支撑VOLTE改造支持eSRVCC功能融合的数据库支持IMSAPN、QoS保证、eSRVCC等VoLTE的QoS控制4G：TTIBundling,RLC分片，ROHC头压缩，半静态调度等支持IPv6/IPv4双栈计费、业务发放系统的改造网元信令互通可灵活扩充配置的业务平台,新建VoLTEAS等业务平台。VoLTE业务特性1VoLTE概述81/1010X2X话音质量VoLTE2G/3G3s5-8sLTE2G/3G典型分辨率：480*640720P/1080Ppossible分辨率：176*144LTE2G/3G频率：50~7000Hz编解码：AMR-WB23.85Kbps频率：300~3400Hz编解码：AMR-NB12.2Kbps3X频谱效率呼叫时延视频质量LTE2G/3G仿真测试结果显示：同样承载AMR，LTE的频谱效率可达到R993倍以上1VoLTE概述9LTE+CSFB方案局限性VoLTE解决方案时延长，10秒时延0.5-2秒CSFB及FR频繁互操作，缺乏稳定LTE网络承载语音2G语音质量差（12.2kbit/s）AMR-WB的高清语音(23.85kbit/s)OTT方案局限性VoLTE解决方案数据承载无保障，感知差QoS语音业务保障占用无线资源多，容量受限头压缩、半持续性调度，增加小区容量语音质量差（11.8kbit/s）AMR-WB的高清语音(23.85kbit/s)全IP低成本高清语音视频频谱利用率高，容量大业务灵活扩展接续时延低融合通信未来趋势VoLTE业务特性VoIMS/SIP1eSRVCC2HDVoice/AMR-WB3HDVideo/H.26444Qos保障1235半持续调度IP头压缩核心特性关键技术VoLTE核心特性与关键技术1VoLTE概述10TTIBundling课程名称：幼圆/Arial/28号/白色/居中。一级目录：幼圆/Arial/24号/白色，数字编号，填充色62/156/199。错别字：无明显错别字动画/放映模式：顺序正确，静态时不凌乱一级目录页使用说明：Step1：“课程名称”占位符中输入课程名称。Step2：“一级目录”占位符中输入章节名称。Step3：删除多余的“一级目录”占位符，并调整占位符间距。end版式名称：一级目录页VoLTE原理及关键技术1.VoLTE概述2.VoLTE原理3.VoLTE关键技术114.VoLTE测试HDVideo/H.264HDVoice/AMR-WBeSRVCCVoIMS/SIPVoLTE原理2VoLTE原理12IMS系统架构2VoLTE原理•IP-基于IP的传输-基于IP的会话控制-基于IP的业务实现•Multimedia-语音、视频、图片、文本等多种媒体的组合-多种接入方式、各种不同能力的终端•Subsystem-基于现有网络技术和设备，最大程度重用现有网络系统-无线网络将PS/GPRS网络作为承载网络-固定网络将固定接入IP系统作为承载网络主要网元及功能2VoLTE原理•􀁺P-CSCF（代理会话控制）•􀁺S-CSCF（业务会话控制）•􀁺I-CSCF（查询会话控制）会话控制和路由•􀁺HSS（HomeSubscriberServer）•􀁺SLF（用户签约地的定位功能实体）用户数据管理认证鉴权•􀁺MRFC（MultimediaResourceFunctionController）•􀁺MRFP（MultimediaResourceFunctionProcessor）媒体资源•􀁺AS（应用服务器）业务控制•􀁺MGCF（MediaGatewayControlFunction）•􀁺BGCF（BreakoutGatewayControlFunction）•􀁺MGW（IMS-MediaGatewayFunction）互通功能主要网元及功能2VoLTE原理CSCF功能——会话控制和路由􀂄CSCF是IMS系统的呼叫控制核心，它的主要作用是在IP传输平台上实现多个实时业务的分发，具有中心路由引擎、策略管理和策略执行功能。􀂄P-CSCF（代理会话控制）连接UE和IMS网络的入口节点所有UE的SIP信令都要通过P-CSCF将终端的请求路由到正确的I-CSCF􀂄I-CSCF（查询会话控制）查询HSS为用户分配提供服务的S-CSCF将其他网络传来的SIP请求路由到S-CSCF􀂄S-CSCF（业务会话控制）SIP信令中心节点。IMS用户注册认证鉴权，通过HSS使注册请求生效进行业务触发，控制已注册的会话，与业务层交互主要网元及功能2VoLTE原理HSS\SLF——用户数据管理HSS的功能（类似于HLR）记录每个IMS用户的用户信息和业务数据：用户号码、地址信息；认证和授权的安全信息用户签约的业务触发规则和业务触发逻辑SLF功能域内存在多个HSS时，选择用户数据存储的HSS单一HSS环境下不需要SLF主要网元及功能2VoLTE原理MRF（媒体资源功能）的功能MRFC(多媒体资源控制器)IMS域内部的媒体资源控制通过H.248协议来控制MRFP中资源的控制与S-CSCF互通，间接受AS控制MRFP(多媒体资源处理器)实现所有与多媒体相关的功能多媒体业务的播放、混合、解析处理IMS系统架构2VoLTE原理AS应用服务器——业务逻辑处理IMS系统架构2VoLTE原理BGCF\MGCF——互通功能BGCF（BreakoutGatewayControlFunction）IMS域与外部网络的分界点将用户的会话路由到正确的传统语音网络与本网用户互通，选择能路由至被叫网络的MGCF与其他运营商互通，选择与其他运营商的BGCF互通MGCF（MediaGatewayControlFunction）实现IMS域与CS域控制面信令的互通将SIP协议映射成在IP上承载的传统信令通过H.248控制IM-MGW完成CS域与IMS域用户面的实时转换IM－MGW（IMS-MediaGatewayFunction）完成IMS与CS域用户面媒体的变换提供编解码、回声消除、通知音、DTMF、会议桥等资源IMS系统架构2VoLTE原理IMS网络中其他网元PDF(PolicyDecisionFunction)&PEP(PolicyEnforcementpoint)：􀂄策略决策功能(PDF)：PDF完成基于策略的业务控制和QOS控制，完成与AS以及策略信息库的查询交互等功能；策略执行点(PEP)：接受QoS参数，完成QoS资源的控制处理，为IMS业务提供QoS保证。DNS、ENUMServer：DNS(DomainNameSystem)服务器负责URL地址到IP地址的解析。ENUM(E.164NumberURIMapping)服务器负责电话号码到URL的转换。NAT/ALG设备：􀂄为企业IP私网内的SIP终端进行安全保护。对IMSSIP信令地址及SIP信令所包含的SDP地址信息进行解析，从而实现SIP控制面UDP/IP公私网地址及相应承载面RTP/IP公私网地址变换。2VoLTE原理SIP信令SIP信令2VoLTE原理SIP(SessionInitiationProtocol会话初始协议)基本概念SIP协议是互联网行业标准组织IETF提出的，是一个应用层的信令控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。会话包括文本，视频，游戏和传统的语音与HTTP协议一样是基于文本的，广泛应用于internet基于请求/响应机制可使用UDP、TCP和SCTP传输，目前最常用UDPVOLTE中IMS对会话的管理全部通过SIP消息完成，VOLTE选择了SIP协议，最主要的原因就是免费。•SIP消息可以被分为两类请求信息发起一个会话响应信息对请求的响应SIP信令2VoLTE原理SIP信令2VoLTE原理SIP消息基于文本包含3部分Start-Line首行Header头域Body消息体Body消息体Header头域Start-Lin