VoLTE之SRVCC介绍

SingleRadioVoiceCallContinuityVCC:VoiceCallContinuity,是指当UE在支持VoIP业务的网络之间移动时，如何保持语音业务的连续性，即将承载在源网络的VoIP语音业务平滑切换到目标网络CS域，反之依然。依据终端同时接收不同无线信号的数量，可将VCC分为双射频(DualRadio,DR)和单射频(SingleRadio,SR)两种模式。双射频(DR)模式是在VCC切换的过程中，UE能同时在源网络和目标网络接收和发送数据。单射频(SR)模式是假设UE在一个时间点只能接收一个载频的无线信号。目前针对LTE语音业务的互操作，主要有三种候选技术：CSFB,SRVCC,VoLGA.CSFB:该观点认为，在LTE部署初期，运营商主要提供宽带数据业务，语音业务可以利用传统的GSM网络，由于GSM网络有很高的覆盖率并经过长期优化，因此在LTE部署初期，用户仍然可以得到高质量的语音服务。在这种策略的指导下，3GPP发展了CSFB技术，当用户驻留LTE网络时，如果需要发起或者接收电话，用户需要从LTE模式转回到2G网络中完成通话。这种方式的主要缺点是并未从本质上解决LTE提供语音业务的问题，而且每当用户需要语音业务时，用户在LTE网络下的业务都需要中断、切换或挂起，从而影响用户的体验。频繁的系统间的模式转换由语音业务触发，因此与传统意义上的系统间切换触发条件，例如由于LTE覆盖不好引发的向2G系统的切换不同，这种问题无法通过在网络部署阶段的优化来改善。VoLGA：这种观点也是希望在LTE部署初期，尽可能利用原有的2G网络，其主要思想是将LTE作为一个IP接入网，通过新增加的一个网络实体(GANC)模拟RNC或BSC,接入CS核心网完成语音业务的处理。这种策略解决了CSFallback由语音业务触发的频繁模式转换问题，并支持在LTE覆盖区域的边缘向2G/3G网络切换以保持语音业务连续性。工业联盟VoLGA正制定有关规范，但与CSFB类似，VoLGA技术方案语音业务仍然要通过2G网络来完成，该方案也并未解决最终在LTE系统中提供语音的问题。另外该方案需要争取主流运营商和设备制造商的广泛支持。SRVCC：第三种观点是直接通过LTE提供基于IP的语音服务，这种方式被多种运营商看做最终的解决方案。3GPP发展了针对这种部署方式和互操作策略的方案SingleRadioVoiceCallContinuity(SRVCC)。SRVCC主要解决当单射频UE在LTE/Pre-LTE网络和2G/3G网络之间移动时，如何保持语音业务连续性的问题，也就是单射频UE在IMS控制的VoIP语音和CS语音之间无缝切换考虑到网络运营及用户的体验，SR-VCC应遵循以下基本原则：(1)业务中断时间不超过300ms(2)应能够与DR-VCC方案完全兼容(3)尽量避免升级或修改传统的2G/3G网络E-UTRANand3GPPUTRAN/GERANSRVCC高层概念图为了便于到CS域的语音组件的会话切换(SRVCC)，IMS多媒体电话会话(IMSmultimediatelephonysessions)需要锚定在IMS中。对于E-UTRAN到UTRAN/GERAN的SRVCC，MME首先从E-UTRAN接收切换请求和用于说明此为SRVCC处理的指示消息。如果MME拥有此终端的SRVCCSTN-SR信息，则将通过Sv参考点触发它与MSCServerenhancedforSRVCC之间的SRVCC流程。MSCServerenhancedforSRVCC启动到IMS的会话转换流程，并将它与到目标小区(targetcell)的CS切换流程相协调。MSCServerenhancedforSRVCC发送PS-CS切换响应到MME，该切换响应中包含了UE接入UTRAN/GERAN所必须的CS切换命令信息。所有的非语音PS承载都是由MME中的PS承载划分功能(PSbearersplittingfunction)在SRVCC流程期间基于从E-TURAN接收的信息进行处理。MME负责协调PS-PS切换流程的前向重定位响应(ForwardRelocationResponse)和SRVCCPStoCSResponseE-UTRANand3GPPUTRAN/GERANSRVCC体系结构SRVCC系统结构中主要功能实体的功能增强：(1)MSCServerenhancedforSRVCC:①处理MME通过Sv接口发送的语音业务切换准备请求。②发起IMS域到CS域的会话切换。③处理CS切换和会话切换流程。(2)HSSSRVCC方案中，HSS除了传统的功能外还需要存储一个特殊参数STN-SR(SessionTransferNumberSingle-Radio,会话迁移号)。在UE附着过程中，HSS会通过插入签约用户数据消息将STN-SR参数传给MME，再转发至MSC.(3)MME①执行PS承载划分功能，用于区分VoIP承载和非VoIP承载。②Inter-RAT切换过程中实现非VoIP承载的切换。③发起到目标小区的SRVCC切换。④协调PS切换和SRVCC切换的同步执行。⑤执行非语音承载挂起和非语音承载恢复。参考点(1)Sv接口：MME与MSCServer之间的接口，负责支持E-UTRAN与GERAN/UTRAN之间的SR-VCC切换。(2)S6a接口：HSS与MME之间的接口，在E-UTRAN网络附着过程中，MME将通过S6a接口从HSS下载SRVCC相关的信息。(3)S1-MME:对于SRVCC,S1-MME参考点允许在E-UTRAN和MME之间移交信令E-UTRANand3GPPGERAN/UTRANSRVCCProceduresandflows(1)E-UTRANAttachprocedureforSRVCC对于3GPPSRVCCUE的E-UTRAN附着流程，除了常规的流程，还需以下操作：-SRVCCUE在附着请求消息和TAU(TrackingAreaUpdates)中包含SRVCC功能指示，作为“MSNetworkCapacity”的一部分，MME为SRVCC操作存储此信息。-SRVCCUE在附着请求消息和非周期的TAU消息包含GERANMSClassmark3(如果GERAN接入网支持)，MSClassmark2(如果GERAN或UTRAN接入网支持)，CodecsIE(如果GERAN或UTRAN接入网支持).-如果用户被允许在拜访网络(VPLMN)中使用SRVCC，则HSS将在订阅数据中包含SRVCCSTN-SR和C-MSIDN,并发送给MME.-MME在S1APInitialContextSetupRequest中包含一个”SRVCCoperationpossible”指示，意味着UE和MME均有SRVCC功能。SRVCC的服务请求流程也需要MME在S1APInitialContextSetupRequest中包含一个”SRVCCoperationpossible”指示，意味着UE和MME均有SRVCC功能。SR-VCC切换信令流程在此只叙述由E-UTRAN至GERAN/UTRAN的单向切换流程。在每个切换方向上根据GERAN/UTRAN是否支持DTM(DualTransferMode，双传输模式)及PS切换来执行不同的SR-VCC流程。SRVCCfromE-UTRANtoGERANwithoutDTMsupport1.用户终端向E-UTRAN发送测量报告2.基于用户终端的测量报告，E-UTRAN决定触发一个到GERAN的SRVCC切换3.源E-UTRAN向源MME发送切换需求（目标ID，源到目标的透明容器，SRVCC切换指示），E-UTRAN在源到目标透明容器中为CS域设置“OldBSStoNewBSSinformationIE”,SRVCC切换指示向MME表明目标只有CS能力，因此这是一个只面向CS域的SRVCC切换操作。该消息包含一个UE在目标蜂窝中PS服务不可用的标识。4.基于与语音承载相关联的QCI和SRVCC切换指示，源MME将语音承载从非语音承载中分离出来，并对MSCServer启动语音承载的PS-CS切换流程。5.MME向MSCServer发送一个SRVCCPStoCSRequest消息(国际移动用户标识符IMSI，目标ID，STN-SR,C-MSISDN，源到目标透明容器，MM上下文，紧急标识)，如果正在进行的是紧急会话，则消息中将包含紧急标识。对于UE在受限服务模式下操作的情况，MME也将在请求消息中包含设备识别符。如果认证过的IMSI和C-MSISDN可用的话，也被包含在请求消息中。MME从HSS接收在E-UTRAN附着流程期间下载的C-MSISDN和STN-SR作为Subscriptionprofile的一部分。MME上下文包含相关的安全信息，CS安全密钥由MME从E-UTRAN/EPS域密钥派生，并在MM上下文中发送。6.MSCServer通过向目标MSC发送准备切换请求(PrepareHandoverRequest)消息，使PS-CS切换请求和MSC之间的切换请求实现互操作。MSCServer分配一个默认SAI作为在到目标MSC的接口上的源ID。并用BSSMAP为准备切换请求进行封装。NOTE1:SAI的默认值是在MSC中配置的，它允许release8及其后的BSC识别SRVCC切换的源是E-UTRAN.为了保证在目标BSS中准确的统计量，默认的SAI应该跟UTRAN中使用的SAIs区别开来。SAI:ServiceAreaIdentifier7.目标MSC通过与目标BSS交换切换请求/确认消息来进行资源分配。8.目标MSC向MSCServer发送一个准备切换响应消息(PrepareHandoverResponse).9.在目标MSC和与MSCServer关联的MGW之间建立电路连接。例如使用ISUPIAM和ACMmessages.ISUPIAM:ISDNUserPartInitialAddressMessage10.对于非紧急会话，MSCServer用STN-SR启动会话迁移(SessionTransfer)。例如：向IMS发送一个ISUPIAM(STN-SR)。对于紧急会话，MSCServer用本地配置的E-STN-SR启动会话迁移。在会话迁移过程中执行标准的IMS业务连续性或紧急IMS业务连续性。NOTE2:该步骤可在8后就开始。NOTE3:如果MSCServer正在使用一个ISUP接口，则在用户平面(subscriberprofile)包含的CAMEL触发器对于优先切换不可用的情况下，非紧急会话的会话迁移可能失败。11.远端(remoteend)在会话迁移流程期间被CSaccessleg的SDP更新。此时，VoIP分组的下行数据流被交换到CSaccessleg.12.源IMSaccessleg被释放。NOTE4:Step11、12与13相独立。13.MSCServer发送一个SRVCCPStoCS响应消息(目标到源透明容器)到源MME.14.源MME发送一个切换命令(HandoverCommand)消息到源E-UTRAN，该消息只包含语音组件的相关信息。15.源E-UTRAN发送一个HandoverfromE-UTRANCommand消息到UE.16.UE调整(tunesto)到GERAN.17.目标BSS进行切换检测(HandoverDetection).UE通过目标BSS发送一个切换完成(Handovercomplete)消息到目标MSC，如果目标MSC不是MSCServer,则目标MSC发送一个SES(HandoverComplete)消息到MSCServer.18.UE开始挂起(Suspend)流程。从GUTI中派生TLLI和RAI对。这将触发目标SGSN向源MME发送挂起通知消息，MME向目标SGSN返回挂起确认。NOTE5:MME也许不能从接收到的P-TMS