▊什么是VoLTE?
VoLTE即Voice over LTE,它是一種IP數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),無需2G/3G網(wǎng),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。換言之,4G網(wǎng)絡(luò)下不僅僅提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),同時(shí)還提供高質(zhì)量的音視頻通話,后者便需要VoLTE技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
VoLTE相較2G、3G語音通話,語音質(zhì)量能提高40%左右,因?yàn)樗捎酶叻直媛示幗獯a技術(shù)。VoLTE為用戶帶來更低的接入時(shí)延(撥號(hào)后的等待時(shí)間),比3G降50%,大概在2秒左右,而2G時(shí)代在6-7秒。此外,2G、3G下的掉線率時(shí)有發(fā)生,但VoLTE的掉線率接近于零。
因?yàn)閷?duì)于語音業(yè)務(wù),LTE的頻譜利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)制式,達(dá)到GSM的4倍以上。
另外,VoLTE與RCS的無縫集成可以帶來豐富的業(yè)務(wù)。
VoLTE真正實(shí)現(xiàn)了端到端全I(xiàn)P語音,主要體現(xiàn)在:其空口IP化,由分組域提供承載,通過IMS進(jìn)行會(huì)話控制。
VoLTE難點(diǎn)在于與2/3G切換流程相對(duì)復(fù)雜,是核心網(wǎng)電路域不IMS之間的切換,涉及IMS、電路域和LTE 核心網(wǎng)之間的互操作,即eSRVCC(enhanced Single Radio Voice Call Continuity)。
▊LTE的語音解決方案
目前有CSFB、單卡雙待機(jī)、VoLTE/SRVCC等多種LTE手機(jī)語音解決方案。
CSFB和雙待機(jī)方案,由2/3G電路域提供語音;
VoLTE方案,由LTE分組域提供語音,并通過SRVCC功能保證與2/3G話音平滑切換。
VoLTE/SRVCC和CSFB對(duì)網(wǎng)絡(luò)有升級(jí)改造要求。
雙待機(jī)為終端實(shí)現(xiàn)方案,其本身對(duì)網(wǎng)絡(luò)無升級(jí)要求,為滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作,需對(duì)2G進(jìn)行相關(guān)升級(jí),但對(duì)終端定制化要求較高。
▊Volte業(yè)務(wù)特征
▊Volte與RCS的關(guān)系
RCS(Rich Communication Suite):電信運(yùn)營商提供整套基于通訊錄的呈現(xiàn)、即時(shí)通信、群組聊天、文件傳送等在線通信應(yīng)用,幫助運(yùn)營商占據(jù)無線社匙市場(chǎng)主動(dòng)地位,具有良好的互操作能力。
RCS-e(Rich Communication Suite-enhanced):實(shí)際為歐洲運(yùn)營商聯(lián)盟為了盡快部署RCS而推出的簡化版本,語音仍基于電路域。
VoLTE語音、LTE高清可視電話、消息、甚至eSRVCC等均是獨(dú)立的業(yè)務(wù)能力,而RCS是一個(gè)包含了多種能力的產(chǎn)品套件形態(tài)。
能力可以不基于RCS產(chǎn)品來提供,但結(jié)合RCS實(shí)現(xiàn)效果可能會(huì)更好。
▊SRVCC與eSRVCC
3GPP在R8階段引入SRVCC/eSRVCC方案,在SRVCC方案中,由于需要在IMS網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建新承載,很容易導(dǎo)致切換時(shí)長高于300ms,影響終端用戶體驗(yàn)。而eSRVCC方案相對(duì)于SRVCC方案的增強(qiáng)在于減少了切換時(shí)長(切換時(shí)長小于300ms),使用戶獲得更好的通話體驗(yàn)。
SRVCC:媒體的切換點(diǎn)是對(duì)端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如對(duì)端UE),影響切換時(shí)長的主要因素是會(huì)話切換后需要在IMS網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建新的承載。
eSRVCC:相比于SRVCC,媒體切換點(diǎn)改為更靠近本端的設(shè)備。具體方案就是增加ATCF/ATGW功能實(shí)體作為媒體錨定點(diǎn),無論是切換前還是切換后的會(huì)話消息都要經(jīng)過ATCF(Access Transfer Control Function)/ATGW(AccessTransfer Gateway)轉(zhuǎn)發(fā)。后續(xù)在發(fā)生eSRVCC切換時(shí),只需要?jiǎng)?chuàng)建UE與ATGW之間的承載通道,對(duì)端設(shè)備與ATGW之間的媒體流還是通過原承載通道傳輸。這樣其創(chuàng)建新承載通道的消息交互路徑明顯短于SRVCC方案,減少了切換時(shí)長。
SRVCC基本架構(gòu)
在LTE覆蓋范圍內(nèi)通過IMS提供VoIP語音,IMS提供呼叫控制及后續(xù)的切換控制。
在用戶通話過程中移出LTE覆蓋范圍時(shí),IMS作為控制點(diǎn)與CS域交互,將原有通話切換到CS域,保證語音業(yè)務(wù)連續(xù)性。
SRVCC關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn): 1. 在MSC Server和MME之間定義Sv接口,提供異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間接入層切換控制;
2. 通過設(shè)臵IWF互通網(wǎng)元,終結(jié)Sv接口,避免對(duì)原有電路域設(shè)備的改造;
3. IMS網(wǎng)絡(luò)作為會(huì)話錨定點(diǎn),統(tǒng)一進(jìn)行會(huì)話層切換,保證會(huì)話跨網(wǎng)切換的連續(xù)性。
SRVCC流程及切換性能
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SRVCC MSC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/TD;
5. 遠(yuǎn)端媒體更新:SRVCC MSC發(fā)起遠(yuǎn)端媒體更新,通知遠(yuǎn)端IMS終端通過SRVCC MSC接收和發(fā)送語音;
6. 媒體切換:進(jìn)端IMS終端將媒體連接切換至SRVCC MSC;
7. 呼叫接續(xù):從SRVCC終端切換到2G/TD到進(jìn)端IMS終端切換媒體完成。
eSRVCC切換
eSRVCC基本原理
通過拜訪地增加錨定節(jié)點(diǎn),縮短媒體更新路徑,eSRVCC實(shí)現(xiàn)了不超300ms的切換性能要求。
●信令面在用戶所在本地網(wǎng)絡(luò)錨定,媒體面切換也在本地進(jìn)行,不需要通知遠(yuǎn)端切換媒體面,通常不超過100ms,避免了可能的語音中斷(約800ms),空口切換帶來的語音中斷無法避免(約200ms)。
ATCF功能 ●ATCF決定是否需要對(duì)媒體面會(huì)話進(jìn)行錨定
●執(zhí)行會(huì)話切換,并控制媒體面的切換
●切換時(shí)根據(jù)ATU-STI通知SCC AS發(fā)生了SRVCC切換
●分配可路由標(biāo)識(shí)STN-SR
ATGW功能 ●在ATCF的控制下對(duì)媒體面進(jìn)行錨定和釋放
MME功能
●從HSS獲取STN-SR,切換時(shí)通過Sv接口轉(zhuǎn)發(fā)給eMSC
●將UE的SRVCC capability發(fā)送給HSS,用于后續(xù)錨定判斷
●發(fā)起目標(biāo)小區(qū)的SRVCC切換
●協(xié)調(diào)PS切換和SRVCC切換同步執(zhí)行
eMSC功能
●由MME Sv接口的消息觸發(fā)預(yù)留CS域資源
●ATCF發(fā)起會(huì)話切換
●選擇發(fā)現(xiàn)ATCF
SCC AS功能
●錨定和關(guān)聯(lián)會(huì)話
●確定是否使用eSRVCC
●提供C-MSISDN和ATU-STI等信息,用于路由和綁定會(huì)話
eSRVCC的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
網(wǎng)絡(luò)如何獲取UE的SRVCC能力?
●SRVCC能力的UE附著時(shí),NAS信令中的MS network capability攜帶該能力至MME,但此時(shí)IMS仍不知道UE的能力。
●當(dāng)UE進(jìn)行IMS注冊(cè)時(shí),由亍SCC AS需通過ISD流程將STN-SR推送到MME上,復(fù)用該流程的應(yīng)答消息將SRVCC能力送到HSS和SCC AS上,該流程對(duì)后續(xù)的域選擇等方案至關(guān)重要。
負(fù)責(zé)錨定功能的幾個(gè)網(wǎng)元相互之間如何發(fā)現(xiàn)和關(guān)聯(lián)兩個(gè)域的呼叫?
●eMSC和SCC AS通過STN-SR發(fā)現(xiàn)拜訪地的ATCF
●ATCF收到ATU-STI決定錨定媒體,并在切換時(shí)通知?dú)w屬地的SCC AS
●ATCF根據(jù)C-MSISDN關(guān)聯(lián)切換后的電路域呼叫和原IMS用戶的呼叫
▊eSRVCC切換前后的信令流程
1.支持eSRVCC的UE注冊(cè)流程
支持eSRVCC的UE在IMS網(wǎng)絡(luò)的基本注冊(cè)流程與普通LTE終端在IMS網(wǎng)絡(luò)的基本注冊(cè)流程類似,差異在于P-CSCF與I-CSCF之間會(huì)增加一跳ATCF,后續(xù)所有流經(jīng)P-CSCF的消息都會(huì)經(jīng)過ATCF轉(zhuǎn)發(fā)。
關(guān)鍵處理步驟:
P1:P-CSCF/ATCF收到UE的REGISTER消息后,判斷此呼叫后續(xù)有可能發(fā)生eSRVCC切換,則分配一個(gè)STN-SR號(hào)碼,在REGISTER消息中增加Feature-Caps頭域,并將其轉(zhuǎn)發(fā)給I-CSCF。Feature-Caps頭域的關(guān)鍵參數(shù)如下:
●+g.3gpp.atcf:STN-SR號(hào)碼,用于eSRVCC IWF后續(xù)尋址ATCF。
●+g.3gpp.atcf-mgmt:ATCF的PSI號(hào)碼,用于SCC AS后續(xù)尋址ATCF。
●+g.3gpp.atcf-path:ATCF URI號(hào)碼,用于接受后續(xù)SCC AS發(fā)送的SIP MESSAGE請(qǐng)求(其中攜帶eSRVCC相關(guān)信息)
P2:UE收到401響應(yīng)后,重新構(gòu)造REGISTER消息,攜帶RAND和RES,發(fā)送給S-CSCF。P-CSCF/ATCF對(duì)其的處理與P1步驟相同。
UE在IMS網(wǎng)絡(luò)完成基本注冊(cè)后,S-CSCF根據(jù)HSS上用戶簽約的iFC模板數(shù)據(jù),向SCC AS發(fā)起第三方注冊(cè)。對(duì)于分離的IMS-HSS與EPS-SS方案,消息流程如下所示:
P1-P5:SCC AS根據(jù)消息中Feature-Caps頭域的+g.3gpp.atcf-mgmt標(biāo)識(shí),判斷UE需要使用eSRVCC流程,則發(fā)送UDR消息到EPS-SS,請(qǐng)求下載用戶的eSRVCC能力、STN-SR號(hào)碼和C-MSISDN號(hào)碼。
P6:EPS-SS通過UDA響應(yīng)將用戶的eSRVCC信息返回給SCC AS。
P7-P10:SCC AS通知ATCF將eSRVCC相關(guān)信息(ATU-STI、C-MSISDN)與UE的本次注冊(cè)信息進(jìn)行綁定。
P11:SCC AS向EPS-SS發(fā)送PUR消息通知更新STN-SR號(hào)碼。
P12:EPS-SS返回成功接收響應(yīng)PUA。
P13:EPS-SS判斷消息中攜帶的STN-SR號(hào)碼等與本地保存的STN-SR號(hào)碼等信息不一致,則將消息中攜帶的STN-SR號(hào)碼等發(fā)送給MME。
P14:MME更新本地的STN-SR等號(hào)碼后,向EPS-SS返回成功更新響應(yīng)。
2.支持eSRVCC的UE主叫流程
同IMS基本呼叫相比,只描述關(guān)鍵部分:
P1:UE_A發(fā)起會(huì)話,向IMS拜訪網(wǎng)絡(luò)入口P-CSCF發(fā)送INVITE消息。
P2:P-CSCF/ATCF收到INVITE消息后,判斷需要錨定此會(huì)話,則進(jìn)行本端媒體資源預(yù)留,并將INVITE消息發(fā)送到S-CSCF。如果該會(huì)話的注冊(cè)信息已綁定了eSRVCC相關(guān)信息,則P-CSCF/ATCF也將該會(huì)話與eSRVCC相關(guān)信息相綁定。
P3~P4:S-CSCF收到INVITE消息后,根據(jù)主叫用戶簽約的iFC模板數(shù)據(jù),觸發(fā)SCC AS。 P5~P6:S-CSCF將呼叫接續(xù)到被叫側(cè)。
P7:S-CSCF收到被叫側(cè)的183響應(yīng)后,將其轉(zhuǎn)發(fā)給SCC AS。
P8:SCC AS收到183響應(yīng)后,做如下處理:
1) 判斷主叫用戶是否已在IMS-HSS簽約了STN-SR號(hào)碼和C-MSISDN號(hào)碼。如是,則在183響應(yīng)中增加Feature-Caps頭域,表明該會(huì)話被SCC AS錨定。
2) 將183響應(yīng)發(fā)送給S-CSCF。
P9:P-CSCF/ATCF收到S-CSCF轉(zhuǎn)發(fā)的183響應(yīng),發(fā)現(xiàn)其中攜帶+g.3gpp.srvcc標(biāo)識(shí),則記錄該標(biāo)識(shí)與該會(huì)話的關(guān)聯(lián)。
P10:UE_A收到183響應(yīng),發(fā)現(xiàn)其中攜帶Feature-Caps頭域和+g.3gpp.srvcc標(biāo)識(shí),則記錄該會(huì)話支持eSRVCC切換。
P11~P12:S-CSCF收到被叫側(cè)針對(duì)INVITE請(qǐng)求的200 OK后,將其轉(zhuǎn)發(fā)給SCC AS。
P13:SCC AS收到200 OK后將200 OK發(fā)送給S-CSCF。 P14~P15:UE_A收到200 OK。
3.UE的VoLTE被叫流程
P1:被叫側(cè)I-CSCF收到初始會(huì)話請(qǐng)求。
P2:I-CSCF將INVITE消息轉(zhuǎn)發(fā)到被叫用戶注冊(cè)的S-CSCF。
P3:S-CSCF收到INVITE消息后,根據(jù)被叫用戶簽約的iFC模板數(shù)據(jù),觸發(fā)SCC AS。
P4:SCC AS收到INVITE消息后,做如下處理:
1) 判斷被叫用戶是否已分配STN-SR號(hào)碼和C-MSISDN號(hào)碼。如是,則在INVITE消息中增加Feature-Caps頭域,表明該會(huì)話被SCC AS錨定。
2) 將INVITE消息發(fā)送給S-CSCF。其中,關(guān)鍵參數(shù)如下:
●Feature-Caps頭域:攜帶+g.3gpp.srvcc標(biāo)識(shí),表示該會(huì)話被SCC AS錨定。
P5:S-CSCF將INVITE消息發(fā)送到P-CSCF/ATCF。
P6:P-CSCF/ATCF收到INVITE消息后,判斷需要錨定此會(huì)話,則進(jìn)行本端媒體資源預(yù)留,并將INVITE消息發(fā)送給UE_B。
P7:UE_B收到INVITE消息,發(fā)現(xiàn)其中攜帶Feature-Caps頭域和+g.3gpp.srvcc標(biāo)識(shí),則記錄該會(huì)話支持eSRVCC切換,并返回183響應(yīng)。
P8~P9:P-CSCF/ATCF將183響應(yīng)通過S-CSCF發(fā)送到SCC AS。 P10~P11:SCC AS收到183響應(yīng),并將其返回給主叫側(cè)。 P12~P16:UE_B向主叫側(cè)返回200 OK。
4. UE的eSRVCC切換流程
eSRVCC過程可以分為以下過程:
1.切換判斷:eNodeB根據(jù)UE上傳的測(cè)量報(bào)告(包括E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)下的小區(qū)信號(hào)測(cè)量報(bào)告以及鄰近的UTRAN/GERAN網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)測(cè)量報(bào)告),判斷是否進(jìn)行接入網(wǎng)切換。
2.切換過程:
a)eNodeB判斷需要切換接入網(wǎng)后,向源MME發(fā)送handover required消息。MME根據(jù)消息里的eSRVCC指示,將QCI=1的語音承載和其他承載分離,同時(shí)根據(jù)切換請(qǐng)求消息中的Target ID選擇一個(gè)eSRVCC IWF,通過Sv接口向其發(fā)起PS to CS Request切換請(qǐng)求。該消息中攜帶了之前ATCF為UE分配的STN-SR號(hào)碼。
b)eSRVCC IWF收到切換請(qǐng)求消息后,根據(jù)消息中攜帶的Target ID,找到目標(biāo)MSC Server(即切換目標(biāo)側(cè)所屬M(fèi)SC Server),然后在eSRVCC IWF和目標(biāo)MSC Server間執(zhí)行切換流程。目標(biāo)側(cè)UTRAN/GERAN網(wǎng)絡(luò)的承載建立完成后,eSRVCC IWF根據(jù)STN-SR號(hào)碼,建立eSRVCC IWF和ATCF/ATGW的承載。
c)ATCF根據(jù)C-MSISDN關(guān)聯(lián)用戶待切換的會(huì)話,更新ATGW上的承載信息,將本端媒體面切換為UTRAN/GERAN網(wǎng)絡(luò)的承載,并通知SCC AS更新UE的接入域信息。
eSRVCC方案相對(duì)于SRVCC方案的優(yōu)化在于減少了切換時(shí)長,確保切換時(shí)長小于300ms。由于SRVCC方案中,影響切換時(shí)長的主要因素是在IMS網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建新承載的過程,因此,eSRVCC相比于SRVCC優(yōu)化的核心放在新承載創(chuàng)建路徑上,如下圖所示。
SRVCC方案:媒體的切換點(diǎn)是對(duì)端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如對(duì)端UE),本端接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變更后,需要將變更后的本端承載設(shè)備地址等信息發(fā)送給對(duì)端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,進(jìn)行承載地址的更新。
eSRVCC方案:媒體切換點(diǎn)改為更靠近本端的設(shè)備,以減少變更消息傳輸時(shí)長。具體方案就是在P-CSCF與I-CSCF/S-CSCF之間增加ATCF/ATGW功能實(shí)體(在華為提供的eSRVCC切換解決方案中,由SBC實(shí)現(xiàn)ATCF/ATGW功能),作為媒體錨定點(diǎn),無論是切換前還是切換后的會(huì)話消息都要經(jīng)過ATCF/ATGW轉(zhuǎn)發(fā)。后續(xù)在發(fā)生eSRVCC切換時(shí),只需要?jiǎng)?chuàng)建UE與ATGW之間的承載通道,對(duì)端設(shè)備與ATGW之間的媒體流還是通過原承載通道傳輸。
eSRVCC方案中創(chuàng)建新承載通道的消息交互路徑明顯短于SRVCC方案,因此eSRVCC方案相比SRVCC方案減少了切換時(shí)長。以下描述通話后的切換流程。
P1:UE_A和UE_B正在進(jìn)行一個(gè)Active狀態(tài)的會(huì)話,媒體錨定在ATCF/SBC。UE_A根據(jù)當(dāng)前所在地區(qū)E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)和UTRAN/GERAN網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度,向eNodeB上傳系統(tǒng)測(cè)量報(bào)告。eNodeB經(jīng)過判斷決定切換后,向MME發(fā)送切換請(qǐng)求Handover Request消息;
P2:MME向UE_A當(dāng)前所在地區(qū)的eSRVCC IWF發(fā)起eSRVCC切換請(qǐng)求PS to CS Request消息。
P3~P4:eSRVCC IWF向MME返回PS to CS Response消息。MME收到消息后,指示UE_A向UTRAN/GERAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)起切換。
P5:eSRVCC IWF首先向接入網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)承載資源,申請(qǐng)過程與普通CS域用戶發(fā)起呼叫時(shí)申請(qǐng)資源的過程相同。申請(qǐng)資源后,再根據(jù)STN-SR向ATCF/SBC發(fā)送INVITE消息,攜帶SDP信息。其中,關(guān)鍵參數(shù)如下:
●Request URI:STN-SR號(hào)碼。
●P-Asserted-Identity頭域:C-MSISDN號(hào)碼。
P6:ATCF/SBC收到INVITE消息,根據(jù)其中STN-SR號(hào)碼,判斷該消息是由eSRVCC切換產(chǎn)生。ATCF/SBC作如下處理:
1)ATCF/SBC從INVITE消息中獲取C-MSISDN,結(jié)合本地保存的+g.3gpp.srvcc標(biāo)識(shí)、eSRVCC相關(guān)信息(ATU-STI等),確定UE_A需要切換的Active狀態(tài)會(huì)話。
2)ATCF/SBC判斷eSRVCC IWF發(fā)送的編解碼列表是否包含原會(huì)話協(xié)商后使用的編解碼。如果包含,則eSRVCC IWF支持會(huì)話正在使用的編解碼,ATCF/SBC直接返回原會(huì)話協(xié)商后的編解碼。
如果不包含,則eSRVCC IWF不支持會(huì)話正在使用的編解碼,則ATCF/SBC按照SRVCC流程處理,將SRVCC IWF的切換請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給SCC AS,由SCC AS執(zhí)行切換功能。
3)ATCF/SBC進(jìn)行媒體協(xié)商修改,新建媒體端點(diǎn),與eSRVCC IWF側(cè)端點(diǎn)完成連接。
4)ATCF/SBC向eSRVCC IWF返回200 OK消息,攜帶本端新建端點(diǎn)的SDP信息。
P7:eSRVCC IWF返回消息接收成功響應(yīng)ACK。
P8~P9:eSRVCC IWF向MME返回PS to CS Complete Notification消息,表示UE_A已成功接入U(xiǎn)TRAN/GERAN網(wǎng)絡(luò)。
至此,UE_A與ATCF/SBC之間的承載資源信息分為CS網(wǎng)絡(luò)承載和PS網(wǎng)絡(luò)承載兩部分。
P10:ATCF/SBC根據(jù)待切換會(huì)話關(guān)聯(lián)的ATU-STI,向SCC AS發(fā)送INVITE消息,請(qǐng)求eSRVCC切換。其中,關(guān)鍵參數(shù)如下:
●Request-URI:待切換會(huì)話的ATU-STI。 ? P-Asserted-Identity:UE的C-MSISDN號(hào)碼。
●Require:攜帶tdialog標(biāo)識(shí),指示支持Target-Dialog頭域。
●Target-Dialog:待切換會(huì)話的原Dialog ID,包括原會(huì)話的Call-ID,遠(yuǎn)端設(shè)備用戶實(shí)例(remote-tag),本端設(shè)備用戶實(shí)例(local-tag)。 ●SDP:UE的SDP,與原會(huì)話協(xié)商后的SDP相同。
P11:I-CSCF根據(jù)Request-URI查詢HSS或根據(jù)本地PSI數(shù)據(jù)配置,判斷被叫用戶是一個(gè)PSI用戶,根據(jù)查詢結(jié)果將消息路由到SCC AS。Inivite消息中Route頭域包含SCC AS地址,攜帶orig和atu-sti參數(shù)。
●orig:指示SCC AS進(jìn)行主叫側(cè)處理。
●atu-sti:指示SCC AS,該消息是一個(gè)eSRVCC的切換請(qǐng)求。
P12:SCC AS收到INVITE消息后,通過其中Target-Dialog頭域的原會(huì)話Call-ID確定待切換的會(huì)話,并作如下處理:
●如果該會(huì)話處于Active狀態(tài),且具有激活的語音媒體成分,則SCC AS比較INVITE消息中的SDP是否與原會(huì)話協(xié)商后的SDP相同,并根據(jù)比較結(jié)果啟動(dòng)eSRVCC流程或SRVCC流程。
●如果相同,則SCC AS啟動(dòng)eSRVCC流程,修改該會(huì)話的接入域,表明用戶已從CS域接入,便于后續(xù)業(yè)務(wù)進(jìn)行域選擇,并且返回200 OK消息。由于原會(huì)話協(xié)商的SDP未改變,SCC AS不更新遠(yuǎn)端SDP。
●如果不相同,則SCC AS啟動(dòng)SRVCC流程,修改會(huì)話接入域,返回200 OK消息,并且更新遠(yuǎn)端SDP。
P13:I-CSCF將SCC AS發(fā)送的200 OK響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)至ATCF/SBC。
P14:ATCF/SBC向SCC AS返回ACK消息。UE_A與UE_B之間恢復(fù)媒體連接。后續(xù)UE_A所在網(wǎng)絡(luò)側(cè)媒體信息基于CS網(wǎng)絡(luò)承載。
P15~P16:SCC AS向UE_A發(fā)起B(yǎng)YE請(qǐng)求,釋放原接入網(wǎng)絡(luò)承載資源。
P17~P18:UE返回200 OK,SBC、SCC AS釋放原會(huì)話占用的承載資源。
▊VoLTE的端到端要求
終端:
業(yè)務(wù)配置管理功能
●支持Ut接口,支持對(duì)補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)迚行配置
●支持DM
應(yīng)用層功能要求
●SIP協(xié)議棧:遵循3GPP SIP profile
●IMS終端基本功能(IMS注冊(cè),IMS呼叫)
●IMS會(huì)話切換
●Mid-call特性
●支持基于SIP的即時(shí)消息
●支持基于RCS的融合消息功能
●編碼要求:支持AMR,AMR-WB,H.264編解碼類型
●支持應(yīng)用層QoS參數(shù)到承載的映射
●基于PGW的IMS入口點(diǎn)發(fā)現(xiàn)機(jī)制
NAS層承載功能要求
●支持多PDN連接,其中IMS與用APN(用戶丌可見)單獨(dú)建立PDN連接
●支持SRVCC能力上報(bào)、獲知LTE無線是否支持VoLTE
L2/L3功能要求
●語音承載基本功能:QCI=1的QoS保證、RLC層
●語音承載無線優(yōu)化功能:IP頭壓縮功能
●異系統(tǒng)測(cè)量及控制、SRVCC切換
物理層功能要求
●物理層無線優(yōu)化功能:半持續(xù)調(diào)度SPS,TTI Bundling
RRM功能要求
●語音承載算法優(yōu)化功能:
針對(duì)語音業(yè)務(wù)的RRM算法優(yōu)化
組網(wǎng):
●IMS與EPC間通過SGi接口連接,IMS信令和媒體都通過該接口承載
●建議VoLTE采用專用IMS APN,主要有三個(gè)優(yōu)點(diǎn): -可保證LTE手機(jī)國際漫游時(shí)APN方案統(tǒng)一;
-可區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù),區(qū)別計(jì)費(fèi);
-承載方案簡單
●用戶數(shù)據(jù)(HLR、SAE HSS和IMS HSS)融合
端到端QoS
無線側(cè)針對(duì)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與網(wǎng)承載保證QoS
▊用戶數(shù)據(jù)
LTE引入了EPS-HSS,其接口協(xié)議、簽約數(shù)據(jù)、信令流程、鑒權(quán)加密等方面與HLR有很大差別,HLR需升級(jí)滿足;
IMS引入了IMS HSS,其接口協(xié)議與LTE相同,均采用Diameter,但用戶數(shù)據(jù)與LTE和2/3G有較大差別(IMPI、IMPU等),且已在現(xiàn)網(wǎng)部署;
VoLTE用戶數(shù)據(jù)庫需同時(shí)具備HLR和HSS功能,需深度考慮三合一融合設(shè)備。
融合設(shè)備仍需新增的部分功能:
1、支持域選擇相關(guān)功能,包括電路域側(cè)域選擇功能,以及支持IMS域的SCC AS通過Sh接口查詢用戶注冊(cè)狀態(tài)等信息以實(shí)現(xiàn)IMS側(cè)域選擇;
2、支持eSRVCC中相關(guān)參數(shù)(SRVCC能力、STN-SR、C-MSISDN、T-ADS等信息)的存儲(chǔ)、查詢,以及在S6a和Sh接口的傳遞。
▊域選擇
LTE雙待機(jī)、CSFB手機(jī)都只有電路域話音,不存在“被叫接續(xù)網(wǎng)絡(luò)域選擇”問題。
VoLTE手機(jī)既可以在電路域使用語音業(yè)務(wù),也可在IMS域(LTE承載)使用語音業(yè)務(wù),因此存在“被叫接續(xù)網(wǎng)絡(luò)域選擇”的問題,即網(wǎng)絡(luò)如何識(shí)別用戶當(dāng)前的駐留網(wǎng)絡(luò),接續(xù)到該用戶。
接續(xù)方案:CS域主叫,由CS域執(zhí)行被叫接續(xù)網(wǎng)絡(luò)域選擇;IMS域主叫,由IMS域執(zhí)行被叫接續(xù)網(wǎng)絡(luò)域選擇
改造點(diǎn):語音AS和融合HLR/HSS支持域選擇功能
方案優(yōu)勢(shì):有效避免跨域路由迂回,減少呼叫時(shí)延,保障話音質(zhì)量
▊無線側(cè)要求
VoLTE承載能力
VoLTE語音業(yè)務(wù)的覆蓋要求
23.85kbps的高清語音數(shù)據(jù)包至少需要上行256kbps的覆蓋指標(biāo)(不考慮容量限制)。
無線優(yōu)化功能可提升VoLTE語音業(yè)務(wù)質(zhì)量
●減少信令開銷
-頭壓縮:采用ROHC后,頭開銷降為4~6byte(12.5%~18.8%),IP頭壓縮可以大大降低
VoIP數(shù)據(jù)包的頭開銷,從而提高系統(tǒng)承載的用戶數(shù);
-半持續(xù)性調(diào)度:對(duì)于到達(dá)間隔是20ms的VoIP新傳包,可以由一條下行控制信令分配頻域資源,以后每隔20ms就“自動(dòng)”用分配的頻域資源傳輸新來的包,對(duì)于重傳包,采用動(dòng)態(tài)調(diào)度,即為“半”持續(xù)性調(diào)度;
●增強(qiáng)覆蓋
TTI bundling:當(dāng)小區(qū)邊緣UE 功率受限時(shí),由于資源受限,路損較大等原因,導(dǎo)致丟包率增加。使用TTI bundling,四個(gè)連續(xù)子幀中的立刻重傳,能積累能量,增大傳輸成功率,從而提高接收成功率, 避免過多的HARQ重傳。
●終端省電
連接態(tài)DRX:允許UE不再一直監(jiān)視PDCCH,在語音包到達(dá)時(shí)才喚醒,從而達(dá)到省電的目的
支持eSRVCC切換流程
eSRVCC切換將涉及IMS與現(xiàn)網(wǎng)電路域以及LTE核心網(wǎng)間的互操作,需要相關(guān)網(wǎng)元升級(jí)支持相應(yīng)流程。同時(shí),eSRVCC對(duì)無線側(cè)也有額外功能需求,方案實(shí)施需要無線網(wǎng)升級(jí)改造。
1.VoLTE呼叫建立:SRVCC終端發(fā)起VoLTE語音呼叫,媒體連接建立,雙方進(jìn)行通話;
2.eSRVCC測(cè)量控制:隨著用戶逐漸移出LTE覆蓋,當(dāng)服務(wù)小區(qū)信號(hào)低于某一門限時(shí),可能下發(fā)針對(duì)eSRVCC切換的基于B1或B2事件的異系統(tǒng)鄰區(qū)測(cè)控;
3.發(fā)起eSRVCC切換:LTE無線側(cè)根據(jù)終端測(cè)量上報(bào),選定eSRVCC切換目標(biāo)小區(qū),向EPC發(fā)起切換請(qǐng)求;
4.核心網(wǎng)及終端切換:EPC網(wǎng)絡(luò)通知切換目標(biāo)小區(qū)所屬M(fèi)SC預(yù)留電路域資源,MSC完成資源預(yù)留后,通過LTE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)切換命令,控制終端切換至目標(biāo)2/3G小區(qū)繼續(xù)通話;
5. 遠(yuǎn)端媒體更新:SRVCC MSC發(fā)起遠(yuǎn)端媒體更新,通知遠(yuǎn)端IMS終端通過SRVCC MSC接收和發(fā)送語音,遠(yuǎn)端IMS終端將媒體連接切換至SRVCC MSC。
▊涉及改造的網(wǎng)元和內(nèi)容
eNodeB
全網(wǎng)軟件升級(jí),可正確識(shí)別終端eSRVCC能力,并僅對(duì)具備eSRVCC能力的終端,下發(fā)針對(duì)eSRVCC的異系統(tǒng)測(cè)量控制,并可根據(jù)終端測(cè)量上報(bào)選定eSRVCC切換目標(biāo)小匙并觸發(fā)切換。
BSC/RNC
可正確識(shí)別LTE為切換源網(wǎng)絡(luò)的語音切換,以支持相相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)(如eSRVCC切換成功次數(shù))。
▊業(yè)務(wù)一致性
CM-IMS與CS的業(yè)務(wù)分析
實(shí)現(xiàn)機(jī)制差別
●CS域的補(bǔ)充業(yè)務(wù)功能多數(shù)由交換機(jī)或SCP實(shí)現(xiàn),用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保存在HLR中;
●CM-IMS域的補(bǔ)充業(yè)務(wù)功能由AS實(shí)現(xiàn),用戶的透明業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保存在AS中,可選擇保存在HSS中。
補(bǔ)充業(yè)務(wù)功能差別
●CS無法實(shí)現(xiàn)IMS域號(hào)碼顯示限制逾越和增強(qiáng)型呼叫前轉(zhuǎn)(按時(shí)間、主叫用戶設(shè)置呼叫前轉(zhuǎn)信息)
智能網(wǎng)業(yè)務(wù)差別
●手機(jī)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)在未割接至IMS時(shí),業(yè)務(wù)體驗(yàn)或不一致
●若簽過VPMN手機(jī)換成VoLTE機(jī),則VPMN可能需全網(wǎng)割接實(shí)現(xiàn)一致性
▊VoLTE網(wǎng)絡(luò)改造要求(與CSFB對(duì)比)
●VoLTE和CSFB對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)均需增加新的功能要求
●與CSFB相比,VoLTE/增加了IMS功能要求,降低了對(duì)2G/3G網(wǎng)絡(luò)的改造要求
●VoLTE與CSFB功能改造點(diǎn)丌能復(fù)用,但鄰區(qū)關(guān)系等參數(shù)配置可復(fù)用
作者:網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
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