《VOLTE基本原理和技术与测试分析报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《VOLTE基本原理和技术与测试分析报告（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2016年4月 VOLTE基本原理及测试分析 主要内容 一 走进VOLTE VoLTE VoiceoverLongTerm Evolution 3GPP标准定义的 基于IMS网络的LTE语音解决方案 即 在LTE覆盖区域内提供基于IP的高清晰语音业务 是一种IP数据传输技术 无需2G 3G网 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 一 走进VOLTE 一 走进VOLTE 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I
2、P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 一 走进VOLTE 1 10 10X 2X 话音质量 3X 频谱效率 呼叫时延 视频质量 一 走进VOLTE
3、AMR 是一种自适应多速率编码 根据传输信道的实际情况 调整编码模式 速率和纠错码位数来保证语音质量 在数据压缩和容错上面取得平衡 一般语音质量越高抗干扰能力越弱 AMR NB 一共有16种编码方式 0 7对应8种不同的编码方式 8 15用于噪音或者保留用 AMRNB的语音带宽范围 300 3400Hz 8KHz采样AMR WB 话音比以前更加自然 舒适和易于分辨 AMRNB的语音带宽范围 50 7000Hz 16KHz采样 二 VOLTE关键技术 关键技术 问题 4G无线网改造方案 eNodeB支持eSRVCC测量及切换流程 无线关键技术提高系统性能和QoS eNodeB是否需要配置GSM邻
4、区 支持头压缩 半静态调度SPS DRX等无线增强功能 LTE覆盖边缘eNodeB需正确配置GSM邻区及eSRVCC测量控制相关参数 LTE覆盖不完善需要支持eSRVCC TTIBundling TTI绑定 通过连续使用4个上行子帧传输同一传输块来提高小区边缘UE上行增益 仿真提高4db 它是提高用户在小区边缘覆盖的有效方法 仅适用于上下行时隙配比2 2情况 且不能与SPS同时开启 小区边缘QoS保障 ROHC主要功能是将核心网和UE之间的数据报文的报文头 如IP头 UDP头 RTP头进行压缩后 再进行传输 达到节省空口带宽资源的作用 头压缩 在LTE系统中 对于小数据量的VoIP应用 制约系
5、统容量的因素不是系统带宽 而是控制信道的容量 SPS Semi PersistentScheduling 将资源周期性 20ms 分配给特定UE 具有 一次分配 多次使用 的特点 以降低对应控制信道 PDCCH 的开销 但SPS采用保守调度算法 MSC不得高于15 可能导致系统容量受限于PUSCH而有所下降 不建议开启 半静态调度 二 VOLTE关键技术 QOS VOLTE采用双APN 数据APN 语音APN 语音APN的默认承载QCI 5 数据APN的默认承载QCI 9 按照协议 对于语音业务需要建立QCI 1承载 视频业务需要建立QCI 1和QCI 2的传输承载 根据延迟要求 无线侧用户面
6、RLC选用UM模式传输 保证其实时性要求 走SIP信令流的QCI 5承载 无线侧控制面RLC采用AM模式 保障其准确性 二 VOLTE关键技术 ROHC IP包头压缩可大大降低头开销 提高VoLTE语音用户容量 提高数据业务吞吐量 增强边缘覆盖 上图为上行数据 手机为压缩方 的SO状态 packettype为U模式 原始头部大小为60字节 压缩后为3字节 二 VOLTE关键技术 eSRVCC eSRVCC保证用户移出4G覆盖区域时仍然保持通话连续性 二 VOLTE关键技术 eSRVCC eSRVCC enhancedSingleRadioVoiceCallContinuity 是SRVCC的增
7、强版本 SRVCC在媒体变更是需要经IMS域进行远端媒体面协商与切换 而eSRVCC不涉及 因此切换过程中的中断时间缩短 性能得以优化 二者均为国际规范 建议采用eSRVCC技术 1 发起VoLTE呼叫 SRVCC终端发起向另一IMS终端的语音呼叫2 呼叫建立 呼叫成功 媒体连接建立 双方进行通话3 发起SRVCC切换 用户离开LTE覆盖 发生SRVCC切换 EPC网络通知eMSC准备切换 MSC完成电路域资源预留4 终端切换 MSC通过LTE网络通知终端切换到2G 3G5 ATGW媒体更新 ATCF发起本端媒体更新6 呼叫接续 从终端切换到2G 3G到ATGW切换媒体完成 MGCF SCCA
8、S IMS CSCF EPC EnhancedMSCS MGW MME SAE PGW CS Sv eNodeB MGW MSCS RemoteIMSUE HSS ATCF eSRVCC关键点 信令面在用户所在本地网络锚定 媒体面切换在本地进行 不需要通知远端切换媒体面 速度快 通常不超过100ms 避免因此带来的语音中断空口切换带来的语音中断无法避免 约200ms左右总体语音中断可满足不超过300ms的需求 二 VOLTE关键技术 eSRVCC eSRVCC方案相对于SRVCC方案的增强在于减少了切换时长 切换时长小300ms 使用户获得更好的通话体验 进一步提升了切换性能 降低业务中断时延
9、 SRVCC 媒体的切换点是对端网络设备 如对端UE 影响切换时长的主要因素是会话切换后需要在IMS网络中创建新的承载 eSRVCC 相比于SRVCC 媒体切换点改为更靠近本端的设备 具体方案就是增加ATCF ATGW功能实体作为媒体锚定点 无论是切换前还是切换后的会话消息都要经过ATCF ATGW转发 后续在发生eSRVCC切换时 只需要创建UE与ATGW之间的承载通道 对端设备与ATGW之间的媒体流还是通过原承载通道传输 这样其创建新承载通道的消息交互路径明显短于SRVCC方案 减少了切换时长 三 VOLTE测试方法 常用终端 HTCM8商用终端 PC机 GPS常用软件 鼎利Pioneer
10、软件 软件狗测试方法 PC软件控制手机终端 自动拨打 测试通话及保持时间按照测试规范要求配置 测试准备 通常测试使用HTCM8商用终端进行测试 目前终端ROM版本3 59 1403 1 终端使用时需完成终端 PC 软件之间的配置 包含以下几个问题 1 HTC默认端口关闭 需在 应用程序 HTCSSDTestTool ControlDiagPort ControlModem中选择enable开启 终端每次重启后都必须进行开启操作 2 终端通过USB连接PC后 设备管理器将检测到多个未知端口 右键选择更新驱动 并选择驱动存放路径即可 需注意每个未知端口都要完成更新 三 VOLTE测试方法 3 关停
11、终端的LOG采集 终端与CDS 鼎利 QXDM等软件对接时 需关停终端内部的Log采集 否则软件无法抓取终端信令 可在 应用程序 HTCSSDTestTool QXDMLogger 中关停 终端每次重启后都必须进行如下操作 去掉图中标注第一部分的蓝色小勾使图中标注的第二部分处于DisableDQ状态 4 根据测试需要 可以在 应用程序 HTCSSDTestTool NetworkTypeSwitch 中选择锁定LTE 2G 3G 4G自动等方式 一般VoLTE基本语音测试选择2G 3G 4G自动 5 M8中的VOLTE开关开启位置 设置 数据连接 IMS服务 三 VOLTE测试方法 Pione
12、er目前建议使用版本9 6 110 0320 安装软件时 先进行PioneerDriverSetup的安装 再进行PioneerSetup9 6 110 0320软件的安装 安装时按提示进行安装即可 终端驱动 GPS驱动 软件安装完成后 即可开始进行测试 驱动是否正常安装 可通过电脑设备管理器确认各端口状态 设备连接状态正常 点击自动检测 即可完成PC与终端设备的连接 三 VOLTE测试方法 关于测试计划的配置 PC连接主被叫共两个手机 软件标识为Handset1及Handset2 为了分析方便等 建议在计划配置时 默认Handset1为主叫 Handset2为被叫 被叫 Handset2 自
13、动应答功能的实现 通过将Handset2的Status调整为MTC即可 此时Handset1的DialedMS选择Handset2 测试计划只需要完成主叫 Handset1 的配置即可 主叫配置计划如右侧所示 按照测试规范进行计划配置即可 三 VOLTE测试方法 目前针对VOLTE 主要关注接通率 掉话率 呼叫建立时延等几项关键指标 中国移动目前考核指标如下 指标统计 可通过鼎利Pioneer前台软件进行指标输出 指标模板为Volte主被叫联合报表 指标参考KPI业务指标 VOLTE统计指标及MOS占比三个SHEET中内容为准 三 VOLTE测试方法 VOLTE指标定义如下 三 VOLTE测试
14、方法 数据统计时 与前期鼎利软件CSFB测试类似 主被叫两个文件 分别对应MO与MT两个位置 文件添加后 完成指标生成输出 利用测试录制的LOG文件 通过Pioneer 即可完成各项指标的统计 报表统计路径为 报表 语音业务报表 Volte主被叫联合报表 三 VOLTE测试方法 四 VOLTE网络架构 VOLTE网络结构 运营支撑层运营支撑层主要提供网管 签约数据存放 WebPortal统一操作 计费 设备管理等功能 由EMS SPG CCF DMServer等功能实体组成 业务层业务层主要由各种不同的应用服务器与资源服务器组成 提供各种业务 如融合Centrex 会议 IP短消息等 及业务能
15、力 传统智能触发 锚定等 核心层核心层分为如下3个部分 IMS域 CS域和用户数据库 IMS域各网元主要完成LTE用户注册 鉴权 会话路径控制 业务触发 路由选择 资源控制 域间互通 接入资源控制等功能 CS域各网元主要实现LTE用户在2G 3G网络下的移动性管理和基本语音业务 包括注册 鉴权 锚定 传统智能 切换 CS语音回落等功能 用户数据库按照部署方式 可分为融合HLR HSS和分离HLR HSS 1 融合HLR HSS具有USCDB HLR IMS HSS SAE HSS DNS ENUM等网络功能实体的功能 2 当现网不使用融合HLR HSS时 可采用分离HLR HSS 支持在现网已
16、存在的HLR IMS HSS和SAE HSS上实现VoLTE业务 接入层接入层主要实现LTE用户的接入 支持对LTE用户的移动性管理等功能 当LTE用户在LTE覆盖区域内时 通过EPC接入IMS网络 当用户移动出LTE覆盖区域时 可通过2G 3G网络的ICS IMSCentralizedServices 方式接入IMS网络 如果2G 3G网络不支持ICS功能 则接入到传统的CS网络 VOLTE网络结构 四 VOLTE网络架构 VOLTE网络结构 四 VOLTE网络架构 VOLTE接口及功能实体 四 VOLTE网络架构 VOLTE协议栈结构 四 VOLTE信令流程 四 VOLTE信令流程 QCI5建立及IMS注册流程 LTE附着 从RRC连接建立请求到含有AttachReq的RRC建立完成消息 直到完成QCI 9默认承载的建立 此过程为正常LTEMME上附着流程 四 VOLTE信令流程 QCI5建立及IMS注册流程 IMS注册 1 VoLTE本质也是数据业务 需要建立相应业务类型的QoS承载 以承载业务数据或信令 支持VoLTE的终端在完成MME附着后 在UE向IMS网元发起注册前 必须
