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1、,目录,背景介绍 IMS网络介绍 VoLTE呼叫流程介绍 中国移动VoLTE关键技术介绍 VoLTE无线技术介绍,LTE的全IP特性,背景,PCRF,eNB之间切换的本地锚定点 3GPP之间切换的移动性锚定 Idle模式下的DL数据缓存 分组路由与转发,SGi,1X,eHRPD,S11,S5,eUTRAN,HSS,S1-U,S1-MME,S6a,HSGW,IP Network,Gx,X2,AF,例如IMS,PCRF,ServingGateway,S2a,PDNGateway,MME,eNB,eNB,MME,接入控制 用户移动性管理 寻呼，切换和漫游控制,分配UE的IP地址 基于每用户的包过滤
2、Bearer层面的IP锚定点 连接到外部分组网,SGW,策略控制决策 基于流计费控制的功能 向PCEF提供策略,Gxa,DRA,DRA,DRA,Rx,解决方案,Voice over IMS利用运行在PS域之上的IMS来直接提供VoIP,VoLTE,Circuit Switched Fallback当终端要发起/接受语音呼叫时，网络把终端强行切换到2G/3G电路域网络,CS fallback,Simultaneous Voice and LTE， 同时支持LTE网络和电路交换网络的终端，纯终端的行为,SVLTE,VoLTE即Voice over LTE，它是一种IP数据传输技术，无需2G/3G网
3、，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。4G网络下不仅仅提供高速率的数据业务，同时还提供高质量的音视频通话，后者便需要VoLTE技术来实现。,LTE时代话音业务方案比较,引入VoLTE,基于现网CS域,Why Volte?,LTE网络会替代2G/3G网络，2G/3G逐步退网，所以2G/3G网络不能永远用于做为LTE语音业务承载。,趋势,Volte提供高清语音，高清视频业务。Volte网络能快速的提供各类新业务（如，移动RCS业务）。,业务,第一阶段：LTE热点覆盖，出现pre-VoLTE应用 LTE初期以热点覆盖为主，主要面向数据卡、平板电脑等移动宽带数据应用，但也
4、会出现一些早期的LTE语音应用。一是基于软终端的语音业务，即“LTE数据卡+软终端+电脑”方式，可以满足一些特定场景的语音需求，并为将来部署手机方式的VoLTE做准备，积累运营经验；二是“LTE CPE+固定话机”方式，欧洲一些国家，如德国就采用这种方式为偏远地区用户提供宽带接入和话音服务；三是支持CSFB和SVLTE的早期LTE手机，一些运营商已经发布了这种过渡应用，如Verizon宣布将支持SVLTE，而AT SBC/PCSCF 提供UE接入功能。 AS实现业务控制； SCCAS是实现eSRVCC,锚定，被叫域选的关键网元。,15,LTE QoS is based on 3GPP QCI
5、table,Note1: QCI =9 for Default PDN Note2: 3GPP QCI protocol refer to TS 23.203 section 6.1.7.2,VoLTE 呼叫流程介绍,3,VoLTE基本流程EPC附着与IMS注册,eNB,MME,SAE-GW,3in1 HSS,PCRF,SBC,S-CSCF,VoLTE AS,EPC,IMS,1. 用户开机进行EPC附着,2. 使用IMS APN建立PDN连接，并为用户建立QCI=5的默认承载,3. 终端通过上述默认承载发起IMS注册请求并完成IMS核心网注册,4. S-CSCF发起第三方注册，向VoLTE A
6、S更新STN-SR，之后VoLTE AS 通过HSS向MME下发STN-SR,终端首先会进行EPC网络的附着，之后进行IMS域的注册和鉴权。 以数据业务和IMS业务使用不同APN，通过LTE接入时，IMS使用独立APN专用承载建立的场景为例 EPC附着：终端通过EPC附着，建立IMS信令默认（缺省）承载，用于承载SIP信令 IMS注册：终端通过建立起来的IMS信令默认（缺省）承载，向IMS网络进行注册鉴权,基本原理,基本流程,18,VoLTE基本流程呼叫,PCRF,EPC,SBC,S-CSCF,S-CSCF,EPC,PCRF,SBC,SCC AS,3in1 HSS,主叫域,被叫域,1. 主叫发
7、起呼叫,信令路由至被叫域,2. 被叫侧触发SCC AS进行被叫域选择，根据HSS返回的信息决定在IMS进行呼叫,3. 信令路由至被叫终端,4. 被叫接听后返回200 OK响应，被叫SBC根据INVITE和200 OK中的SDP信息向PCRF申请资源，PCRF通知EPC预留资源,5. 资源预留成功后，被叫SBC向主叫转发200 OK响应,6. 主叫SBC收到200 OK响应后根据INVITE和200 OK中的SDP信息向PCRF申请资源，PCRF通知EPC预留资源,7. 资源预留成功后，主叫SBC向主叫终端转发200 OK响应,8. 媒体链接建立,19,VoLTE基本流程呼叫(重要),20,Vo
8、LTE基本流程呼叫(重要）,SRVCC流程,EPC,2G/TD,SRVCC eMSC,MGW,MME,SAE-PGW,HSS,CS,Sv,MGCF,SCC AS,IMS,CSCF,MGW,MSCS,LTE,SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）存在切换性能问题，无法达到语音中断时长小于300ms的部署要求，会严重影响VoLTE用户体验,远端IMS终端,1. SRVCC终端发起向另一IMS终端的语音呼叫,信令,媒体,2. 呼叫成功，媒体连接建立，双方进行通话,3. 用户离开LTE覆盖，发生SRVCC切换,SAE网络通知SRVCC MSC准备切换，MSC
9、完成预留资源,4. 通知终端切换到2G/TD，切换过程中语音发生中断，中断时间T1约为200ms,5. SRVCC MSC发起远端媒体更新，通知远端IMS终端通过SRVCC MSC接收和发送语音,6. 远端IMS终端将媒体连接切换至SRVCC MSC,7. 从SRVCC终端切换到2G/TD到远端IMS终端切换媒体连接完成，这段时间语音将发生中断，中断时间T2约为800ms左右（如果远端终端处于漫游中，这段时间还会更长）,SRVCC,eSRVCC：在SRVCC基础上，通过在拜访地引入ATCF作为媒体锚定点，节省远端媒体更新时间，可将切换时延减低至300ms以内,eSRVCC,eSRVCC,中国移
10、动VoLTE关键技术介绍,4,VoLTE IMS适合分省部署,HSS适合分省部署,VoLTE IMS与2/3G核心网有交互和业务继承，需要考虑2/3G网络对VoLTE 的影响 VoLTE IMS中的部分网元只适合分省部署。其他网元如果集中部署，需要做大量额外工作,VoLTE用户可以在2/3G附着，也可以在LTE附着，需要保证用户在CS域和LTE域均可以正常使用补充业务 需要通过升级现网2合1 HSS设备支持3合1HSS,MGCF/MGW是跨接在CS域和IMS域的网元，负责处理CS与IMS之间的信令与媒体互通 CS域设备部署在各省，为避免信令与媒体迂回，MGCF/MGW适合部署在省中心,CSCF
11、、ENUM/DNS、AS可分省可集中,VoLTE集中部署需要组建全网集中的运维部门或组织 需要一级业务支撑系统做改造，支持分省部署的HSS开通，以及各省用户话单分拣 集中部署方式只能部分网元集中，必然存在通话控制层的设备分属不同运维主体的情况，通话故障定位和网络维护等需要跨组织协作 集中部署对MGCF有功能和数据配置要求，互通路由需重新调整,HLR/HSS,CSCF,MGCF/ MGW,ENUM/ DNS,SBC,SBC,SBC,VoLTE 基础与补充业务,业务层,智能网 业务,彩铃业务,融合通信业务,MGCF/MGW适合分省部署,SBC负责用户接入IMS域，处理用户间媒体流，与P-GW相连
12、媒体面设备需要尽量靠近用户，减少时延，SBC适合部署在省中心,SBC适合分省部署,VoLTE IMS与固网IMS的各层功能对比,VoLTE IMS,固网IMS,VoLTE IMS与固网IMS的控制层功能基本一致，HSS面向的用户群不同 VoLTE IMS与固网IMS的业务层和接入层功能有所不同,用户群 个人和家庭用户为主 功能需求 需解决移动性带来的域切换 支持多媒体业务,用户群 企业用户为主 功能需求 语音业务为主 需支持V网、融合总机等企业类业务,功能区别较大,功能需求 HSS支持IMS域/CS域/PS域 用户数据 CSCF在ENUM/DNS配合下实现消息路由 MGCF实现与CS互通,功能
13、需求 HSS支持IMS域用户数据 CSCF在ENUM/DNS配合下实现消息路由 MGCF实现与CS互通,功能需求 SBC需支持ATCF功能 SBC需具备Rx接口 SBC需和P-CSCF合设,功能需求 SBC需支持防火墙穿越 SBC和P-CSCF可以分设，也可以合设,功能基本一致 HSS有所不同,功能区别较大,业务层,控制层,接入层,业务层,控制层,接入层,VoLTE IMS建设完成后的网络架构,部署模式：HSS、MGCF/MGW、SBC等用户数据与媒体面设备分省部署；CSCF、ENUM/DNS、AS等信令面设备分省部署；IP短信网关集中部署 接入层：SBC负责用户接入，应该就近接入用户，适合分
14、省部署 核心层：HSS由现网二合一HSS升级，适合分省部署；MGCF/MGW负责与CS域进行信令与媒体互通，适合分省部署；CSCF和ENUM/DNS可分省可集中，考虑到集中对网络运维管理机制要求重大调整，建议分省部署 业务层：AS需考虑的问题与CSCF类似，建议分省部署。IP短信网关业务处理量较小，建议全国集中部署,3合1 HSS,CSCF,CSCF,A省,B省,VoLTE SBC,VoLTE AS,二级BOSS,二级BOSS,一级BOSS,IP短信网关,现网SBC,EPC,EPC,现网AS,HSS,VoLTE SBC,现网SBC,3合1 HSS,HSS,VoLTE AS,VoLTE使用USI
15、M卡（1/2）,国际移动用户标识（IMSI） 移动用户ISDN号码（MSISDN)（可选） 加密密钥（CK，Cipher Key）和完整性密钥（IK，Integrity Key） ,USIM模块,ISIM模块,IMS私有用户标识（IMPI） IMS公有用户标识（IMPU） 归属网络域（Home Domain）,USIM卡,ISIM卡,VoLTE终端使用USIM卡或ISIM卡均能接入IMS网络，使用VoLTE业务 ISIM卡是USIM卡的增强，增加了ISIM模块，用于存储接入IMS所需的用户标识及域名,国际移动用户标识（IMSI） 移动用户ISDN号码（MSISDN)（可选） 加密密钥（CK，C
16、ipher Key）和完整性密钥（IK，Integrity Key） ,USIM模块,ISIM卡中存储参数介绍 IMPI（IMS Private Identity)：相当于IMSI，标示用户身份，用于用户注册鉴权，对用户不可见 IMPU（IMS Public identity)：相当于MSISDN，是用户用于通信的标识，有两种格式 TEL URI：电话号码的国际号码格式，如”tel: +8613912345678” SIP URI：用户名+域名格式，如”sip: +” 归属网络域（Home Domain)：用户归属运营商的网络域名 USIM卡无法存储上述参数，因此需要VoLTE终端通过IMSI导出,EPS,HLR,PS,2G/TD,LTE,S6a,Gr,CS,C/D
