《volte基本原理、信令流程及端到端测试》

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1、VoLTE 基本原理、信令流程与端到端测试VoLTE 基本原理、信令流程与端到端测试 目录 什么是 VoLTE？ LTE 的语音解决方案 Volte 业务特征 Volte 与 RCS 的关系 SRVCC 与 eSRVCC 1.SRVCC 基本架构 2.SRVCC 流程及切换性能 3.eSRVCC 切换 4.eSRVCC 基本原理 目录 什么是 VoLTE？ LTE 的语音解决方案 Volte 业务特征 Volte 与 RCS 的关系 SRVCC 与 eSRVCC 1.SRVCC 基本架构 2.SRVCC 流程及切换性能 3.eSRVCC 切换 4.eSRVCC 基本原理 5.eSRVCC 的几

2、个关键点 eSRVCC 切换前后的信令流程 1.支持 eSRVCC 的 UE 注册流程 2.支持 eSRVCC 的 UE 主叫流程 3.UE 的 VoLTE 被叫流程 4. UE 的 eSRVCC 切换流程 VoLTE 的端到端要求 1.终端 2.组网 3.端到端 QoS 用户数据 域选择 无线侧要求 涉及改造的网元和内容 业务一致性 VoLTE 网络改造要求（与 CSFB 对比） 5.eSRVCC 的几个关键点 eSRVCC 切换前后的信令流程 1.支持 eSRVCC 的 UE 注册流程 2.支持 eSRVCC 的 UE 主叫流程 3.UE 的 VoLTE 被叫流程 4. UE 的 eSRV

3、CC 切换流程 VoLTE 的端到端要求 1.终端 2.组网 3.端到端 QoS 用户数据 域选择 无线侧要求 涉及改造的网元和内容 业务一致性 VoLTE 网络改造要求（与 CSFB 对比） VoLTE 呼叫验证和实时网络问题实例网络研讨会，免费学习充电的机会，VoLTE 呼叫验证和实时网络问题实例网络研讨会，免费学习充电的机会， 了解更多关于 VoLTE 测试的内容了解更多关于 VoLTE 测试的内容 什么是 VoLTE？什么是 VoLTE？ VoLTE 即 Voice over LTE，它是一种 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

4、在同一网络下的统一。换言之，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。 VoLTE 相较 2G、3G 语音通话，语音质量能提高 40%左右，因为它采用高分辨率编解码技术。 VoLTE 为用户带来更低的接入时延（拨号后的等待时间），比 3G 降 50%，大概在 2 秒左右， 而 2G 时代在 6-7 秒。此外，2G、3G 下的掉线率时有发生，但 VoLTE 的掉线率接近于零。 因为对于语音业务，LTE 的频谱利用效率远远优于传统制式，达到 GSM 的 4 倍以上。 另外，VoLTE 与 RCS 的无缝集成可以带来丰富的业务。 Vo

5、LTE 真正实现了端到端全 IP 语音，主要体现在：其空口 IP 化，由分组域提供承载，通过 IMS 进行会话控制。 VoLTE 难点在于与 2/3G 切换流程相对复杂，是核心网电路域不 IMS 之间的切换，涉及 IMS、 电路域和 LTE 核心网之间的互操作，即 eSRVCC（enhanced Single Radio Voice Call Continuity）。 LTE 的语音解决方案LTE 的语音解决方案 目前有 CSFB、单卡双待机、VoLTE/SRVCC 等多种 LTE 手机语音解决方案。 CSFB 和双待机方案，由 2/3G 电路域提供语音； VoLTE 方案，由 LTE 分组域

6、提供语音，并通过 SRVCC 功能保证与 2/3G 话音平滑切换。 VoLTE/SRVCC 和 CSFB 对网络有升级改造要求。 双待机为终端实现方案，其本身对网络无升级要求，为满足数据业务互操作，需对 2G 进行 相关升级，但对终端定制化要求较高。 Volte 业务特征Volte 业务特征 Volte 与 RCS 的关系Volte 与 RCS 的关系 RCS（Rich Communication Suite）：电信运营商提供整套基于通讯录的呈现、即时通信、 群组聊天、文件传送等在线通信应用，帮助运营商占据无线社匙市场主动地位，具有良好的 互操作能力。 RCS-e（Rich Communica

7、tion Suite-enhanced）：实际为欧洲运营商联盟为了尽快部署 RCS 而推出的简化版本，语音仍基于电路域。 VoLTE 语音、LTE 高清可视电话、消息、甚至 eSRVCC 等均是独立的业务能力，而 RCS 是一个 包含了多种能力的产品套件形态。 能力可以不基于 RCS 产品来提供，但结合 RCS 实现效果可能会更好。 SRVCC 与 eSRVCCSRVCC 与 eSRVCC 3GPP 在 R8 阶段引入 SRVCC/eSRVCC 方案，在 SRVCC 方案中，由于需要在 IMS 网络中创建新 承载，很容易导致切换时长高于 300ms，影响终端用户体验。而 eSRVCC 方案相对

8、于 SRVCC 方案的增强在于减少了切换时长（切换时长小于 300ms），使用户获得更好的通话体验。 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（Access Transfer Control Function）/ATGW（AccessTransfer Gateway）转发。后续在发生 eSRVCC 切换时，只需要创建 UE 与 A

9、TGW 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。 SRVCC 基本架构SRVCC 基本架构 在 LTE 覆盖范围内通过 IMS 提供 VoIP 语音，IMS 提供呼叫控制及后续的切换控制。 在用户通话过程中移出 LTE 覆盖范围时，IMS 作为控制点与 CS 域交互，将原有通话切换到 CS 域，保证语音业务连续性。 SRVCC 关键技术点： 1. 在 MSC Server 和 MME 之间定义 Sv 接口，提供异构网络间接入层切换控制； 2. 通过设臵 IWF 互通网元，终结

10、 Sv 接口，避免对原有电路域设备的改造； 3. IMS 网络作为会话锚定点，统一进行会话层切换，保证会话跨网切换的连续性。 SRVCC 流程及切换性能SRVCC 流程及切换性能 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 SRVCC MSC 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/TD； 5. 远端媒体更新：SRVCC MSC 发起远端媒

11、体更新，通知远端 IMS 终端通过 SRVCC MSC 接收 和发送语音； 6. 媒体切换：进端 IMS 终端将媒体连接切换至 SRVCC MSC； 7. 呼叫接续：从 SRVCC 终端切换到 2G/TD 到进端 IMS 终端切换媒体完成。 eSRVCC 切换eSRVCC 切换 eSRVCC 基本原理 通过拜访地增加锚定节点，缩短媒体更新路径，eSRVCC 实现了不超 300ms 的切换性能要求。 信令面在用户所在本地网络锚定，媒体面切换也在本地进行，不需要通知远端切换媒体 面，通常不超过 100ms，避免了可能的语音中断（约 800ms），空口切换带来的语音中断无 法避免（约 200ms）。

12、 eSRVCC 基本原理 通过拜访地增加锚定节点，缩短媒体更新路径，eSRVCC 实现了不超 300ms 的切换性能要求。 信令面在用户所在本地网络锚定，媒体面切换也在本地进行，不需要通知远端切换媒体 面，通常不超过 100ms，避免了可能的语音中断（约 800ms），空口切换带来的语音中断无 法避免（约 200ms）。 ATCF 功能 ATCF 决定是否需要对媒体面会话进行锚定 执行会话切换，并控制媒体面的切换 切换时根据 ATU-STI 通知 SCC AS 发生了 SRVCC 切换 分配可路由标识 STN-SR ATGW 功能 在 ATCF 的控制下对媒体面进行锚定和释放 MME 功能 从

13、 HSS 获取 STN-SR，切换时通过 Sv 接口转发给 eMSC 将 UE 的 SRVCC capability 发送给 HSS，用于后续锚定判断 发起目标小区的 SRVCC 切换 协调 PS 切换和 SRVCC 切换同步执行 eMSC 功能 由 MME Sv 接口的消息触发预留 CS 域资源 ATCF 发起会话切换 选择发现 ATCF SCC AS 功能 锚定和关联会话 确定是否使用 eSRVCC 提供 C-MSISDN 和 ATU-STI 等信息，用于路由和绑定会话 eSRVCC 的几个关键点eSRVCC 的几个关键点 网络如何获取 UE 的 SRVCC 能力？ SRVCC 能力的 U

14、E 附着时，NAS 信令中的 MS network capability 携带该能力至 MME，但此 时 IMS 仍不知道 UE 的能力。 当 UE 进行 IMS 注册时，由亍 SCC AS 需通过 ISD 流程将 STN-SR 推送到 MME 上，复用该流 程的应答消息将 SRVCC 能力送到 HSS 和 SCC AS 上，该流程对后续的域选择等方案至关重要。 负责锚定功能的几个网元相互之间如何发现和关联两个域的呼叫？ eMSC 和 SCC AS 通过 STN-SR 发现拜访地的 ATCF ATCF 收到 ATU-STI 决定锚定媒体，并在切换时通知归属地的 SCC AS ATCF 根据 C

15、-MSISDN 关联切换后的电路域呼叫和原 IMS 用户的呼叫 eSRVCC 切换前后的信令流程eSRVCC 切换前后的信令流程 1.支持 eSRVCC 的 UE 注册流程1.支持 eSRVCC 的 UE 注册流程 支持 eSRVCC 的 UE 在 IMS 网络的基本注册流程与普通 LTE 终端在 IMS 网络的基本 注册流程类似，差异在于 P-CSCF 与 I-CSCF 之间会增加一跳 ATCF，后续所有流 经 P-CSCF 的消息都会经过 ATCF 转发。 关键处理步骤： P1： P-CSCF/ATCF收到UE的REGISTER消息后， 判断此呼叫后续有可能发生eSRVCC 切换，则分配一

16、个 STN-SR 号码，在 REGISTER 消息中增加 Feature-Caps 头域， 并将其转发给 I-CSCF。Feature-Caps 头域的关键参数如下： +g.3gpp.atcf：STN-SR 号码，用于 eSRVCC IWF 后续寻址 ATCF。 +g.3gpp.atcf-mgmt：ATCF 的 PSI 号码，用于 SCC AS 后续寻址 ATCF。 +g.3gpp.atcf-path： ATCF URI 号码， 用于接受后续 SCC AS 发送的 SIP MESSAGE 请求（其中携带 eSRVCC 相关信息） P2：UE 收到 401 响应后，重新构造 REGISTER 消息，携带 RAND 和 RES，发送给 S-CSCF。P-CSCF/ATCF 对其的处理与 P1 步骤相同。 UE 在 IMS 网络完成基本注册后，S-CSCF 根据 HSS 上用户签约的 iFC 模板数据， 向 SCC AS 发起第三方注册。对于分离的