18_VoLTE基本原理介紹ppt課件

1、VoLTE基本原理介紹,中興通訊 核心網(wǎng)產(chǎn)品團(tuán)隊(duì) 杜 鵬 ,目錄,VoLTE基本概念 VoLTE關(guān)鍵技術(shù) VoLTE對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的改造說明 中興通訊VOLTE方案 eSRVCC: 目前業(yè)界普遍選擇eSRVCC切換方案，即對(duì)原有SRVCC方案進(jìn)行了優(yōu)化與增強(qiáng);,目錄,VoLTE基本概念 什么是VoLTE？ VoLTE標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn) VoLTE語音解決方案,標(biāo)準(zhǔn)成熟：VoLTE業(yè)界技術(shù)發(fā)展,VoLTE roaming architecture,R5-R7 Rel-8 Rel-9 Rel-10 Rel-11 Rel-12,IMS introduced,LTE Introduced SRVCC defined I

2、CS Introduced,SRVCC supports Mid -Call VoLTE Emergency call,eSRVCC,Ongoing,IR64：defines IMS service centralization and continuity guidelines,IR.92 defines VoLTE profile,Requirements of VoLTE Roaming architecture,IR.65 defines VoLTE roaming eSRVCC data: HK CSL commercial network in Nov, 2012,SvLTE,CS

3、FB,(e)SRVCC,18,eSRVCC流程,eSRVCC （enhanced Single Radio Voice Call Continuity）是SRVCC的增強(qiáng)版本，SRVCC在媒體變更是需要經(jīng)IMS域進(jìn)行遠(yuǎn)端媒體面協(xié)商與切換，而eSRVCC不涉及，因此切換過程中的中斷時(shí)間縮短，性能得以優(yōu)化。二者均為國(guó)際規(guī)范，建議采用eSRVCC技術(shù) 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

4、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/3G 5. ATGW媒體更新：ATCF發(fā)起本端媒體更新 6. 呼叫接續(xù)：從終端切換到2G/3G到ATGW切換媒體完成,MGCF,SCC AS,IMS,CSCF,EPC,Enhanced MSCS,MGW,MME,SAE-PGW,CS,Sv,eNodeB,MGW,MSCS,Remote IMS UE,HSS,ATCF,eSRVCC優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)： 信令面在用戶所在本地網(wǎng)絡(luò)錨定，媒體面切換在本地進(jìn)行，不需要通知遠(yuǎn)端切換媒體面，速度快，通常不超過100ms，避免因此帶來的語音中斷（約800ms，甚至更長(zhǎng)） 空口切換帶來的語音中斷無法避免，約

5、200ms 總體語音中斷可滿足不超過300ms的需求,SvLTE,CSFB,(e)SRVCC,MGCF/MGW,SCC AS,IMS,CSCF,三種LTE語音解決方案對(duì)比,EPC,PSTN/PLMN,MSCS,MGW,MME,SAE-GW,CS,INTRENET,SGs,eNodeB,EPC,PSTN/PLMN,MSCS,MGW,MME,SAE-GW,CS,Sv,eNodeB,handover,MSCS,MGW,MGW,MSCS,SGs,VoLTE/SRVCC,CSFB,SvLTE,特點(diǎn)：終端雙待，語音業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供 優(yōu)勢(shì)：對(duì)網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)小，用戶體驗(yàn)不變，語音和數(shù)據(jù)可以并發(fā)，無需切換

6、 劣勢(shì)：終端要支持雙待，對(duì)手機(jī)芯片、電池續(xù)航力都有較高要求,EPC,PSTN/PLMN,MSCS,MGW,MME,SAE-GW,CS,INTRENET,eNodeB,MSCS,MGW,Voice flow,Date flow,Voice flow,Voice flow,Date flow,Date flow,特點(diǎn)：終端單待，當(dāng)有語音業(yè)務(wù)需求時(shí)，需要回落到傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供 優(yōu)勢(shì)：對(duì)終端要求較低，重用傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò) 劣勢(shì)：對(duì)傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)有改造要求，時(shí)延較長(zhǎng)，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不可并發(fā),特點(diǎn)：語音業(yè)務(wù)基于IMS提供，并支持從LTE切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的語音連續(xù)性 優(yōu)勢(shì)：基于LTE的語音，

7、音質(zhì)好，頻譜利用率高，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以并發(fā) 劣勢(shì)：需要部署IMS，終端支持SRVCC的終端較少,INTRENET,Voice flow,VoLTE語音方案演進(jìn)路線圖,開始部署IMS，并對(duì)CS域進(jìn)行改造 終端采用CSFB方式保證語音業(yè)務(wù)繼續(xù)由CS域提供,網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到ICS架構(gòu)，CS用戶全部遷移到IMS 終端只需支持VoLTE，不用切換,IMS已部署，開始提供VoLTE業(yè)務(wù) 終端采用SRVCC方式保證切換到CS域時(shí)的語音連續(xù)性,LTE部署初期，未部署IMS 終端可采用SVLTE雙待方式，語音業(yè)務(wù)仍由CS提供,2010,2011,2012,2013,2014 and later,SRVCC,VoLT

8、E,2010年9月MetroPCS 發(fā)布首款雙待終端,2011年10月AT&T 發(fā)布CSFB終端,LTE全覆蓋，網(wǎng)絡(luò)全融合,CSFB,SRVCC,VoLTE,2010年2月GSMA正式發(fā)布VoLTE標(biāo)準(zhǔn),2012年2月高通發(fā)布支持SRVCC的終端,目錄,VoLTE基本概念 VoLTE關(guān)鍵技術(shù) VoLTE對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的改造說明 中興通訊VOLTE方案&產(chǎn)品,VoLTE關(guān)鍵技術(shù),VoLTE網(wǎng)元功能,2,VoLTE基本流程,3,VoLTE基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),1,VoLTE基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),TDD eNodeB,RAN/ GERAN,SAE-GW/GGSN,MME/SGSN,SBC/PCSCF /ATCF/ATGW,

9、SBC/PCSCF /ATCF/ATGW,PCRF,I/S-CSCF &BGCF,融合HLR/HSS,EMSC （eSRVCC / CSFB）,MGW,MGCF,IM-MGW,RCS AS,MMTEL AS /IP-SM-GW,IM-SSF,CCF,EMS,SPN,EPC域,S11,SGi,Gx,Rx,Cx,SGs/SV,S6a,Sh,終端層,接入層,核心網(wǎng)層,業(yè)務(wù)層,運(yùn)營(yíng)支撐層,SCC-AS,EPC HSS,IMS HSS,Sh,Cx,Handover,CS域,C/D,VoLTE引入從無線網(wǎng)、核心網(wǎng)、信令網(wǎng)、承載網(wǎng)、用戶數(shù)據(jù)等端到端的網(wǎng)絡(luò)改變,計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)發(fā)放系統(tǒng)的改造,新建VoLTE ASS

10、CC AS 等業(yè)務(wù)平臺(tái),IMS核心網(wǎng)：新建、升級(jí)擴(kuò)容 CS域：改造支持eSRVCC功能 用戶數(shù)據(jù)：三合一的數(shù)據(jù)庫 信令網(wǎng)：建設(shè)可靠的DRA信令網(wǎng) 承載網(wǎng)：支持IPv6/IPv4雙IMS域,分組域：EPC：支持IMS APN、QoS保證、SRVCC切換等 PCC：PCRF支持VoLTE的QoS控制,4G無線接入網(wǎng)：TTI Bundling, RLC分片，ROHC頭壓縮，半靜態(tài)調(diào)度等 棧,VoLTE關(guān)鍵技術(shù),VoLTE網(wǎng)元功能,2,VoLTE基本流程,3,VoLTE基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),1,運(yùn)營(yíng)支撐層主要網(wǎng)元,業(yè)務(wù)層主要網(wǎng)元,RCS AS,MMTEL AS /IP-SM-GW,IM-SSF,SCC-AS,

11、SCC AS Service Centralization and Continuity Application Server 業(yè)務(wù)集中與連續(xù)應(yīng)用服務(wù)器 在IMS域中負(fù)責(zé)完成切換流程，更新遠(yuǎn)端UE的媒體信息。 分析切換流程需要的信息 關(guān)聯(lián)切換請(qǐng)求和會(huì)話錨定 在LTE網(wǎng)絡(luò)和UMTS網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行會(huì)話切換,SCC AS業(yè)務(wù)集中與連續(xù)應(yīng)用服務(wù)器,Called Leg 3,LTE,GERAN UMTS,Called Access,Calling Leg 1,Calling Leg 2,Media Leg1,Media Leg 2,切換,呼叫信令錨點(diǎn),T-ADS被叫域選擇,Page28,UDC,終端能力,

12、漫游場(chǎng)景,運(yùn)營(yíng)商策略,智能域選擇,EPC HSS,IMS HSS,CS HLR,T-ADS 網(wǎng)絡(luò)側(cè)完成域選擇的功能實(shí)體被稱為T-ADS（Terminating Access Domain Selection） T-ADS功能集成在SCC AS中，通過查詢?nèi)诤螲LR/HSS，獲取UE終端類型和接入域等信息，再根據(jù)運(yùn)營(yíng)商策略完成域選擇。 即基于獲取的T-ADS信息判斷，對(duì)于當(dāng)前的用戶要域選到IMS網(wǎng)絡(luò)接續(xù)，還是到CS網(wǎng)絡(luò)接續(xù)。,IP-SM-GW IP短消息網(wǎng)關(guān),Page29,IMS Core,ISC,IP-SM-GW,UE,OCS,CGF/CDF,HSS,SMS-GMSC/ SMS-IWMSC,S

13、MSC,SME,Ro,Rf,Sh,E/Gd,1,SIP Message,2,Translates IM to SMS,3,Send SMS to end-user,IP-SM-GW IP short message gateway ，IP短消息網(wǎng)關(guān)，提供IMS域與CS域間短消息互通的功能 當(dāng)UE發(fā)送短消息時(shí)，IP-SM-GW把即時(shí)消息(IP短消息)轉(zhuǎn)換為純文本的短信 當(dāng)UE注冊(cè)時(shí)， IP-SM-GW 把SMSC的地址從HSS下載到本地,核心層主要網(wǎng)元,Page30,核心層主要網(wǎng)元（續(xù)）,Page31,核心層主要網(wǎng)元eMSC,EPC,CS,IMS Core,Sv,eMSC,SCC AS,MME,

14、MSC,UE,eMSC,Handover request,MSC,MSC,MSC,1,Select Target MSC,2,eMSC 當(dāng)終端從LTE網(wǎng)絡(luò)向2G/3G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)時(shí)，用來確保呼叫切換連續(xù)性。 即收到終端發(fā)起的位置變更請(qǐng)求后，根據(jù)請(qǐng)求消息中攜帶的目標(biāo)小區(qū)號(hào)，將用戶的接入位置由MME切換為目標(biāo)MSC Server。,eMSC部署方式有兩種 方式一：與端局VMSC Server進(jìn)行合設(shè) 方式二：獨(dú)立部署：eMSC相當(dāng)于MSC Server的代理網(wǎng)元，用于對(duì)MSC Server與SBC、MME之間的消息進(jìn)行信令轉(zhuǎn)換,核心層主要網(wǎng)元 ATCF/ATGW,Page33,signal befor

15、e HO,bearer before HO,signal after HO,bearer after HO,local handover time: 300ms,PS,CS,SBC,IMS Core,Hand Over,SCC AS,eSRVCC,2G/3G,LTE,Remote UE,ATCF,ATGW,No need to change,ATCF Access Transfer Control Function )/ATGW(Access Transfer Gateway ， 位于P-CSCF與I-CSCF/S-CSCF之間，與SCC AS配合，實(shí)現(xiàn)eSRVCC功能。 用戶呼叫時(shí)，根據(jù)運(yùn)營(yíng)

16、商策略、終端能力等因素決定是否在媒體面錨定呼叫。 用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)生切換時(shí)，將SRVCC IWF發(fā)起的切換請(qǐng)求關(guān)聯(lián)到已經(jīng)錨定的會(huì)話，更新對(duì)應(yīng)會(huì)話的承載信息，并發(fā)起到SCC AS的切換請(qǐng)求。,接入層主要網(wǎng)元,Page34,Page34,VoLTE關(guān)鍵技術(shù),VoLTE網(wǎng)元功能,2,VoLTE基本流程,3,VoLTE基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),1,流程1：VoLTE注冊(cè),IMS注冊(cè)（eSRVCC）,SIP Register,UE,SIP,I-CSCF,S-CSCF,P-CSCF/ATCF,HSS,SCC AS MMTel AS,SIP Register （STN-SR）,eSRVCC注冊(cè)流程存在ATCF錨點(diǎn)，注

17、冊(cè)時(shí)需要將ATCF的STN-SR通知SCC AS，SCC AS通過HSS通知MME，以支持后續(xù)eSRVCC切換。,SIP Register （STN-SR）,SIP Register （STN-SR）,200 OK,Sh-Update （STN-SR）,MME,Insert-subscription-data （STN-SR）,200OK,流程2：VoLTE呼叫流程（VoLTE用戶呼叫VoLTE用戶）,AS,ENUM,ENUM Query: does a SIP route exists to the B-Party?,Media e.g. Voice,SIP Invite,UE(A-Part

18、y),SIP,LTE/EPC(Access),PDN-GW,PCRF,SIP Invite,S-CSCF,SBC/P-CSCF,ISC,ISC,SIP Invite,I-CSCF,UE(B-Party),SIP Invite,LTE/EPC(Access),S-CSCF,SBC/P-CSCF,HSS,P-CSCF IMS網(wǎng)絡(luò)入口，發(fā)起QoS授權(quán)過程 請(qǐng)A的SIP請(qǐng)求路由給S-CSCF I-CSCF I-CSCF與HSS的交互 信令到被叫側(cè)的S-CSCF S-CSCF 根據(jù)用戶簽約信息觸發(fā)AS 查詢ENUM DNS獲取被叫路由信息 請(qǐng)INVITE請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給I-CSCF 媒體 A. UE之間通過主

19、被叫的SBC互通,流程3：VoLTE呼叫流程（VoLTE用戶呼叫CS用戶）,AS,ENUM,ENUM Query: does a SIP route exists to the B-Party?,Media e.g. Voice,SIP Invite,UE(A-Party),SIP,LTE/EPC(Access),PDN-GW,PCRF,SIP Invite,S-CSCF,SBC/P-CSCF,ISC,ISC,SIP Invite,MGCF,PLMN,IM-MGW,ISUP IAM,UE(B-Party),SIP Invite,P-CSCF IMS網(wǎng)絡(luò)入口，發(fā)起QoS授權(quán)過程 請(qǐng)A的SIP請(qǐng)求

20、路由給S-CSCF S-CSCF 根據(jù)用戶簽約信息觸發(fā)AS 查詢ENUM DNS獲取被叫路由信息 請(qǐng)INVITE請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給MGCF MGCF A. 將呼叫從IMS路由到CS域，執(zhí)行信令轉(zhuǎn)換 SIP ISUP B. 通過H.248協(xié)議來控制MGW IM-MGW: A. 實(shí)現(xiàn)IMS域媒體與CS域媒體面的互通,流程4：VoLTE呼叫流程（CS用戶呼叫VoLTE用戶）,AS,HSS,Media e.g. Voice,SIP Invite,UE(A-Party),SIP,LTE/EPC(Access),PDN-GW,PCRF,SIP Invite,S-CSCF,P-CSCF,ISC,ISC,SIP In

21、vite,MGCF,PLMN,IM-MGW,ISUP IAM,UE(B-Party),I-CSCF,SIP Invite,P-CSCF IMS網(wǎng)絡(luò)入口，發(fā)起QoS授權(quán)過程 請(qǐng)A的SIP請(qǐng)求路由給S-CSCF S-CSCF 根據(jù)用戶簽約信息觸發(fā)AS 查詢ENUM DNS獲取被叫路由信息 請(qǐng)INVITE請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給MGCF MGCF A. 將呼叫從IMS路由到CS域，執(zhí)行信令轉(zhuǎn)換 SIP ISUP B. 通過H.248協(xié)議來控制MGW IM-MGW: A. 實(shí)現(xiàn)IMS域媒體與CS域媒體面的互通,目錄,VoLTE基本概念 VoLTE關(guān)鍵技術(shù) VoLTE對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的改造說明 中興通訊VOLTE方案&產(chǎn)品,H

22、LR、EPC HSS IMS HSS全融合 被叫域選擇,LTE多模終端,LTE多模終端,SRVCC,HLR/EPCHSS/ IMSHSS,LTE核心網(wǎng),CG,BSC,LTE無線網(wǎng),2G無線網(wǎng),Iu-PS,A,核心網(wǎng)CS域,Mc,IMS 核心網(wǎng),Ga,SGi,S11,1,Sv,I/S-CSCF,MMTEL AS,SRVCC切換觸發(fā) 語音包頭壓縮、半靜態(tài)調(diào)度、TTI Bundling等功能,支持Sv接口，實(shí)現(xiàn)SRVCC切換,實(shí)現(xiàn)SRVCC業(yè)務(wù)邏輯 被叫域選擇,集成ATCF/ATGW功能模塊，實(shí)現(xiàn)eSRVCC切換媒體近端錨定,支持Sv接口，實(shí)現(xiàn)SRVCC切換,eMSC,MSC server,MGW,SAE-GW,PCRF,P-CSCF/SBC,中國(guó)移動(dòng)VoLTE網(wǎng)絡(luò)需求,支持SRVCC話務(wù)統(tǒng)計(jì),SCC AS,2,VoLTE引入后對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的功能要求,現(xiàn)有2/3/4G核心網(wǎng)改造方案,問題,2/3/4G核心網(wǎng)改造方案,eMSC：以Pool為單位部署，在現(xiàn)網(wǎng)CSFB MSC基礎(chǔ)上改造或者新建，中興MGCF也支持eMSC功能.,MME：改造支持Sv接口，并配置至eMSC的路由。MME根據(jù)LAI靜態(tài)配置或者通過DNS動(dòng)態(tài)查詢獲取eMSC列表,eNodeB,SAE/P