VOLTE知识点.docx

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1、VOLTE知识点1、VOLTE概述和基本特征 VOLTE是什么？最直接简单的理解就是VOIP，因为LTE没有电路域，需要基于分组域提供IP语音业务，即VoLTE(Voice over LTE)。 特征1：VoLTE由IMS提供呼叫控制和业务逻辑。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。 特征2：VoLTE由EPC提供高质量的分组域承载。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。 特征3：连续覆盖前VoLTE可通过eSRVCC保障呼叫连续性。VoLTE终端在通话过

2、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。 2、VoLTE竞争力 体验特性 VoLTE 2G/3G 呼叫时延 0.5-2秒 5-8秒 典型分辨率：480*640 视频质量 可选720P/1080P 分辨率：176*144 AMR-WB AMR-NB 频率：507000Hz 频率：3003400Hz 话音质量 编解码：AMR-WB 23.85Kbps 编解码：AMR-NB 12.2Kbps 抽样：16KHz 抽样：8KHz 3、终端开机的IMS注册过程 用户开机以后，首先完成EPC附着过程，建立QCI=9默认承载，附着

3、完成以后，发起IMS注册过程和鉴权。在IMS注册流程中，先建立QCI=5的SIP信令承载。然后进行SIP的注册过程，当完成注册过程以后，就可以进行VoLTE呼叫了。SIP信令的注册过程如下图所示。 SIP注册过程： 序号 消息解释 1 用户首次试呼时，终端向代理服务器发送REGISTER注册请求 IMS认证/计费中心获知用户信息不在数据库中，向终端回401 2 Unauthorized质询信息，其中包含安全认证所需的令牌 终端将用户标识和密码根据安全认证令牌加密后，再次用REGISTER消3 息报告给IMS服务器 IMS服务器将REGISTER消息中的用户信息解密，认证合法后，将该用4 户信息

4、登记到数据库中，并向终端返回 响应消息200 OK。 5 用户订阅注册事件包， 6 服务器应答订阅成功。 IMS服务器发送notify消息，由于订阅的用户已经注册，所以IMS服7 务器回应Notify消息中，状态为active，同事携带XML信息。 8 终端发送Notify 200表示接收成功。 4、VoLTE呼叫VoLTE的信令呼叫流程 对关键流程的解释如下表所示： 序号 1 消息解释 主叫发INVITE消息，触发主叫RRC建立过程，INVITE消息中包含被叫方的号码，主叫方支持的媒体类型和编码等。 主叫建立SRB2信令无线承载，QCI9默认承载和QCI5 SIP信令无线承载。例如在本例中，

5、信令无线承载SRB-ID=2;QCI=9的默认承2 载的eps-BearerID=5,DRB-ID=3;QCI=5的SIP信令承载的eps-BearerID=6,DRB-ID=4 核心网侧收到主叫的INVITE消息以后，给主叫发送INVITE的应答3 消息，INVITE 100.表示正在处理中。 核心网向处于空闲态的被叫发INVITE消息，由于被叫处于空闲态，4 所以核心网侧触发寻呼消息，寻呼处于空闲态的被叫用户 被叫建立SRB2信令无线承载，QCI9默认承载和QCI5 SIP信令无5 线承载 6 核心网在QCI5 RB承载上，给被叫用户发送INVITE消息 7 被叫对INVITE消息的响应

6、8 被叫方通知主叫方，自己所支持的媒体类型和编码。 主叫建立QCI1的数据无线承载，用于承载语音数据，使用UM方式。例如本例中，eps-BearerID=7，DRB-ID=5。关键参数包括头压缩参9 数，TTI Bundling，SPS。DRX参数也会按照语音业务的要求进行重新配置。 被叫建立QCI1的数据无线承载。例如本例中QCI1承载的10 eps-BearerID=7，DRB-ID=5。 核心网通知主叫终端的SM层，建立qci=1的承载,例如：11 eps-BearerID=7 12 主叫收到被叫的INVITE 183消息 13 核心网通知被叫终端的SM层，建立qci=1的承载 主叫收到

7、INVITE 183消息以后，发送确认消息PRACK，启动资源14 预留过程， 15 被叫收到主叫的PRACK以后，返回PRACK 200响应，启动资源预留过程， 主叫收到被叫的PRACK 200以后，发送UPDATE消息，标明资源预16 留成功。 被叫收到主叫的UPDATE消息后，得知主叫UE的资源预留成功。被17 叫发送UPDATE 200，标明被叫资源预留成功， 18 被叫发送INVITE 180，被叫振铃，主叫放回铃音 19 被叫摘机，被叫向主叫发送INVITE 200. 主叫给IMS服务器发ACK，证实已经收到IMS对于INVITE请求的20 最终响应。核心网IMS服务器发ACK消息

8、给被叫，证实对于INVITE请求的最终响应。 主叫挂机，发BYE,请求结束本次会话。IMS服务器给被叫发送BYE,21 请求结束本次会话。 被叫挂机，回BYE 200消息，核心网IMS服务器给主叫发BYE 200，22 标明会话结束。 通过RRCConntctionReconfiguration消息和去激活EPS专用承载23 消息，主叫删除QCI=1的数据无线承载。 24 被叫删除QCI=1的数据无线承载。 5、Volte呼叫volte的AMR-WB 12.65K的确定 1）AMR-WB的9种速率索引表 Frame Type Index 0 Mode Indication 0 Mode Req

9、uest 0 Frame content (AMR-WB mode,comfort noise, or other) AMR-WB 6.60 kbit/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1113 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 AMR-WB 8.85 kbit/s AMR-WB 12.65 kbit/s AMR-WB 14.25 kbit/s AMR-WB 15.85 kbit/s AMR-WB 18.25 kbit/s AMR-WB 19.85 kbit/s AMR-WB 23.05 kbit/s AMR-WB 23.85 kbit/s AM

10、R-WB SID (Comfort Noise Frame) For future use speech lost No Data (No transmission/No reception) 2）volte呼叫过程中，Invite消息中携带的媒体类型和编码格式 3）主被叫协商以后，在UPDATE消息中确定的媒体类型和编码格式 AMR-WB采样频率为16kHz，AMR的采用频率为8kHZ。AMR-WB总共支持8种模式，在上图中就是mode-set=2，表示AMR-WB只适应12.65kbps编码方式。 6、Volte呼叫vollte的AMR-WB 23.85k的确定 1）Invite消息中的A

11、MR-23.85k的编码方法 2）update 消息中协商以后的媒体类型和编码方式 下图中：媒体类型为AMR-WB，采样频率为16k，单通道。采用的模式为AMR-WB的mode 8。mode8对应的编码速率为23.85kbps。 7、Volte语音呼叫2G 上图是VoLTE呼叫2G信令流程。流程和VoLTE呼叫VoLTE是相同的。区别是如果VoLTE使用AMR-WB语音，在协商之后，会变为AMR12.2。 下图中，主要使用AMR-WB语音，被叫为GSM语音是的语音编码协商结果。语音采用采样频率为8k的AMR语音，mode-set=7，表示使用AMR 12.2 kbit/s (GSM-EFR)。

12、 INVITE消息中，VoLTE终端支持的语音编码方案： 协商后的语音编码方案： 8、Volte视频呼叫2G 流程如下所示： 序号 1 消息解释 主叫发INVITE消息，触发主叫RRC建立过程，INVITE消息中包含被叫方的号码，主叫方支持的媒体类型和编码等。例如支持的音频和视频等。 核心网侧收到主叫的INVITE消息以后，给主叫发送INVITE的应答消息，INVITE 2 100.表示正在处理中。 3 核心网向处于空闲态的被叫发送寻呼消息。 4 核心网向被叫GSM手机发送setup消息，消息中包含语音承载能力和主叫号码 5 GSM被叫给核心网发送call confirmed消息，包含语音编码

13、能力相关信息。 主叫LTE手机，建立qci=1的语音承载。由于被叫不支持视频，所以没有建立6 qci=2的承载。 核心网IMS服务器发送INVITE 183，表示会话正在处理中，其中包含了被叫支7 持的语音编码类型和媒体格式等信息。 811 进行媒体格式协商和资源预留。由于被叫为GSM手机，所以只支持12.2语音 12 被叫GSM建立业务承载 13 核心网发送INVITE 183，表示会话在处理中 14 被叫振铃 15 核心网发送INVITE 180，主叫放回铃音。 16 被叫摘机 17 核心网给主叫发送Invite 200，表示ok 18 主叫发ACK，表示呼叫建立成功， 19 被叫收到co

14、nnect acknowledge，表示呼叫连接建立成功 20 主叫挂机，发BYE消息,删除建立的语音业务承载。 21 核心网给GSM被叫发送disconnect消息 22 gsm被叫收到后，发送RELEASE 23 核心网删除建立的语音业务承载，同时给主叫发BYE 200，表示成功 24 核心网收到被叫的RELEASE消息以后，发送release complete，表示释放成功 9、eSRVCC SRVCC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 1. SRVCC终端发起向另一IMS终端的语音呼叫 2. 呼叫成功，媒体连接建立，双方进行通话

15、 3. 用户离开LTE覆盖，eNodeB触发SRVCC切换,MME通知SRVCC MSC准备切换，MSC完成预留资源 4. MME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 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

16、低至300ms以内。 一 终端不区分SRVCC和eSRVCC，均看做SRVCC，附着过程中终端上报SRVCC能力，并存储在HSS中； 二 是否支持eSRVCC是由拜访地和归属地的网络部署决定的，只有当拜访地和归属地均支持eSRVCC时，终端才能进行eSRVCC切换，否则执行SRVCC切换： eSRVCC与SRVCC方案区别点在于前者 在 IMS 系 统 中 新 增 了 一 对 功 能 实 体 ：ATCF和 ATGW，分别作为 VoIP 呼叫 在控制平面和用户平面的锚定点。两者对比如下图所示： 图1 SRVCC和eSRVCC的区别 10、头压缩RoHC 减少报头开销 n 语音包头开销：RTP开销

17、占12Byte，UDP头开销占8Byte，IP层的IP头开销占20Byte/40Byte 。 n ROHC头压缩后IP+UDP+RTP 头开销4Byte左右。 n 以12.2k语音为例，头压缩前60+32=92字节，压缩后4+32=36字节，压缩率为60%。 60byte IPV6 UDP RTP DATA Dat32byte 4byte 实现策略 n 只对用户面的数据执行头压缩； n 可以分承载配置是否打开头压缩： p 默认头压缩仅针对QCI=1语音承载开启； p 对于视频通话业务中QCI=2的视频承载默认不开启； 确认头压缩打开，通过查看RRCConnectionReconfigurati

18、on消息确认。 11、TTI捆绑说明 TTI bundling就是把上行的连续TTI进行绑定，在多个连续的子帧上多次发送同一个TB。 l 提高数据解码成功的概率，提高上行34dB的SINR l 提升30%上行覆盖范围 TD-LTE的TTI Bundling仅适用于子帧配置0、1、6，中移动使用子帧配置2，所以TTI Bundling为关闭状态，同时TTI Bundling和SPS不能同时配置。 使用8天线可以有效提升上行性能，可以满足VoLTE的要求，因此基本不需要开启TTI bundling。主要应用于FDD 2天线。 参数位置：TD-LTE业务TD-LTE小区信道及过程配置PUSCH信道

19、通过查看qci=1语音承载RRCConnectionReconfiguration消息，有没有相关ie。 12、9种QCI值索引 VoLTE使用QCI=5、QCI=1、QCI=2这三种！ 语音业务：QCI=5 +QCI=1 视频电话：QCI=5+QCI=1+QCI=2 Resource Type(资源类型） Packet Delay PriorityBudget (NOTE 1)信息包延迟 2 4 3 5 1 100 ms 150 ms 50 ms 300 ms 100 ms QCI Example Services 1 (NOTE 3) 2 Conversational Voice Conv

20、ersational Video (Live Streaming) Real Time Gaming Non-Conversational Video (Buffered Streaming) IMS Signalling Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.) Voice, Video (Live Streaming) Interactive Gaming (NOTE 3) GBR 3 (NOTE 3) 4 (NOTE 3) 5 (NOTE 3) 6 (NOTE 4) 6 300 ms 7 (NOTE 3) 8 (NOTE 5) Non-GBR 7 8 100 ms 300 ms 9 (NOTE 6) 9 Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)