内容发布更新时间 : 2024/9/3 1:36:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
一 VoLTE介绍
1.1 LTE语音解决方案演进
SvLTE(Simultaneous Voice and LTE), 即双待手机方式。手机同时工作在LTE和CS,前者提供数据业务,后者提供语音业务。是纯粹基于手机的方案。对网络无特别要求,不需要部署IMS,缺点是手机成本高、耗电高。目前已经有CDMA1x和LTE的双待手机,被一些CDMA运营商采用作为IMS部署前的过渡方案,而GSM/UMTS和LTE的双待手机目前还没有推出。 CSFB(Circuit Switched Fall Back),LTE只提供数据业务,当发起或者接受语音呼叫时,回落到CS域进行处理。运营商无需部署IMS,只需要升级MSC就可以支持。这是一种快速提供业务的方案,但缺点是呼叫接续速度慢。CSFB适合作为IMS部署之前的过渡方案,另外还可以用来解决LTE手机漫游场景的语音呼叫问题,在拜访地网络没有部署IMS,或者IMS漫游协议尚未应用的情况下,CSFB可以为漫入的LTE用户提供语音业务。
SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity),解决语音控制和移动到CS网络切换时的语音连续性问题。
为基于IMS的VOIP呼叫解决方案,利用IMS核心网络提供LTE VoIP语音业务的路由、控制和业务触发,并提供LTE向2G/3G切换时的语音连续性保证。SRVCC的实现过程实质上就是一个切换过程,在LTE网络中 终端是通过IMS来实现语音功能的,当终端离开LTE网络后,则通过MSC server(Mobile Switching Center server)切换到2G/3G 网络中从而实现z在2G/3G网络中的语音功能。
VoLTE(Voice over Long Term Evolution),实现LTE网络中的IMS域提供高清晰的语音服务。 IMS由于支持多种接入和丰富的多媒体业务,成为全IP时代的核心网标准架构。经历了过去几年的发展成熟后,如今IMS已经跨越裂谷,成为固定话音领域VoBB、PSTN网改的主流选择,而且也被3GPP、GSMA确定为移动语音的标准架构。 1.2 LTE语音解决方案(CSFB)
LTE部署的初期,LTE只处理数据业务,语音业务回落到CS域处理。 作为部署IMS前的过渡方案,可以快速提供语音业务,但是接续速度慢。 CSFB快速回落方案,可以在2s内回落。 1.3 LTE语音解决方案(SRVCC)
●在LTE覆盖区内提供基于IP的高清晰语音和视频业务,在LTE覆盖区外仍通过CS域提供语音业务
●SRVCC实现LTE网络中的IMS域语音到2G/3G网络中的CS域语音的无缝切换 1.4 LTE语音解决方案(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/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。
1. eNodeB 根据测量报告发起向RAN/GERAN的SRVCC切换过程 2.MME 发送 PS to CS的切换请求到Enhanced MSC(eMSC) 3. eMSC 发送切换请求到MSC
4. MSC向RAN/GERAN发送切换请求,接受响应 5. 建立eMSC和MSC之间的承载
6. eMSC发送 会话请求,并路由到SCC AS
7-1. SCC AS 发起新会话到远端用户,并将媒体流切换 到MGW上 7-2. SCC AS 释放旧会话
8. eMSC返回切换响应给eNodeB,eNodeB发送给切换响应给用户 1.5 LTE语音解决方案(CSFB与SRVCC对比)
优点
1.不引入IMS,重用现有的CS网
CSFB
络 2.终端产业链较成熟 3.3GPP标准化
缺点
1.现网需要改造 2.呼叫接续时间增加 3.语音通话期间,不能体验LTE高速数据业务
1.丰富的多媒体业务体验 2.高清语音和视频编解码明显提升用户感
SRVCC 受 3.接续时间百毫秒级 4.提升
频谱利用率,降低网络成本 5.3GPP标准化
1.需要建设IMS 2.终端产业链待成熟
SRVCC接续时间优于CSFB 1.6 VoLTE网络架构
从整体上看,VOLTE网络分为终端、接入网、承载网、核心网、业务平台。
其中,较为复杂的是核心网,主要分为分组域(接入核心网)、策略控制单元、信令网、 IMS域、CS域、用户域 。 策略控制单元(PCC)
PCC(Policy and Charging Control 策略与计费控制): 提供策略控制、计费控制功能、业务数据流的事件报告等功能。
包括: PCEF(Policy and Charging Enforcement Function 策略和计费执行功能):主要包含业务数据流的检测、策略执行和基于流的计费功能。
PCRF(Policy and Charging Rule Function策略和计费规则功能):包含策略控制决策和基于流计费控制的功能,PCRF接受来自PCEF、SPR和AF的输入,向PCEF提供关于业务数据流检测、门控、基于QoS和基于流计费的网络控制功能。并结结合PCRF的自定义信息做出PCC决策。 信令网(DRA)
DRA(Diameter Routing Agent 路由代理):下一代信令网,可以真正实现未来核心网逐步的扩展,简化网络,实现快速部署、高效维护及增强网络安全。
部署DRA的好处: 解决移动用户漫游到其他网络时,用户的鉴权、认证、位置登记、计费策略等信息在漫游网络与归属网络之间的传递。在一些业务应用场景中,保证对于同一个用户,AF和PCEF能够寻址到同一个PCRF,通过部署Diameter 代理来实现IP地址和IMSI的动态绑定以完成寻址。 IMS域
SBC(Session Border Control 会话边界控制器): IMS网络中一个重要的网络节点,其位于IMS网络的边界,起着将终端用户接入到IMS核心网的重要作用。它的主要功能包括接入许可控制,网络拓扑隐藏,NAT以及NAT穿越,QoS及带宽策略,和网络安全机制等。 S-CSCF(Serving Call Session Control Function 服务会话控制功能): 是IMS的核心所在,它位于归属网络,为UE进行会话控制和注册请求,但当UE处于会话中时,S-CSCF处理网络中的会话状态。在同一个运营商的网络中,可以有多个S-CSCF。
P-CSCF(Proxy Call Session Control Function 代理会话控制功能):是IMS中用户的第一个联系点(在信令平面),从SIP的角度来看,它是一个出站/入站的SIP代理服务器,所有的SIP信令,无论是来自用户设备UE,还是发送给UE的,都必须经过P-CSCF。UE使用本地CSCF发现机制可以获得P-CSCF的地址。P-CSCF负责验证请求,将它转发给指定的目标,并且处理和转发响应。
I-CSCF(Interrogating Call Session Control Function 协商会话控制功能): I-CSCF是一个运营商网络内部的接触点,所有与这个网络运营商的用户连接都要经过这个实体。在一个网络中可以有多个I-CSCF。
MGCF(Multimedia Gateway Control Function 多媒体网关控制功能): 在IP多媒体子系统(IMS)的一个组成部分,与CSCF通信和控制媒体信道在一个IMS-MGW中的连接。它在ISDN部分(ISUP)和IMS呼机控制协议之间执行协议转换。
IM-MGW(IP Multimedia Gateway IP多媒体网关): IM-MGW负责IMS与PSTN/CS域之间的媒体流互通,提供CS CN网络和IMS之间的用户面链路,支持PSTN/电路域TDM承载和IMS用户IP承载的转换。主要功能是承载和媒体处理。在IMS终端不支持CS端编码时IM-MGW完成编解码的转换工作。IM-MGW也可以在MGCF的控制下完成呼叫的连续。 VoLTE网络架构接口列表